现代船厂规划设计研究

2020-12-28 451 上传者：管理员

摘要：在分析归纳现代造船模式的基础上，论文总结了现代船厂几种不同的总平面布置形式，归纳了船厂的车间设置，并以实例简述了船厂的总平面布置及建造流程。

关键词：
工程管理
总平面布置
现代船厂
规划设计
车间设置
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1、现代造船模式

造船模式是指组织造船生产的作业任务分解原则和组合方式[1]。随着科学技术的进步和造船需求的增长，造船模式在不断地发展和演变，从按功能/系统组织生产的铆接造船到按区域/阶段/类型一体化组织生产的现代造船已经经历了4个阶段[2]。

现代造船是第4代造船模式，其主要理论基础为系统工程技术统筹优化理论和成组技术原理。运用成组技术产品制造原理（即中间产品导向型的作业分解原理），确立以中间产品为导向的产品作业任务的分配原则；运用成组技术相似性原理，确立船体（壳）、舾装（舾）、涂装（涂）按区域/阶段/类型的生产作业方式；运用系统工程技术的统筹优化理论，达到船舶建造的设计、生产、管理一体化。最终达到以中间产品为导向，按区域组织生产，使船体（壳）、舾装（舾）、涂装（涂）作业在空间上分道、时间上有序，实现设计、生产、管理一体化的总装造船[3]。

2、现代船厂规划设计概述

2.1现代船厂布置原则

现代总装造船厂的平面布置按照厂区的地址、地貌、岸线、水域条件，确定船坞、码头的位置；依据壳、舾、涂按区域的分道作业模式，确定陆域加工场或车间的组成；按照总装造船的工艺流程要求，确定工场和车间的轴线走向和布局，布局还应考虑物流的合理性，使材料装卸和运输的总量最小，尽量做到物流最短；因地制宜地利用主体工艺流程的边缘地区，设置舾装、涂装工场，达到壳、舾、涂在空间上分道，时间上有序的均衡、连续、柔性的建造效果。

2.2现代船厂总平面布置形式

现代造船模式下的船体建造按空间上的分道作业可分为四大造船工场，即钢材堆场、船体加工场、船体焊接场、船坞（船台），依据这四大造船工场规划船厂的主体工艺流程走向，船厂的总平面布置，大致可分为如下4种形式。

1)I形组合布置形式：如图1所示，该布置形式的主要特点为物流路线短，衔接紧凑，转运方便，如日本三井千叶船厂、日本川崎船厂、瑞典科克姆斯船厂等。

图1I形组合布置示意图

2)T形组合布置形式：如图2所示，该布置形式是I形布置的变形，主要将船体加工装配的路线与船坞的中部垂直，如日本住友重工追滨船厂、瑞典阿伦达尔“哥塔维根”造船厂以及国内的青武船厂等。

3)L形组合布置形式：如图3所示，该布置形式也是I形的一种变形，主要是船台与车间呈一定的角度，如日本IHI公司爱知船厂等。

图2T形组合布置示意图

图3L形组合布置示意图

4)U形组合布置形式：如图4所示，该布置形式是L形的变形，如韩国现代蔚山船厂、日本的大岛船厂等。

图4U形组合布置示意图

2.3现代船厂车间（工场）设置

现代造船模式按照壳、舾、涂3种作业空间分道的建造工艺流程，船厂的典型车间（工场）和流水线的设置如表1所示。

表1船厂的典型车间（工场）和流水线

3、船厂规划设计实例

3.1主要设计原则

主要设计原则包括：（1）按现代化总装造船模式的要求，规划总平面布置，充分考虑新技术、新材料和新设备的应用；（2）工艺先进、设施合理，物流最短、衔接顺畅，生产管理数字化、一体化；（3）建设布置要结合地质地形条件，因地制宜，发挥场地的天然优势，力求科学、经济、合理；（4）建筑应结合场地条件、工艺需求统筹策划，总体协调、经济美观，安全可靠；（5）公用动力站房布置要尽量靠近负荷中心，以减少管网的损失，节约能源。

3.2总平面布置及主要车间（工场）设置

该船厂占地约700000m2，码头长约920m。该船厂的总平面规划为典型的“T”组合布置。按照壳、舾、涂作业的空间分道、时间有序原则规划布置如下。

1）船体建造。船体建造的主工艺流程由南向北依次由钢结构联合车间（分为钢料堆场、预处理工场、理料场、切割加工工场、部件装焊工程和分段装焊工场）、分段翻身装焊及总装场、总组及舾装场及船坞等加工场组成，可按工序有序次地完成钢材堆放、钢材预处理、切割加工、分段装焊、分段转运、预舾装、分段总组、总段合拢、总段舾装等工序。

2）涂装作业。分段涂装由分段涂装车间完成，布置于分段堆场及预舾装场的东侧，距总组及舾装场很近，运输周转方便。

3）舾装作业。舾装件的制作由当地配套厂协作生产，于钢结构联合车间的东侧布置模块制作车间及集配工场等。

4、结语

基于系统工程技术和成组技术的现代化造船模式是船厂总平面布置的主要理念，同时船厂规划设计是一个复杂的系统工程，涉及多学科、多专业技术知识的综合运用，规划设计时还应充分考虑船厂的产品规模、生产组织、物流运输、能源供应、地形地貌等因素，因地制宜地按照现代化的总装造船模式进行规划设计。

参考文献：

[1]第一机械工业部第九设计院.船厂设计[M].上海:上海科学技术出版社,1959.

[2]郁全兴.现在造船模式与大型船厂总平面布置[J].造船技术,1996(7):45-47.

[3]朱延超.船厂规划设计的几个关键要素分析[J].中国水运,2012(9):37-39.

郝金栋.现代船厂规划设计综述[J].工程建设与设计,2020(24):111-112.