中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計特點(diǎn)研究-

1、中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計特點(diǎn)研究駱寧森摘要中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計圍繞建造工藝和施工方法進(jìn)行。文章分析了電裝生產(chǎn)設(shè)計的基本條件、基本內(nèi)容,并就中小型船廠電裝設(shè)計中的幾個問題進(jìn)行了探討,對中、小型船廠開展電裝生產(chǎn)設(shè)計具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞船舶電力系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計電氣工程中、小型船廠主要指的是建造幾千t級到幾萬t 級船舶的船廠。該種類船舶接單交船周期比較短,一般在15個月22個月,有的甚至更短。送審設(shè)計、施工設(shè)計的周期在48個月左右,從合同生效到開工幾乎沒有電裝生產(chǎn)設(shè)計的周期。因此,必然要考慮到一邊送審、一邊開始生產(chǎn)設(shè)計,退審后立即修改生產(chǎn)設(shè)計、修改施工這一交叉形式。并且在首制船上幾乎都是一邊繪圖、

2、一邊施工、一邊修改。也只有這樣合理的交叉和銜接,才能勉強(qiáng)滿足施工進(jìn)度的需要。因此,中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計的特點(diǎn)是周期短、劃分的區(qū)域多、陸陸續(xù)續(xù)下圖的批量多、圖紙工藝技術(shù)信息較多、生產(chǎn)管理信息相應(yīng)較少。首制船電舾裝預(yù)裝率一般在70%左右,后續(xù)船可達(dá)到80%90%左右。中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計主要是圍繞建造工藝和施工方法進(jìn)行的,合理地進(jìn)行電裝生產(chǎn)設(shè)計能使電裝工程有計劃、有條理地進(jìn)行,使復(fù)雜的工作簡單化,露天作業(yè)內(nèi)場化,船上作業(yè)地面化,從而減輕勞動強(qiáng)度,減少交叉作業(yè),減少返工,提高勞動效率,有利于工種作業(yè)平衡的目的,使電裝鐵舾裝件分段預(yù)裝率大大提高。這也是中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計的主要目的和任務(wù)。

3、1中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計基本條件電裝生產(chǎn)設(shè)計何時具備條件,何時投入工作,應(yīng)根據(jù)不同的船型、造船周期、設(shè)計送審、退審周期決定。投入過早,條件不成熟,開展電裝生產(chǎn)設(shè)計困難重重,且返工量大,浪費(fèi)人力物力。投入過遲,使設(shè)作者介紹:駱寧森1982年畢業(yè)于江蘇電視大學(xué)電子專業(yè),現(xiàn)任長航金陵船廠船舶設(shè)計公司副總經(jīng)理,高級工程師。收稿日期:2000-07-24計周期與施工周期不吻合,打亂了生產(chǎn)管理的步驟,無法協(xié)調(diào)供圖周期與生產(chǎn)周期的矛盾。因此,及時恰當(dāng)?shù)亻_展電裝生產(chǎn)設(shè)計工作,對中、小型船廠整體工程計劃是至關(guān)重要的因素。我廠經(jīng)多年實(shí)踐,逐漸探索出一定的規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)。歸納成三句話,即設(shè)計階段熟悉參與,做好準(zhǔn)備;送審

4、階段全面開展生產(chǎn)設(shè)計工作;退審后反饋修改生產(chǎn)設(shè)計圖紙。在設(shè)計階段熟悉做好準(zhǔn)備工作指的是該船生效后的送審設(shè)計階段,負(fù)責(zé)生產(chǎn)設(shè)計的人員要主動與送審設(shè)計人員聯(lián)系,參與工作。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求的條件,盡可能優(yōu)先繪制生產(chǎn)設(shè)計所需要的基本依據(jù)圖紙。主要基本依據(jù)圖紙為:所有電氣系統(tǒng)圖(包括電力一次、二次、通信、導(dǎo)航、無線電火警、全船監(jiān)控自動化系統(tǒng)圖;主要電氣設(shè)備布置示意圖;主干電纜走向圖;船體基本結(jié)構(gòu)圖;機(jī)艙、房艙綜合布置圖(包括風(fēng)管、管系、機(jī)裝布置圖;主要內(nèi)、外舾裝布置圖。同時,生產(chǎn)設(shè)計人員可準(zhǔn)備該船的原則性工藝和專項工藝,繪制工藝圖冊。這也是在作好準(zhǔn)備工作,以贏得一部分生產(chǎn)設(shè)計的周期和時間。2電裝生產(chǎn)設(shè)計

5、的基本內(nèi)容上述的基本依據(jù)圖紙設(shè)計完畢送審時,電裝的生產(chǎn)設(shè)計工作就可以全面鋪展。電裝生產(chǎn)設(shè)計的基本內(nèi)容見電裝生產(chǎn)設(shè)計流程圖(圖1。211電氣設(shè)備、電纜通道布置工作圖的繪制根據(jù)基本依據(jù)圖,首先把電氣設(shè)備在相對應(yīng)的工作布置圖上初定位并注上參考尺寸,暫時可不設(shè)坐標(biāo)尺寸。按照設(shè)備的位置畫出電纜走向,在電纜走向的線條上根據(jù)需要設(shè)置電纜節(jié)點(diǎn)。然后根據(jù)所有電氣系統(tǒng)圖上的電纜編號及規(guī)格在電纜走向線條上模擬敷設(shè)電纜,把所經(jīng)過電纜節(jié)點(diǎn)的電纜編號及電纜規(guī)格按節(jié)點(diǎn)歸類。最后計算各個電纜節(jié)點(diǎn)電纜26J S2000-6-08江蘇船舶J IAN GSU SHIP第17卷第6期束的寬度及高度,以便計算電纜支撐件、電纜貫通件,設(shè)

6、置電纜通道,并與機(jī)裝、船裝、舾裝協(xié)調(diào)、放樣。電氣設(shè)備、電纜通道布置工作圖是電裝生產(chǎn)設(shè)計的工作用圖,是電裝在圖面上模擬造船的全過程。該圖為設(shè)計人員所用,俗稱“母圖”。所有電裝生產(chǎn)設(shè)計的圖紙、清冊、托盤表都依據(jù)該母圖。該圖經(jīng)過相關(guān)專業(yè)與部門進(jìn)行橫向有效的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào),通過綜合布置圖,各專業(yè)人員對布置、建造方法各種工藝細(xì)節(jié)等認(rèn)真考慮,使之最大限度地把施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的矛盾、問題預(yù)先妥善地解決在協(xié)調(diào)之中。作業(yè)中會產(chǎn)生的問題大部分在協(xié)調(diào)時發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過協(xié)調(diào),然后定出各專業(yè)設(shè)備位置的坐標(biāo)尺寸。對電裝生產(chǎn)設(shè)計來講,有了較為準(zhǔn)確的電氣設(shè)備和電纜走向的坐標(biāo)位置,電裝生產(chǎn)設(shè)計可以進(jìn)行到下一步,即各區(qū)域電裝圖、貫穿件開孔

7、圖等。212電裝圖的繪制電裝圖包括貫穿件開孔圖、基座定位圖、電氣設(shè)備綜合定位圖等。根據(jù)各區(qū)域設(shè)備與通道的復(fù)雜程度,可將該圖分解繪細(xì),如可分解為電裝圖、 貫穿件圖1金陵船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計流程圖開孔圖、基座定位圖等,簡單的區(qū)域也可合并成一張電裝圖,關(guān)鍵是圖上能表達(dá)清楚。電裝圖所包括的信息為:電纜支撐件、電纜管、電纜貫穿件、隔堵等施工參數(shù);小型電氣設(shè)備基座(包括燈、開關(guān)、按鈕、電鈴等;中型電氣設(shè)備基座(包括電力、照明分配電箱、電動機(jī)啟動箱等;大型電氣設(shè)備基座(包括主配電板、應(yīng)急配電板、監(jiān)控臺、駕控臺、組合啟動屏等。電裝圖實(shí)際上是各種電纜支架、電纜貫穿件和電氣設(shè)備基座定位的模擬安裝圖。為了施工方便,圖中

8、的所有電纜支撐件、電纜貫通件、大小基座均需編上標(biāo)準(zhǔn)代號。電裝圖是電裝的依據(jù),其信息都是從工作母圖而來,電裝圖的尺寸一定要齊全、準(zhǔn)確。213托盤管理表根據(jù)各區(qū)域的電裝圖設(shè)計,匯制生成電纜支撐件制造圖冊、電纜貫通件制造圖冊、照明燈具座及小型設(shè)備基座制造圖冊、中大型設(shè)備基座制造圖冊,并將每個區(qū)域中電氣設(shè)備、電纜、電纜支撐件、電纜貫通件、各大小設(shè)備基座集中配制成托盤管理表。托盤劃分的依據(jù)和原則如下:1必須按階段時間劃分托盤,同一托盤材料、設(shè)備必須同一工序,同一個安裝階段;2必須按安裝位置劃分托盤,同一托盤的材料,設(shè)備必須是同一安裝區(qū)域;3必須按安裝階段,將整個舾裝工程劃分為單元組裝、分段預(yù)裝、總體預(yù)裝

9、,船內(nèi)舾裝。具體說來,托盤有三重意義。一是作業(yè)單位,相當(dāng)于傳統(tǒng)的工藝項目。就工人而言,相當(dāng)于工作量,只要將“托盤里面的東西安裝完,施工就告一段落,而不用顧及系統(tǒng)和原理的功能。二是集配配料,相當(dāng)于配套安裝明細(xì)表。由物資部門按采購計劃、生產(chǎn)計劃相一致進(jìn)行備料,托盤送到生產(chǎn)現(xiàn)場,工人施工方便,提高效率。三是管理功能。對中、小型船廠的托盤信息強(qiáng)調(diào)前二項功能和意義。在實(shí)際編制時,可將電纜支架、電纜貫穿件、設(shè)備基座、隔堵、輔助材料劃分為一個托盤;電纜、電氣設(shè)備等劃為另一個托盤。每個托盤都是在相同的階段,同一場所完成。按照這種方法編制的托盤表施工,可在分段上預(yù)裝各種支架、基座、貫通件,然后再進(jìn)行噴砂涂漆。設(shè)

10、備等到船體成型后再安裝,以保證分段的效果統(tǒng)一和設(shè)備完好,達(dá)到了電裝實(shí)際施工比較好的效果。214主干電纜、預(yù)載清冊、區(qū)域電纜清冊的編制主干電纜是指主配電板、應(yīng)急配電板、監(jiān)控臺、船舶電氣駱寧森中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計特點(diǎn)研究27表1主干電纜表冊船名舾裝編號主干電纜區(qū)域名稱電纜盤停放位置共頁第頁序號電纜代號電纜型號電纜起始位置區(qū)域肋位號電纜經(jīng)過區(qū)域節(jié)點(diǎn)電纜終止位置區(qū)域肋位號電纜中間停放位置長度(尾標(biāo)電纜長度(總長備注駕駛臺等至各用電設(shè)備的一次網(wǎng)絡(luò)。還包括全船自動化、監(jiān)控通訊、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)跨區(qū)域、跨層次的網(wǎng)絡(luò)線。主干電纜表冊見表1。主干電纜的品種數(shù)量多,各電纜起始、走向都不同,稍有不慎會錯敷、漏敷。我

11、們采取劃層次敷設(shè)施工方法,按層次繪制主干電纜清冊,由下至上逐層敷設(shè)。電纜盤吊放的位置應(yīng)該是最上方容易穿纜的位置。匯編主干電纜清冊時應(yīng)按先裁后敷的原則,截面大的電纜安排在下方,截面小的電纜安排在上方;長距離電纜安排在支撐件的下方,短距離安排在上方;有網(wǎng)護(hù)套的安排在支撐件下方;先敷電纜置于支撐件內(nèi)側(cè),后敷電纜置于支撐件外側(cè)。這樣匯制的主干電纜清冊在施工時方便,而且美觀,不會損傷電纜。各區(qū)域電纜表冊主要為統(tǒng)計、領(lǐng)料、管理所用,一般不作預(yù)裁,但需注意計算上的準(zhǔn)確性,有條件的應(yīng)歸納在托盤表內(nèi)。主干電纜預(yù)裁清冊、各區(qū)域電纜表冊匯總成電纜實(shí)際用量清冊,作為修改補(bǔ)充訂貨的依據(jù),同時提供給全船的工時管理、成本核

12、算及重量重心計算。3電裝生產(chǎn)設(shè)計中幾個問題的研究1主干電纜通道在船體縱桁、強(qiáng)橫梁、加強(qiáng)支柱等結(jié)構(gòu)上開孔時,必須恢復(fù)原船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。開孔的尺寸、坐標(biāo)應(yīng)在船體結(jié)構(gòu)圖上繪出,因此應(yīng)由電裝生產(chǎn)設(shè)計人員將全船主要的電纜貫穿件開孔的坐標(biāo)、開孔的尺寸提供給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,使之在結(jié)構(gòu)套料圖上一次生成。所提供的尺寸為電纜貫穿件的外尺寸。由于結(jié)構(gòu)圖、套料圖的下圖時間要早于電裝生產(chǎn)設(shè)計圖的下圖時間,因此,電裝生產(chǎn)設(shè)計首先要繪出主干通道,定出尺寸和坐標(biāo),將數(shù)據(jù)及時提供。這樣既保證了開孔的合理性,又大大方便了電裝的實(shí)際施工。2電裝托盤表上是否包括一部分管理信息,要視具體情況來定。從理論上來講,各個托盤包含了開工日期、完

13、工日期、施工地點(diǎn)、相應(yīng)的施工工時,確實(shí)能一目了然。這樣管理人員以托盤為作業(yè)單位落實(shí)工程進(jìn)度,物資部門以托盤需要日期安排鐵舾裝件制作和托盤配套,并按時間要求送至作業(yè)現(xiàn)場。這應(yīng)該是我們生產(chǎn)設(shè)計的目的。但中、小型船廠所接的訂單周期有時不容許我們有更多的時間來編制管理信息,況且我們幾乎是邊繪編圖紙,邊下發(fā)圖紙,邊反饋修改圖紙。如一味追求完全的信息,其效果適得其反。當(dāng)然,在批量船的后續(xù)船或有足夠設(shè)計周期情況下,我們應(yīng)該還是以托盤信息進(jìn)行組織生產(chǎn)、物資配套以及安排工程進(jìn)度,以推動整個生產(chǎn)過程規(guī)范化。因此,如何進(jìn)一步完善、深化中小型船廠的電裝托盤管理表還需探討、研究,使之逐漸符合中、小型船廠生產(chǎn)以及管理體制

14、的特點(diǎn)。3施工設(shè)計與生產(chǎn)設(shè)計圖紙的關(guān)系。綜前所述,中、小型船廠接的訂單造船周期都十分緊張,尤其是施工設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計的周期矛盾,不可能等施工設(shè)計完成后再進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計。對此,可采取一部分電氣圖紙送審設(shè)計完成后直接進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計工作,跨過施工設(shè)計這一階段和周期。這樣做有二點(diǎn)好處。第一,避免了大量的重復(fù)性工作。如生產(chǎn)設(shè)計中的設(shè)備定位布置圖,生產(chǎn)設(shè)計中的圖紙比例、圖紙的準(zhǔn)確性、圖紙完善性和深度都比施工圖紙要強(qiáng),取消部分施工設(shè)計圖紙可節(jié)省人力,縮短總的設(shè)計周期。第二,避免了施工設(shè)計與生產(chǎn)設(shè)計不吻合,容易產(chǎn)生矛盾的現(xiàn)象,一步到位。如一些照明電纜走向和路徑,施工圖紙和生產(chǎn)設(shè)計圖紙無法一致。如一定要按施工設(shè)計圖紙

15、,既不合理又浪費(fèi),取消施工28 船舶電氣 駱寧森中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計特點(diǎn)研究設(shè)計,也減少了矛盾。但要注意的是船廠生產(chǎn)設(shè)計人員的責(zé)任重了,要防止生產(chǎn)設(shè)計人員對施工設(shè)計的思想不了解而造成的設(shè)計失誤。4電裝生產(chǎn)設(shè)計圖紙深度的要求。電裝生產(chǎn)設(shè)計編碼編制是根據(jù)中、小型船廠的特點(diǎn),既不能太復(fù)雜,使生產(chǎn)難以適應(yīng)接受,也要能清楚地表達(dá)信息,同時便于計算機(jī)輔助設(shè)計的方便性。具體要求為船名、區(qū)域號、圖號、舾裝編號、托盤名稱、設(shè)備號等等。所有表示的信息應(yīng)全船統(tǒng)一,使施工人員、集配人員一看就明白。對電裝圖,原則上要求提供所有的安裝尺寸,必要時需用多面示意圖來表示,如監(jiān)控室、駕駛室等區(qū)域。另外,部分設(shè)備資料周期無法滿

16、足需要的也可以暫定為現(xiàn)場處理。電裝圖的預(yù)裝率應(yīng)該達(dá)到75%80%。艙室開關(guān)、插座、臺燈、電話盒等通用艙室小的電氣元器件應(yīng)繪制標(biāo)準(zhǔn)艙室布置圖,標(biāo)注詳細(xì)的尺寸,必要時制作標(biāo)準(zhǔn)艙室11實(shí)物。這樣的設(shè)計,施工、船東、船級社都是容易接受的。對主干電纜、區(qū)域電纜清冊,統(tǒng)計電纜總量要求誤差在±2%3%以內(nèi)。也就是按照實(shí)際計算統(tǒng)計的電纜總和加上2%3%的余量進(jìn)行備料,以防止電纜的短缺。我廠在過去的造船電纜備料工作中,由于沒有抓好區(qū)域電纜冊的繪制和統(tǒng)計,使實(shí)際電纜用量誤差達(dá)到±20%30%。特別是重要電纜的短缺,嚴(yán)重影響到施工周期,同時庫存積壓電纜達(dá)到50km,造成了較大的損失。在502TE

17、U出口船電裝的生產(chǎn)設(shè)計工作中,我們狠抓區(qū)域電纜的設(shè)計和統(tǒng)計,使設(shè)計用纜與施工用纜基本吻合。兩條船交船后,備料庫存電纜僅占總量的1%,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。5關(guān)于編制船舶電裝生產(chǎn)設(shè)計指導(dǎo)性文件和設(shè)計手冊的建議。中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計各廠做法不一致,深淺不一致,而我國一些大型船廠如廣船國際、滬東造船集團(tuán)所制定的電裝生產(chǎn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)文件不適合中、小型船廠的實(shí)際情況。筆者認(rèn)為,有必要摸索、總結(jié)、編制適合于中、小型船廠的電裝生產(chǎn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計手冊,規(guī)范中、小型船廠的電裝生產(chǎn)設(shè)計,促進(jìn)中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計和施工。建議編制下列文件:電裝生產(chǎn)設(shè)計的模式及各部門的職能;船舶電裝生產(chǎn)設(shè)計編碼方式;電裝圖繪制要領(lǐng)

18、和注意事項;托盤管理表的制作要領(lǐng);主干電纜、區(qū)域電纜清冊的繪制要領(lǐng);船電原則性工藝圖冊。編制較為完善的設(shè)計手冊、要領(lǐng)、工藝圖冊,能夠規(guī)范、統(tǒng)一中小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計和施工,提高生產(chǎn)設(shè)計的水平和產(chǎn)品施工的質(zhì)量,為創(chuàng)造良好的施工條件打好基礎(chǔ)。這也是中、小型船廠電裝生產(chǎn)設(shè)計的目的和發(fā)展方向。6計算機(jī)輔助電裝生產(chǎn)設(shè)計的設(shè)想。計算機(jī)輔助電裝生產(chǎn)設(shè)計應(yīng)在滿足舾裝綜合布置后,能生成電裝生產(chǎn)設(shè)計的有關(guān)圖樣、表冊、電纜。目前廣船國際、滬東造船集團(tuán)等龍頭廠已率先取得了較好的計算機(jī)輔助電裝生產(chǎn)設(shè)計的效果。根據(jù)中、小型船廠船電工程特點(diǎn),筆者認(rèn)為應(yīng)從下述幾方面著手開發(fā)。簡化船體結(jié)構(gòu)背景圖,直接在結(jié)構(gòu)背景圖內(nèi)輸入電纜貫通件、支撐件三維坐標(biāo)安裝位置,輸入尺寸、代號,坐標(biāo)。最好以肋位號為依據(jù),能方便實(shí)際施工。貫穿件、支撐件的外形尺寸手工計算后輸入,以保證萬無一失。簡化船體結(jié)構(gòu)背景圖,直接在結(jié)構(gòu)背景圖內(nèi)輸各大、小設(shè)備基座的三維坐標(biāo)安裝位置