［摘 要］為均衡生產(chǎn)、提質(zhì)增效，文章提出了將船舶生產(chǎn)制造過程中施工量大、施工周期集中、施工位序靠后、施工環(huán)境差的舾裝作業(yè)先行化施工。船舶電纜敷設(shè)作業(yè)符合以上特點，因此對該項作業(yè)先行化施工進行了研究，并向前延申至電纜托盤設(shè)計先行化研究。文中分析了電纜先行設(shè)計和先行敷設(shè)需要解決的問題；對目前的生產(chǎn)設(shè)計流程及電纜托盤清單設(shè)計改進進行研究，從而實現(xiàn)從設(shè)計到生產(chǎn)階段的先行化。

［關(guān)鍵詞］電氣生產(chǎn)設(shè)計；電纜托盤；電纜敷設(shè)

［中圖分類號］U671.99 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）04–0178–03

船舶電纜托盤設(shè)計在船廠屬于電氣生產(chǎn)設(shè)計，傳統(tǒng)的設(shè)計順序是先進行電氣舾裝件設(shè)計和出圖，再進行電纜托盤的設(shè)計和出圖，電纜托盤設(shè)計屬于電氣生產(chǎn)設(shè)計流程的最后一道設(shè)計工作，國內(nèi)船廠基本也是按照此流程。隨著船舶市場訂單的激烈化競爭，船舶的設(shè)計周期被壓縮得越來越短，而電纜敷設(shè)先行化意味著生產(chǎn)工序提前，生產(chǎn)工序提前意味著設(shè)計更早時間提供電纜托盤清單圖紙。以往如機艙區(qū)域的電纜敷設(shè)最早是在搭載階段進行電纜敷設(shè)，先行化意味著要提前到更早的總組階段進行電纜敷設(shè)。在設(shè)計人力一定的情況下，實現(xiàn)更早時間提供圖紙，一定要對電氣生產(chǎn)設(shè)計流程進行改進，將電纜設(shè)計中的某些工作提前進行才能實現(xiàn)。

傳統(tǒng)的電纜托盤清單設(shè)計較簡單，即將托盤清單按照電纜所在區(qū)域進行分類，每一類按照從粗到細進行排列。這樣的設(shè)計其實不能滿足生產(chǎn)部門的需求。為了更方便施工，生產(chǎn)部門的施工班組會對電纜托盤清單進行梳理，對清單內(nèi)的電纜順序重新排列，對所在區(qū)域重新分類。而如今的船舶自動化、智能化、環(huán)保要求越來越高，相應(yīng)的船舶電纜種類和數(shù)量越來越多、長度越來越長、敷設(shè)路徑越來越復(fù)雜。以往依賴生產(chǎn)制造部門對電纜托盤清單進行梳理的模式難以達到很好的效果，必須依靠設(shè)計部門在設(shè)計階段對電纜托盤清單設(shè)計進行改進，實現(xiàn)電纜敷設(shè)先行化，文章對此展開研究。

1 先行化需解決的問題

1.1 電氣生產(chǎn)設(shè)計常規(guī)流程

電氣生產(chǎn)設(shè)計常規(guī)流程如圖1 所示，分為兩個獨立階段，即電舾裝設(shè)計階段主要根據(jù)策劃圖和系統(tǒng)圖進行3D 建模，輸出電舾裝相關(guān)圖紙；電纜設(shè)計階段主要錄制電纜信息，建立電纜通道，指定電纜路徑，測量電纜長度和輸出電纜托盤清單圖紙。

常規(guī)流程中存在的問題：①電纜設(shè)計放在最后階段，電纜托盤清單出圖節(jié)點較遲，無法滿足電纜先行化敷設(shè)對電纜相關(guān)圖紙的需求時間；②電纜設(shè)計與電舾裝設(shè)計是相互依賴的關(guān)系，設(shè)計上分為兩個獨立階段工作效率較低。

解決問題思路在于將電纜設(shè)計中某些工作前移至電舾裝設(shè)計階段，電纜設(shè)計階段常規(guī)流程如下。

（1）電纜信息錄制工作。即將系統(tǒng)圖內(nèi)指示的相關(guān)信息，如系統(tǒng)圖代號、系統(tǒng)圖頁碼、首尾設(shè)備代號、首尾設(shè)備所在區(qū)域、電纜規(guī)格型號等信息錄入到預(yù)定的表格中。

（2）電纜敷設(shè)路徑設(shè)計。即指定電纜沿著哪些電纜支架進行敷設(shè)，一般是通過電纜節(jié)點代號表示電纜敷設(shè)路徑。

（3）電纜長度測量。即測量電路在敷設(shè)路徑中的長度，以及敷設(shè)路徑中余量的設(shè)置和設(shè)備端內(nèi)部余量設(shè)置。

（4）電纜托盤清單設(shè)計。即根據(jù)電纜在船舶各區(qū)域內(nèi)穿越的類型進行分類。如機艙各層平臺內(nèi)敷設(shè)的電纜匯總一本電纜托盤清單；機艙各層平臺間敷設(shè)的電纜匯總一本電纜托盤清單；機艙至上建區(qū)域間敷設(shè)的電纜匯總一本電纜托盤清單。

（5）電纜切割清單設(shè)計。即指示電纜切割工廠將廠家各種型號的整卷電纜完成切割，并卷入船廠的施工電纜托盤內(nèi)待轉(zhuǎn)運制造進行敷設(shè)。

以上工作中，（1）與系統(tǒng)圖相關(guān)，而系統(tǒng)圖是生產(chǎn)設(shè)計前道輸入圖紙，所以具備先行的條件。但需要考慮的是此項工作量非常大，若先行會影響電舾裝設(shè)計進度，應(yīng)通過一些措施減少工作量即可實施改進。

以上工作中，（2）和電纜支架的設(shè)計相關(guān)，而電纜支架是在電氣生產(chǎn)設(shè)計流程中靠前端的工序，所以也具備先行的條件。但需要考慮在整個電氣生產(chǎn)設(shè)計流程中如何組織不會造成工作效率下降，應(yīng)考慮電纜設(shè)計數(shù)據(jù)在電舾裝設(shè)計中的復(fù)用。

1.2 電纜托盤清單常規(guī)設(shè)計方法

常規(guī)電纜托盤劃分方法見表1。

常規(guī)設(shè)計方法存在的問題：①電纜托盤放置的甲板位置沒有指示，且哪些電纜需在總組階段敷設(shè)，設(shè)計人員由于沒有現(xiàn)場經(jīng)驗難以判斷；②區(qū)域電纜托盤劃分方式并沒有考慮電纜先行化敷設(shè)需求，常規(guī)在搭載階段敷設(shè)電纜的工序提前到總組階段有很多設(shè)備并未安裝，對于跨甲板的設(shè)備電纜，其敷設(shè)的前后長度難以判斷。

解決問題的思路：①需要將電纜托盤清單按照先行化的思路劃分，確定哪些電纜需要先行敷設(shè)，需設(shè)計部門與生產(chǎn)部門共同研討出電纜托盤基準，根據(jù)此基準設(shè)計；②電纜托盤清單的設(shè)計應(yīng)考慮設(shè)備未安裝的情況下敷設(shè)電纜，應(yīng)結(jié)合電纜托盤基準考慮增加停止點信息。

2 電氣生產(chǎn)設(shè)計流程改進及電纜托盤設(shè)計改進

2.1 電氣生產(chǎn)設(shè)計流程改進

將傳統(tǒng)電纜設(shè)計階段的電纜錄制工作和路徑策劃工作提前到電舾裝設(shè)計階段，制作成電纜配線表，并以此表格指導(dǎo)電舾裝階段的設(shè)計，達到電纜基本信息數(shù)據(jù)復(fù)用的效果。改進后的電氣生產(chǎn)設(shè)計流程如圖2所示。配線表即全船各區(qū)域內(nèi)的電纜基本信息，含穿越該區(qū)域的電纜基本信息，設(shè)計者可根據(jù)配線表完成各區(qū)劃分的電裝設(shè)計。

為解決制作電纜配線表對電舾裝設(shè)計階段進度的影響，需要開發(fā)一套系統(tǒng)圖解析軟件和電纜處理軟件。具體而言：①系統(tǒng)圖解析軟件在系統(tǒng)圖繪制階段應(yīng)用一定規(guī)則進行繪制，使用軟件對圖紙進行“掃描”，“一鍵生成”電纜基本信息；②電纜處理軟件在電纜基本信息的基礎(chǔ)上，預(yù)先設(shè)定電纜可能穿過的最長幾條途徑區(qū)域，由軟件判斷出每根電纜的主路徑，并輸出各區(qū)域的電纜配線表。

解決以上軟件開發(fā)問題后，電纜設(shè)計工作可以先行化，且效率得到提升。改進后的電纜設(shè)計流程如圖3 所示。

2.2 電纜托盤清單設(shè)計改進

將傳統(tǒng)按照區(qū)域劃分的電纜托盤清單改為根據(jù)總組階段先行化電纜敷設(shè)的需求進行劃分，形成電纜托盤設(shè)定基準。機艙區(qū)域電纜托盤設(shè)定基準如圖4所示。

電纜托盤基準設(shè)定原理為：①考慮將電纜托盤按照電纜穿越類型區(qū)分，即將全船電纜的主路徑類型梳理出來，用線條的形式在船舶背景中標識出來，與生產(chǎn)部門研討哪些主路徑可以合并到一個托盤中，以及電纜托盤擺放的甲板。以上信息確定后，將先行敷設(shè)的部分用實線標識，后敷設(shè)的電纜用虛線標識，停止點位置用實心圓點標識。②考慮將這些電纜托盤分解得更小，即將一個電纜托盤內(nèi)貫穿船舶左舷的電纜設(shè)定一個托盤，右舷的再設(shè)一個托盤，以此方法設(shè)定更適合總組階段先行敷設(shè)；若現(xiàn)場有需求可在以上托盤分解的基礎(chǔ)上，再次將某些電氣設(shè)備出來的電纜再設(shè)一個托盤，這樣就可以將托盤設(shè)定的更小，現(xiàn)場施工效率可大幅提升。③需要給大量的電纜托盤清單設(shè)定代號，現(xiàn)場可以根據(jù)代號知道將電纜托盤放置在哪層甲板的哪個位置，以及大致的主路徑，大幅提高電纜先行敷設(shè)效率。

3 結(jié)束語

通過實船的應(yīng)用和驗證發(fā)現(xiàn)，改進后的電氣生產(chǎn)設(shè)計流程和電纜托盤清單設(shè)計方法，可以使電氣生產(chǎn)設(shè)計效率提升，并能實現(xiàn)電纜在總組階段敷設(shè)，使生產(chǎn)部門生產(chǎn)效率大幅提升，是電氣生產(chǎn)設(shè)計和電氣現(xiàn)場施工效率提升的關(guān)鍵技術(shù)，可進一步在船舶設(shè)計和建造中推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 顧燦虹，顧紅軍，劉建忠. 電纜托盤表的編制和電纜預(yù)切割工藝的運用[J]. 江蘇船舶，2007（3）：35-36.