面向船体曲面分段建造的空间调度方法研究

罗帅 王乐岩 林甦

摘 要：为了提高造船能力，相关的企业在船体生产制造的过程中主要是分段进行的。由于不同结构部件的形状存在着显著的差异性，对于相关的技术提出了更高的要求。曲面分段和平面分段作为船体分段过程中常用的方式，在实际的应用中取得了良好的作用效果。相对而言，船体曲面分段建造的工作流程较为复杂，需要对其中的空间调度方法有着必要地了解，找出其中重要的价值信息。

关键词：曲面分段；船体；工作流程；空间调度

为了加快现代造船业的建设步伐，需要转变关于船体方面的传统生产调度的方式，增强各项生产技术的适用性。结合目前船体分段建造的发展现状，可知其中的曲面分段应用范围较广，产生的经济效益明显。但是，由于它的工作流程及具体的操作方法非常复杂，制约了造船企业长期稳定的发展。采取有效的方式制定出合理的船体曲面建造计划，有利于提高船体建造的整体效率、文中通过对船体曲面分段建造空间调度方法的研究，客观地说明了这种空间调度方法的重要性。

一、曲面分段空间调度方法的主要内容

1.空间调度的内涵

船舶在具体的建造过程中，由于整体体积的偏大，客观地决定了只能选用分段建造的方法。船体分段建造中不仅需要考虑一般生产车间之间的调度问题，也需要对作业空间的调度方式有着充分地了解。空间调度的内容比较丰富，除了要满足空间位置合适性的相关要求，也要严格控制加工时间。一般情况下，随着加工时间的变化，空间调度中的空间位置状态也会发生相应的变化。采取有效的技术手段，将船体加工对象进行一定的翻转有利于缩小接触场地的面积，提高船体的生产效率。时间和空间约束性具有一定的耦合性时，可以视为船体分段建造中的主要内容。分段建造过程中涉及到的装箱、排样等工作，都属于空间调度所要完成的任务。空间调度的本质是具有一定约束性的空间资源项目，主要涉及了时间和空间方面的相关问题。

2.曲面分段空间调度的相关内容

曲面分段空间调度的相关内容对于船体的分段建造有着较大的影响。因此，只有采取有效的研究方法对获取其中重要的价值信息时，才能为后期的研究工作提供重要的参考信息。制造场地中不同类型分段方式的加工位置，在曲面分段生产的过程中也称为胎位。加工位置的确定需要考虑各方面的影响因素，像场地面积的测算、标准状态下的作业周期等，都会为位置的确定产生较大的影响。曲面分段根据胎位周期的变化特点，也分为通用分段和定置分段。相对而言，定置分段实际应用中的具体要求较多，工作流程较为复杂。

由于曲面分段调度所体现的耦合线主要针对的是时间方面和空间方面，其空间调度在具体的应用中有着一定的约束条件。这些约束条件主要包括：（1）不同开工时间的约束；（2）分段过程中不同时序的约束；（3）分段中的空间约束；（4）吊车的负荷约束及分段的转向限制。这些约束条件的存在，加大了曲面分段空间调度的难度。

二、船体曲面分段建造空间调度的主要方法

为了增强船体各结构部件的实际作用效果，需要掌握其中有关分段建造中空间调度的相关方法。这种空间调度方法主要的参考依据是开始建造的时间及空间布局的位置，但该方法的适用性需要保证所有的操作属于约束条件限制下的范围内。时间方面的规划主要是对分段建造的起始时间及最终的完工时间。空间布局规划主要针对的是三维空间内的具体建造位置的确定。空间布局的规划及时间规划是船体曲面分段建造空间调度的主要内容。

1.空间调度下的时间规划

不同配件在个分段时间内通过焊接的方式可以逐步完成相关的操作，从而达到设计方案的具体要求。而不同的分段构成了船体主要的功能模块，客观地决定了做好各分段内相关工作的重要性。船坞搭载方案是否合理直接影响着分段建造计划的实施效果，方案的所有内容可以通过网络规划图来逐步体现。在不同节点的作用下，分段搭载的时间可以有效地计算出来。在时间的分段建造过程中，不同节点之间的关系体现的是分段搭载之间的相互约束关系。分段搭载时间是否可以达到设计方案的要求，需要对网络计划图的所有内容进行深入地分析。完成这样的操作，可以保证这些搭载时间的弹性和松弛性。曲面分段建造可以通过两方面的操作完成，即關键结构的建造和非关键结构的建造。在非关键结构建造的过程中，为了增强相关技术实际的作用效果，需要遵循时间优先的原则。建造松弛时间对于空间整体布局方案的制定和实施有着一定的影响。某些松弛时间较大的曲面分段，可以安排在靠后的位置执行，确保整个分段调度方案的顺利实施。

2.空间调度下的空间布局规划

当分段建造的时间确定后，为了保证加工位置的合理性，需要做好空间调度下的空间布局规划工作。在具体的规划工作开展中，需要达到一定的工作要求，主要体现在：（1）加工的位置必须是相邻的，开工及完工的时间在已经分配好的对称区段上必须保持达到的统一性；（2）为了提高建造效率，相邻分段间的距离需要保持在合理的范围内。一般保持在2m左右即可；（3）分段建造过程中分段的短波应该与工作区域的方向相同。

空间调度的过程中，为了减少相关因素带来的不利影响，技术人员需要结合实际的调度方案对某些计划进行随时地调整。这些需要调整的方面主要包括：（1）时间方面的调整；（2）空间方面的调整；（3）建筑空间位置及建筑时间的调整。

三、结语

为了增强船体曲面分段建造的空间调度效果，需要对调度过程中的具体内容进行充分地了解。这种调度方式不仅需要满足它对空间资源的实际需求，也应该最大限度地满足分段建造对于传统资源的实际需求。相对而言，分段建造空间调度的工作流程更为复杂，对于相关技术的要求更高。做好船体曲面分段建造的空间调度，有利于提高分段建造实际的生产效率，扩大造船企业的战略投资范围。

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