基于现代造船模式的船体零件编码研究和应用设计

基于现代造船模式的船体零件编码研究和应用

【摘要】：基于对现代造船模式下船体分段建造作业的分析，应用编码技术，结合先进设计软件的编码功能，根据船体分段零部件特点，本文主要研究了:工程编码、分段编码、组立类型代码、组立编码、零件分类代码、零件号和零件加工代码的设置问题；组立流向、编码级数和编码完整性问题；编码体系与TRIBON 设计软件的匹配问题。通过综合研究，本文建立了一套基于现代造船模式的船体零件编码体系。 【关键词】：零件，编码，组立，流程，建模，适用性

1 前言

随着现代造船模式的深入发展，部分先进船厂初步建立了切割中心、部件工场、平直中心、曲面中心、模块中心和外场大组平台为主体的分段分道建造模式，这种分段建造模式可以显著的提高生产效率，但是物流管理难度很大，相应的也就要求生产设计将分段建造过程细致分解。基于现代造船模式的船体零件编码致力于应用编码技术和设计软件，将经过产品导向型工程分解和分道组合的各类中间产品，按现代造船模式形成的生产作业体系进行电子化模拟造船，且使设计、物资、生产、管理的信息共享，信息快速传递，在促进船体零部件物流方面发挥着突出的作用

2 船体零件编码构思

2.1 船体建造分解

船体建造过程传统上分为小组立、中组立、大组立、总组和搭载。零件拼装成中小组立，中小组立拼装成分段，分段总组为总段，大量分段和总段组装出一条整船，这样的作业分解比较粗犷，难以满足精细管理的需要。船体分道作业法的工程分解从中间产品的角度出发，将船体结构分解成零件装配、组立装配、分段装配等阶段后，按照成组技术相似性原理将其分类成组，以组为单位安排人员、设备和场地，组建成分道生产线。通常设有钢材预处理线、T 型材生产线、内部零件生产线、部件生产线、平面分段生产线、曲面分段制作区、上层建筑分段制作区等船体生产线。

中间产品分解的方法，实际上是一种划细生产作业单元的方法。设计阶段的船体作业中间产品分解，即装焊作业定义越精细越好，生产阶段可根据场地、设备、人力等客观条件进行相匹配的组合。这是基于现代造船模式的船体零件编码所关注的重点，即以中间产品为导向，贯彻工程分解与组合的精细化，通过编码做到图1所示的精细程度，而非传统的小组、中组和大组。

图1 船体作业流程分解

中组(大组拼板)

流水线

小组翻身拼板

小组先行零件小组

小组

翻身

大组

大组

总组搭载

2.2 船体编码体系创建原则

船体零件编码体系的创建，必须遵循一定的原则，通常要具有识别功能、分类功能和排列功能。编码要能够被计算机识别；要具备适应组织变动、工艺改善、设计革新等变化的灵活性；编码完整性与编码级数和位数的平衡必须重点考虑。

3 船体零件编码体系

基于现代造船模式的船体零件编码包含了工程编码、分段编码、组立类型代码、组立编码、零件分类代码、零件号和加工代码信息，其中工程编码4位，分段编码3位，组立类型代码1位，组立编码6位，零件分类代码1位，零件号3位，加工代码1位，编码位数共19位。

编码结构方面，为避免编码级数过多，进行了适当的合并，其中组立阶段代码和组立编码并为一级，简称组立编码；零件分类代码、零件号和加工代码并为一级，简称零件号。由多级组立过程导致的编码级数过多问题，利用组立类型代码的衔接功能来解决，在编码结构中仅表示该零件所属的上一级组立编码。总体上该编码体系为四级编码结构，其一般结构形式见图2。

图2 基于现代造船模式船体零件编码

3.1 工程编码

工程编码由四位阿拉伯数字组成，第一位数字表示船舶分类，第二位数字表示船舶分组，第三位和第四位数字表示船舶序号，其一般结构形式见图3。

图3 工程编码 图4 分段编码

3.2 分段编码

分段编码，一种是英文字母和阿拉伯数字，另外一种是三位数字，均包括分段区域、位置和序号。其中纯数字定义较为科学，信息处理方便，其一般结构形式见图4。

3.2.1 分段区域代码

船体结构通常划分为艉部、机舱、上层建筑、货舱双层底、货舱舷侧、货舱横舱壁、货舱纵舱壁、货舱甲板和艏部。据此，分段区域代码定义见表1。

表 1 分段区域代码表

代码 分段区域 代码 分段区域

1 艉机舱、艉部 6 货舱舷侧 2

货舱双层底

7

货舱纵舱壁

船舶序号船舶分类代码

船舶分组代码分段序号

分段位置代码分段区域代码

工程编码

作业阶段代码

分段编码

零件号

零件种类代码

组立编码

加工代码

3 备用部分8 艏机舱、艏部

4 货舱横舱壁9 上层建筑

5 货舱甲板、舱口围、舱口盖

3.2.2分段位置分类代码

分段位置分类主要是区分分段位于左舷、船舯还是右舷，英文通常用P、C、S分别表示，分段位置分类代码采用一位阿拉伯数字表示，用其奇偶性加以区分，如表2所示。

表2 分段位置分类代码表

分段位置分类代码分段位置

2，4，6，8 左舷

0，1 船舯

3，5，7，9 右舷

3.2.3分段序号

分段序号用阿拉伯数字表示，从1开始，纵向从船艉向船艏依次编码，横向从中心线到舷侧依次编码，垂向从下向上依次编码。

3.3组立类型代码

组立类型的定义关系到零件和组立的去向，在指导物流方面发挥着重要作用，部分先进船厂已经实现了船体零件和组立的托盘化配送，基于现代造船模式的船体零件编码在组立类型代码方面进行了精细定义，如表3所示。具体应用上，可根据公司实际将Q、N、S、T阶段都布置在部件工厂进行，无论场地如何配置，都可以发挥较高的物流指挥作用。

表3 组立类型代码表

组立类型特征示例

先行小组Q

由两个零件装焊成的组

立。

小组

拼板

N 小组立阶段的钢板对接。

小组S 由两个以上零件装焊成的组立。

小组翻身T

在小组立的另一面装焊零

件。

流水线F

在流水线上进行拼板和装

焊骨材的组立。