摘 要

本文介绍的是15800t散货船的生产设计的过程以及最后的成果，主要包括外板展开、船体重量计算、分段划分、安装定位、吊装顺序、工时计算、分段工作设计以及生产计划等内容的相关图表和外文文献的翻译。本船的生产设计在满足生产技术要求的前提下，尽量达到提高船厂生产效率，提高造船生产的经济性，改善工人的工作环境等目标。

在本文中，将详细介绍生产设计中遇到的各种问题和相应的处理办法，同时会介绍进行设计时考虑到的几种可行方案，以及最终确定方案的依据。由于我所负责的是机舱区，因此需要在机舱区选择一个结构进行详细分析，我所选择的是机舱区5200平台。在文中详细介绍了该平台的结构特点、焊机坡口、焊接顺序以及典型分段的建造方法等内容。

关键词：散货船；生产设计；机舱；

Abstract

This article is about the production design process and the results of 15800t bulk carriers,which including the charts related to shell-plating expansion,calculation of hull weight,division of sections, installation location, assembly sequence, man-hour calculation,production plans and foreign literature translated .In the premise of meeting the technical requirements,The production design of this ship as far as possible to improve production efficiency, the economics of production,and the production environment.

In this article, I will detail the various issues and the appropriate treatment approach encountered in production design, and several feasible options will introduced in the design, as well as the basis for the final determination of the program. Since I am responsible for the engine room, therefore I need to choose a structure in the engine room to carry out a detailed analysis, I have chosen 5200 platform in the cabin. In the paper, I detailed introduced the structural features of the platform as well as construction methods and so on.

Key Words：bulk carriers;production design;cabin;

目录

第1章 绪论 1

1.1 船舶生产设计的内容、目的及意义 1

1.2 国内外生产设计的现状及发展方向 2

1.3 本次生产设计的主要内容 2

第2章 生产设计产品及承造厂生产条件 3

2.1 生产设计对象的基本情况 3

2.2承造厂基本情况及生产能力 3

第3章 生产设计指导思想 4

第4章 船舶建造方案 5

4.1 船舶建造方案 5

4.2 选择船体建造方案时应考虑的因素 5

4.3 船体建造方案的综合评价 6

4.4 本船船体建造方案的选择 6

第5章 船体分段划分方案 8

5.1 船体分段划分的总体思想 8

5.1.1 分段重量与尺寸 8

5.1.2 生产负荷均匀性 8

5.1.3 船体结构强度合理性 8

5.1.4 施工工艺合理性 8

5.1.5 合理划分使材料消耗最小原则 9

5.2 本船船体分段划分方案说明 11

5.2.1 底部分段 11

5.2.2 货舱区分段 11

5.2.3 机舱区分段 14

5.2.4 甲板分段 15

5.2.5 首尾分段 16

第6章 典型分段建造方法 17

6.1 分段建造方法 17

6.2 船体分段建造方案的选择原则 18

6.3 机舱区5200平台建造分段建造 18

6.3.1 5200平台分段的结构特征 18

6.3.2 分段建造方案的选择 19

6.3.3 5200平台分段建造方法 19

6.4 分段的编码原则 22

第7章 船台焊接工艺 23

7.1 上船台前的准备工作 23

7.1.1 分段上船台前的准备工作 23

7.1.2 临时支撑材料的准备 23

7.1.3 船台定位基准的建立 24

7.2 分段临时加强 24

7.3 船台吊装定位线 24

7.4 定位方法及接头形式 25

7.5 船台吊装方法 27

7.6 余量布置及划线方法 28

7.6.1 余量布置的原则 30

7.6.2 余量的划线方法 30

7.7 密性试验 31

7.8下水前准备工作 32

第8章 生产设计总结 33

第9章 结束语 34

致谢 37

第1章 绪论

1.1 船舶生产设计的内容、目的及意义

生产设计指的是在船舶总体建造方案确定的前提下，基于详细设计的结果，根据船厂拥有的施工经验、设备情况以及船厂的厂区布置等条件，按工艺阶段，施工区域记录各种对施工的要求和对施工流程管理的数据的图表，以及提供生产过程中信息的文件的一种过程。

进行船舶建造前的准备工作包括产品设计、生产设计和生产计划三部分。其中，我们所进行的生产设计就是分析造船过程中遇到的各种工程技术问题，并对这些问题提出合适的解决方案，最后通过图、表和技术文件等方式表达出来，作为对现场施工进行指导的依据。 

实践表明，在船舶设计中增加生产设计，这样虽然会增加设计的工作量，但是由于设计得到的成果可以用来科学地指导施工，将使生产过程更加合理，总体上来说能够达到提高了生产效率和降低生产成本的目的，从而能够获得更大的效益。所以生产设计对于船舶建造意义重大。

现阶段生产设计是以统筹优化为指导，应用成组技术的基本原理在电脑或者图纸上模拟船舶生产额过程。所以，学习成组技术并将之应用到造船的生产设计、通过协调组织生产过程使之更合理以及学会利用计算机来进行生产设计是本次设计最大目的。船舶生产过程正朝着机械化、自动化发展，因此生产设计也需要向着信息化和智能化前进，正式因为如此我们对生产设计的计算机三维建模仿真进展进行了一定的了解。了解到在世界范围内，随着计算机技术的发展，生产设计在大多数大型船厂都实现了生产设计三维模拟，然而在学校我们依旧进行着在二维平台上的生产设计。外界的造船技术一直在不断发展，我们应该不断的学习吸收，以适应社会的需求。

本次毕业设计的主要目的及意义如下：

（1）对造船的整体流程有全面学习了解，并制定出现阶段对承造厂最合适的15800T散货船的生产设计方案。

（2）了解整个造船过程中的影响因素（员工，设备，场地等），并将这些因素通过设计的方式在进行建造前完成综合协调和优化。

（3）提供造船生产所必需的所有文件，并要求其能直接指导整个造船生产过程。

（4）应用有利于提高建造效率以及经济性新工艺，新技术到生产设计中，以提高生产效率。

（5）有利于对生产建造进度，产品的质量和船舶生产过程中的安全性实现全面管理。

（6）了解船厂的实际情况，使设计更好的适应现实，不再仅仅是夸夸其谈。

（7）了解学习船舶生产设计的最新技术，跟紧时代的步伐。

1.2 国内外生产设计的现状及发展方向

对船舶进行生产设计的概念，在我国起步较晚。这一概念是我国于1978年从日本引进的，中船集团公司（CSSC）于1983年规定，将船舶设计划分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。到目前为止，船舶建造前进行生产设计已经是一种普及的固定流程船以后，舶行业为了减少余量、提高生产效率必然会深化生产设计。

相比于国内由于国情的缘故，生产设计发展较晚，国外的船舶生产设计已经应用于实际很久，有更多经验，目前已经发展得十分完善。在日本，各船厂为了提高船舶建造方案的可行性，同时提高船厂生产效率以提高经济性，在生产设计方面已经形成自己独特的建造模式。在世界造船行业前列的除了日本就是韩国了，韩国造船很多都是学至于日本，但其并没有生搬硬套，而是根据自己的实际情况进行改变，同时大力推行船舶工业的信息化，这使得韩国如今在造船的设计、生产、管理等方面形成了统一的系统，这样深化了船舶生产设计和加强了造船的生产管理，是韩国造船效率大大提升，也正是因为如此，韩国能凭其尺寸之国，在世界造船市场上力压群雄，独占鳌头。

美国船舶的生产设计也是学自日本，由于美国人善于总结，最初日本只是按现在的生产模式进行，而美国人在日本船厂进行一系列的实地考察后总结出了生产设计中的一系列概念，并将之应用到美国的造船中。

生产设计近期的发展目标是以中间产品为导向。也就是要充分考虑中间产品的相似性，利用成组技术，逐步实现中间产品制造的专业化、船台舾装的单元化以及分段装配的集成化，达到工业4.0的目标，提高造船生产、安装、涂装等各个阶段的效率。

1.3 本次生产设计的主要内容

本次对15800t散货船的生产设计的主要内容包括：资料检索、外文翻译，确定船舶建造方案以及分段划分，全船各肋位重量核算，绘制外板展开图以及布置板缝，船台安装顺序确定，分段定位安装划线，分段装焊工时计算，绘制装焊进度图以及绘制机舱区5200平台分段建造图等。

第2章 生产设计产品及承造厂生产条件

2.1 生产设计对象的基本情况

本次生产设计的对象是15800吨散货船，这是一艘单螺旋桨、柴油机驱动、单甲板单壳型散货船。本船的主要运载对象是矿砂、谷物、钢材和煤炭等散装货物。本船设艏楼、艉楼，就艏艉结构来说，本船有球鼻艏、首柱，船舶艉部的舵为半平衡悬挂舵。机舱、生活处所以及驾驶室布置在船体艉部。本船设有7道水密的横舱壁，其中4个用于分隔货舱，另外在#11、#36、#194三个肋位的水密舱壁将机舱区以及艏艉尖舱分隔开。货舱区域为单壳双底结构，同时有底边舱和顶边舱，其中在第三号货舱双层底内布置了燃油舱。在机舱区域设置双层底，其内底板水平伸向两舷，在双层底内部布置有大量的舱室结构。在机舱口内设有逃生通道，直通上甲板。艏艉尖舱均可作压载水舱。

其主要参数如下：

总长 153.00 m 垂线间长 145.00 m

型宽 22.60 m 型深 11.40 m

设计吃水 7.50 m 结构吃水 8.11 m

本产品由长航集团青山船厂承造。本船在该厂5号船台上建造，年产4艘。

2.2承造厂基本情况及生产能力

青山船厂是中国长航集团重工板块的骨干造船企业，该船厂有60多年的造船历史，船厂占地面积达115万平方米，水域岸线长度为2200米，总装船台共有9座，船台上有300吨龙门吊3台（其中设计船的建造船台，5号船台有一个与6号船台共用的300t龙门吊）、其它各类大型吊车30台，工厂具有设计、制造载重吨10万以下的大多数船舶综合能力，年生产能力达到150万载重吨。

为了让下水工作不再受到太大的限制，青山船厂于2005年底在船厂旁边的运河内建起了蓄水坝，蓄水大坝坝体长度为150m，高度为19.5m，闸口宽度为60m，在运河内还建有两座舾装码头，码头的长度约为380米，坝体建造工程完工于2007，从根本上解决了制约企业发展的瓶颈，可随时进行船舶下水，打破下水的限制后，使船厂年造船生产能力大大提升，年产值也大大提高成为湖北省区域经济发展的重要力量之一。

为了满足企业造船发展的需求，新的船体车间于2011年4月全部竣工投产。它的建成投产不仅使我厂分段制作场地及设施得以加强，也为分段实施分道建造创造了良好的条件。新船体车间总长401m、总宽231m、占地总面积为92631㎡，分三期建成。一期为钢材仓储、预处理及理料间工程，总占地面积为23331㎡。二期为下料加工及小组立场地工程，总占地面积是36036㎡，分为六跨。三期为分段制造场地工程，总面积是33264㎡。其中，拼板区为5100㎡,中组及缓冲区为7800㎡，分段建造区约为19000㎡ ，分为四跨。

第3章 生产设计指导思想

生产设计是船舶产品设计的第三阶段，这一阶段主要要解决的是怎样造船的问题，也就是选择合适的建造船分段、船台建造方式以及构件、分段的装配顺序，生产设计的进行是在完成详细设计后开始的，生产设计的主要内容是根据工艺阶段、施工区域的不同绘制相应的船厂施工要求以及施工过程中的管理数据的工作图表。生产设计需要根据船厂的生产能力、设备情况、生产组织能力、造船经验、工人技术水平等来进行，这些决定了对生产设计图纸和文件的要求的深度。在生产设计过程中要严格按照造船工艺要求的顺序来进行，将一个完整的大工程（即整个船体）分解为若干个小的子项目（可以是分段甚至是更小的组立），一个个的解决，进行设计时必须依据承造厂的情况进行施工设计，并在进行产品检验时，要求完全按照目标产品的技术参数检验。