中小型船厂电装生产设计特点研究

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1、中小型船厂电装生产设计特点研究骆宁森摘 要 中、 小型船厂电装生产设计围绕建造工艺和施工方法进行。文章分析了电装生产设计的基本条件、 基本内容,并就中小型船厂电装设计中的几个问题进行了探讨,对中、 小型船厂开展电装生产设计具有一定的参考价值。关键词 船舶电力系统 生产设计 电气工程中、 小型船厂主要指的是建造几千t级到几万t级船舶的船厂。该种类船舶接单交船周期比较短,一般在15个月22个月,有的甚至更短。送审设计、 施工设计的周期在48个月左右,从合同生效到开工几乎没有电装生产设计的周期。因此,必然要考虑到一边送审、 一边开始生产设计,退审后立即修改生产设计、 修改施工这一交叉形式。并且在首制

2、船上几乎都是一边绘图、 一边施工、 一边修改。也只有这样合理的交叉和衔接,才能勉强满足施工进度的需要。因此,中、 小型船厂电装生产设计的特点是周期短、 划分的区域多、 陆陆续续下图的批量多、图纸工艺技术信息较多、 生产管理信息相应较少。首制船电舾装预装率一般在70 %左右,后续船可达到80 %90 %左右。中、 小型船厂电装生产设计主要是围绕建造工艺和施工方法进行的,合理地进行电装生产设计能使电装工程有计划、 有条理地进行,使复杂的工作简单化,露天作业内场化,船上作业地面化,从而减轻劳动强度,减少交叉作业,减少返工,提高劳动效率,有利于工种作业平衡的目的,使电装铁舾装件分段预装率大大提高。这也

3、是中、 小型船厂电装生产设计的主要目的和任务。1 中小型船厂电装生产设计基本条件电装生产设计何时具备条件,何时投入工作,应根据不同的船型、 造船周期、 设计送审、 退审周期决定。投入过早,条件不成熟,开展电装生产设计困难重 重,且返工量大,浪费人力物力。 投入过迟,使设作者介绍:骆宁森1982年毕业于江苏电视大学电子专业,现任长航金陵船厂船舶设计公司副总经理,高级工程师。收稿日期:2000 - 07 - 24计周期与施工周期不吻合,打乱了生产管理的步骤, 无法协调供图周期与生产周期的矛盾。因此,及时 恰当地开展电装生产设计工作,对中、 小型船厂整体 工程计划是至关重要的因素。我厂经多年实践,逐

4、 渐探索出一定的规律和经验。归纳成三句话,即设计阶段熟悉参与,做好准备;送审阶段全面开展生产 设计工作;退审后反馈修改生产设计图纸。 在设计阶段熟悉做好准备工作指的是该船生效 后的送审设计阶段,负责生产设计的人员要主动与 送审设计人员联系,参与工作。根据生产设计要求的条件,尽可能优先绘制生产设计所需要的基本依 据图纸。主要基本依据图纸为:所有电气系统图(包 括电力一次、 二次、 通信、 导航、 无线电火警、 全船监 控自动化系统图) ;主要电气设备布置示意图;主干 电缆走向图;船体基本结构图;机舱、 房舱综合布置图(包括风管、 管系、 机装布置图) ;主要内、 外舾装布 置图。 同时,生产设计

5、人员可准备该船的原则性工艺 和专项工艺,绘制工艺图册。这也是在作好准备工 作,以赢得一部分生产设计的周期和时间。2 电装生产设计的基本内容上述的基本依据图纸设计完毕送审时,电装的 生产设计工作就可以全面铺展。电装生产设计的基 本内容见电装生产设计流程图(图1)。211 电气设备、 电缆通道布置工作图的绘制 根据基本依据图,首先把电气设备在相对应的 工作布置图上初定位并注上参考尺寸,暂时可不设 坐标尺寸。按照设备的位置画出电缆走向,在电缆走向的线条上根据需要设置电缆节点。然后根据所 有电气系统图上的电缆编号及规格在电缆走向线条 上模拟敷设电缆,把所经过电缆节点的电缆编号及 电缆规格按节点归类。最

6、后计算各个电缆节点电缆26JS 2000 - 6 - 08 江苏船舶 J IANGSU SHIP第17卷 第6期 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.束的宽度及高度,以便计算电缆支撑件、 电缆贯通 件,设置电缆通道,并与机装、 船装、 舾装协调、 放样。 电气设备、 电缆通道布置工作图是电装生产设计的工作用图,是电装在图面上模拟造船的全过程。该 图为设计人员所用,俗称 “母图” 。所有电装生产设计的图纸、 清册、 托盘表都依据该母图。该图经过相关专业与部门进行横向有效的统筹和协调,通过综

7、合布置图,各专业人员对布置、 建造方法各种工艺细 节等认真考虑,使之最大限度地把施工现场可能出现的矛盾、 问题预先妥善地解决在协调之中。作业中会产生的问题大部分在协调时发现。经过协调, 然后定出各专业设备位置的坐标尺寸。对电装生产设计来讲,有了较为准确的电气设备和电缆走向的 坐标位置,电装生产设计可以进行到下一步,即各区 域电装图、 贯穿件开孔图等。212 电装图的绘制电装图包括贯穿件开孔图、 基座定位图、 电气设 备综合定位图等。根据各区域设备与通道的复杂程度,可将该图分解绘细,如可分解为电装图、 贯穿件图1 金陵船厂电装生产设计流程图开孔图、 基座定位图等,简单的区域也可合并成一张 电装图

8、,关键是图上能表达清楚。 电装图所包括的信息为:电缆支撑件、 电缆管、 电缆贯穿件、 隔堵等施工参数;小型电气设备基座(包括灯、 开关、 按钮、 电铃等) ;中型电气设备基座 (包括电力、 照明分配电箱、 电动机启动箱等) ;大型 电气设备基座(包括主配电板、 应急配电板、 监控台、 驾控台、 组合启动屏等)。电装图实际上是各种电缆 支架、 电缆贯穿件和电气设备基座定位的模拟安装 图。为了施工方便,图中的所有电缆支撑件、 电缆贯通件、 大小基座均需编上标准代号。 电装图是电装的依据,其信息都是从工作母图 而来,电装图的尺寸一定要齐全、 准确。213 托盘管理表 根据各区域的电装图设计,汇制生成

9、电缆支撑件制造图册、 电缆贯通件制造图册、 照明灯具座及小 型设备基座制造图册、 中大型设备基座制造图册,并 将每个区域中电气设备、 电缆、 电缆支撑件、 电缆贯 通件、 各大小设备基座集中配制成托盘管理表。 托盘划分的依据和原则如下:1必须按阶段时间划分托盘,同一托盘材料、 设备必须同一工序,同一个安装阶段;2必须按安装位置划分托盘,同一托盘的材料,设备必须是同一安装区域;3必须按安装阶段,将整个舾装工程划分为单元组装、 分段预装、 总体预装,船内舾装。 具体说来,托盘有三重意义。一是作业单位,相当于传统的工艺项目。就工人而言,相当于工作量, 只要将 “托盘 里面的东西安装完,施工就告一段落

10、, 而不用顾及系统和原理的功能。二是集配配料,相 当于配套安装明细表。由物资部门按采购计划、 生 产计划相一致进行备料,托盘送到生产现场,工人施工方便,提高效率。三是管理功能。对中、 小型船厂 的托盘信息强调前二项功能和意义。在实际编制 时,可将电缆支架、 电缆贯穿件、 设备基座、 隔堵、 辅 助材料划分为一个托盘;电缆、 电气设备等划为另一 个托盘。每个托盘都是在相同的阶段,同一场所完 成。按照这种方法编制的托盘表施工,可在分段上预装各种支架、 基座、 贯通件,然后再进行喷砂涂漆。 设备等到船体成型后再安装,以保证分段的效果统 一和设备完好,达到了电装实际施工比较好的效果。214 主干电缆、

11、 预载清册、 区域电缆清册的编制 主干电缆是指主配电板、 应急配电板、 监控台、?船舶电气 ?骆宁森 中小型船厂电装生产设计特点研究 27 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.表1 主干电缆表册船 名舾装 编号主干电缆 区域名称电缆盘 停放位置共 页第 页序 号电缆 代号电缆 型号电缆起始位置区域肋位号电缆经过 区域节点电缆终止位置区域肋位号电缆中间停 放位置长度 (尾标)电缆 长度 (总长)备注驾驶台等至各用电设备的一次网络。还包括全船自动化、 监控通讯、 无线电导航系统跨区域、 跨层次

12、的 网络线。主干电缆表册见表1。主干电缆的品种数量多,各电缆起始、 走向都不 同,稍有不慎会错敷、 漏敷。我们采取划层次敷设施 工方法,按层次绘制主干电缆清册,由下至上逐层敷 设。电缆盘吊放的位置应该是最上方容易穿缆的位 置。汇编主干电缆清册时应按先裁后敷的原则,截 面大的电缆安排在下方,截面小的电缆安排在上方; 长距离电缆安排在支撑件的下方,短距离安排在上 方;有网护套的安排在支撑件下方;先敷电缆置于支 撑件内侧,后敷电缆置于支撑件外侧。这样汇制的 主干电缆清册在施工时方便,而且美观,不会损伤电 缆。 各区域电缆表册主要为统计、 领料、 管理所用, 一般不作预裁,但需注意计算上的准确性,有条

13、件的 应归纳在托盘表内。 主干电缆预裁清册、 各区域电缆表册汇总成电 缆实际用量清册,作为修改补充订货的依据,同时提 供给全船的工时管理、 成本核算及重量重心计算。3 电装生产设计中几个问题的研究1主干电缆通道在船体纵桁、 强横梁、 加强支柱等结构上开孔时,必须恢复原船体结构的强度。开孔的尺寸、 坐标应在船体结构图上绘出,因此应由电 装生产设计人员将全船主要的电缆贯穿件开孔的坐 标、 开孔的尺寸提供给结构设计人员,使之在结构套 料图上一次生成。所提供的尺寸为电缆贯穿件的外尺寸。由于结构图、 套料图的下图时间要早于电装 生产设计图的下图时间,因此,电装生产设计首先要 绘出主干通道,定出尺寸和坐标

14、,将数据及时提供。 这样既保证了开孔的合理性,又大大方便了电装的实际施工。2电装托盘表上是否包括一部分管理信息,要视具体情况来定。从理论上来讲,各个托盘包含了开工日期、 完工日期、 施工地点、 相应的施工工时,确实能一目了然。这样管理人员以托盘为作业单位落实工程进度,物资部门以托盘需要日期安排铁舾装件制作和托盘配套,并按时间要求送至作业现场。这应该是我们生产设计的目的。但中、 小型船厂所接的订单周期有时不容许我们有更多的时间来编制管理信息,况且我们几乎是边绘编图纸,边下发图纸,边反馈修改图纸。如一味追求完全的信息,其效果适得其反。当然,在批量船的后续船或有足够设计周期情况下,我们应该还是以托盘

15、信息进行组织生产、 物资配套以及安排工程进度,以推动整个生产过程规范化。因此,如何进一步完善、 深化中小型船厂的电装托盘管理表还需探讨、 研究,使之逐渐符合中、 小型船厂生产以及管理体制的特点。3施工设计与生产设计图纸的关系。综前所述,中、 小型船厂接的订单造船周期都十分紧张,尤其是施工设计和生产设计的周期矛盾,不可能等施工设计完成后再进行生产设计。对此,可采取一部分电气图纸送审设计完成后直接进行生产设计工作,跨过施工设计这一阶段和周期。这样做有二点好处。第一,避免了大量的重复性工作。如生产设计中的设备定位布置图,生产设计中的图纸比例、 图纸的准确性、 图纸完善性和深度都比施工图纸要强,取消部

16、分施工设计图纸可节省人力,缩短总的设计周期。第二,避免了施工设计与生产设计不吻合,容易产生矛盾的现象,一步到位。如一些照明电缆走向和路径,施工图纸和生产设计图纸无法一致。如一定要按施工设计图纸,既不合理又浪费,取消施工28 ?船舶电气 ?骆宁森 中小型船厂电装生产设计特点研究 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.设计,也减少了矛盾。但要注意的是船厂生产设计 人员的责任重了,要防止生产设计人员对施工设计 的思想不了解而造成的设计失误。4电装生产设计图纸深度的要求。电装生产设计编码编制是根据中、 小型船厂的特点,既不能太复 杂,使生产难以适应接受,也要能清楚地表达信息, 同时便于计算机辅助设计的方便性。具体要求为船名、 区域号、 图号、 舾装编号、 托盘名称、 设备号等等。 所有表示的信息应全船统一,使施工人员、 集配人员 一看就明白。对电装图,原则上要求