探索关于船舶设计的几点思考

张亚湖

（福州泰福船舶工程有限公司，漳州363000）

船舶设计是一项技术性含量较高的工作，因此在讨论船舶设计问题时，需要结合我国船舶制造行业的实际发展情况，就其核心技术展开讨论，在合理范围内尽可能进行技术创新，并选择合理的技术措施对原有设计方案进行优化，推进我国航海造船业的发展。本文将结合笔者多年的工作经验，就船舶设计问题展开讨论。

1 船舶设计的节能减排

1.1 节能减排参考依据

在船舶设计过程中，要想实现节能减排目标，需要从三个层面入手：第一。对船舶发电机机进行优化，采取先进船舶设计技术，例如采取航行和作业分开供电方式；第二，对设备的动力源进行优化，采用主机带液压泵或者电动备用方式；第三，为船舶配置节能设备，并且加大新型能源使用力度。

1.2 主要节能减排技术

1.2.1 发电机专机专用

船舶发电机是船舶配电设计的重要组成部分，是整船供电系统优化的核心。在船舶设计过程中，合理容量的发电机才能够保证船舶各设备用电需求。例如发电机专机专用就是一项比较独特创新的设计想法，但发电机专机专用并不是适合所有的船型，只适用于灯光诱鱼船、起重船、加工船等具有大型用电设备的船只。以灯光诱渔船为例，此船只供电系统为一整体，属于作业类型供电类型，由于灯光诱渔船所需要的诱鱼灯数量往往很多，船上配备的发电机功率需求救很大。而船上除诱鱼灯用电外，更多时间电力供给是要满足航行设备及通信设备需求的。针对此种情况，需要对船舶诱鱼灯供电电方式进行改造，例如设置诱鱼灯专用发电机，将诱鱼灯配电系统和船上其他设备配电系统独立开来，诱鱼灯发电机只给诱鱼灯供电，其他发电机为船舶设备供电。设置专用发电机后，不会存在大机供小电的情况，船上的有限的资源能够最大限度的利用，有效降低了发电机震动对船舶影响，并且船舶航行作业对外界造影污染也能有效降低。

1.2.2 船舶废热再利用技术

船舶在运行过程中，会伴随大量燃油消耗，而目前我国船只燃油只有不到60%能被充分利用，另外40%的燃油能量通过各种形式流失到空气中。造成燃料能量损失的原因是多方面的，比如船舶航行废气、热交换、热辐射等。目前船舶主机废热转化的功率通常在3%左右，最大可达到4%。比如某集装箱运输船，主机功率为12000 kW，在其设计优化时，选用了旁通废气驱动透平发电机，这艘运输船发电机的功率提升了480 kW。这种节能减排方式也有其局限性，由于其初期投入成本比较大，中小型船舶并不适用。基于现有的船舶设计技术手段，可以采取冷却水废热的再利用技术，一些主机厂家具有一定的开发和改进技术，实现船舶缸套废热、扫气废热重复利用，极大程度减少了资源浪费，还能够将船舶主机的功率提升3%左右。

2 船舶设计的成本控制

2.1 船舶设计成本控制的难点

首先，船舶设计与生产都不是批量化的，这种单件生产模式，造成生产零件缺少标准化，正是由于船舶零件独特性特点，船舶设计成本通常难以确定；第二方面，船舶设计必须要符合客户的要求，再加上客户通常会参与到船舶设计工作中，这直接导致了船舶设计成本控制难度较大；最后，船舶设计和制造过程中，涉及利益主体诸多，这导致各主体之间利益分配复杂化，这也是设计成本难以控制的一项重要因素。

2.2 船舶设计成本控制要点

2.2.1 合同设计部分成本控制

所谓合同设计阶段的成本控制，就是结合所要设计的船舶，对设计建造过程的目标成本进行分析，并且还要对船舶的性能参数、设备参数、功能定位进行研究，形成包括多方面的船舶设计方案。要想完成上述工作，相关工作人员需要协调好经营部门与设计部门的关系，提升两个部门的配合默契。另外，在合作过程中要结合以往的设计经验，设计多元化方案，对船舶造价进行全方位的估算，完成以上环节后，将相关方案进行对比分析，选择出最为经济的设计方案。但是，在这个过程中，必须要将船舶设计作为一项系统工程来看待，对涉及造价内容的各项工作进行研究，将船舶的设计和建造成本控制在合理范围内

2.2.2 详细设计部分成本控制

详细设计阶段是合同设计阶段的顺承和深化，在这一阶段，需要对上一阶段所提出的问题进行更为全面的分析，比如船舶的基本结构、系统配置等，并且还要对各部分进行更为细化的设计。同时，还要对建造船舶的各种原材料、建造设备拟定好采购标准，对其价格范围、质量要求、采购数量做出明确要求。另外，结合已选定的工程机械设备和材料，进行更为周全的设计，如参数计算、图纸绘制等。最后，对于船舶建造所需要的钢板、型材、管材等做出分类，就其基本材质、规格、设备类型、系统设计等结合实际情况进行运算分析，得出最为精准的设计参数，从而全面提升船舶建造的质量，降低设计成本。

2.2.3 生产设计部分成本控制

生产设计部分是最为关键的部分，这一过程的成本控制也是最为核心的。一般来讲，生产设计部分的成本控制可以从船舶建造技术和船舶建造工艺两个方面入手。对于船舶建造技术的优化，要选用最为先进的技术，可以适当的引进国外的技术经验，如WEB数据可视化技术、数据库与TRIBON接口技术等，这些技术对于提升船舶性能具有显著作用，也是降低船舶设计和建造成本的重要工具。

对于船舶的建造工艺，尽可能的对其进行优化，为施工人员提供全面且科学的指导。例如将作业成本法融入到船舶建造中，在整个过程中始终遵循“精益求精”的造船思想，分清哪些作业环节对造船生产是增值的，哪些是不增值的。然后保留增值部分，设法降低增值部分的成本，去除一切不必要的设计方案。

3 结语

船舶设计是一项系统化工程，要求相关设计人员要具备全方位发展战略思维，对船舶设计过程中的节能减排、成本控制等工作进行重点研究。同时，船舶作为附加值较高的工业产品，在设计过程中一定要体现出其经济性、稳定性、安全性等特点，以便为后期船舶设计提供有效的理论支撑。