船舶结构设计中绿色制造工艺的应用

徐康生

摘 要：随着经济和人们环保意识的提高，环境污染也更加严重，导致社会经济也相应受到制约。对于船舶航运业来说，严重的环境污染问题受到国际的广泛关注，如何能够在船舶的建造过程中降低污染以及燃油消耗量，实现绿色船舶的节能环保作用，是需要研究的重点内容。本文针对船舶制造过程中绿色制造工艺技术的具体应用进行分析，以求能够提高船舶的稳定性，保障船舶制造的性能。在此基础上，研究绿色制造工艺在船舶结构中的设计以及具体应用方式，制造出更稳定、更快速的船舶，以下主要围绕绿色船舶的基本内涵展开简单的分析与探讨。

关键词：绿色船舶;绿色制造工艺;船舶制造

0 引言

随着科学技术的日新月异，船舶建造行业的发展面临着巨大的挑战，对于船舶建造的效率和质量有着更加高的需求，推动了运输行业和旅游行业的不断发展，则船舶的使用频率和使用次数越来越高，为了保证船舶的质量以及品质，工作人员需要结合实际工作需求和工作要求对船体结构进行精心设计，并且加强对建造细节方面的处理，对整体质量进行有效的把控，这样才可以保证船体结构设计工作的有效性和针对性，推动造船行业的有效发展。

1 绿色船舶的具体特征

绿色船舶体现出资源保护的理念，在船舶的结构设计、生产制造、投入使用以及回收等多个方面贯彻落实绿色环保的要求，尽可能地降低船舶工程对于环境方面产生的影响。在此基础上，要求体现出绿色设计特点，使用环保材料，打造绿色制造工艺来有效地降低绿色船舶制造过程中产生的污染。因此，绿色船舶体现出较强的系统性。首先，绿色船舶具有较高的技术要求。需要采取先进的制造技术来保证绿色船舶制造的时效性以及制造效果，同时保障绿色船舶的安全性，使其符合国家相关制造标准，并使绿色船舶在投入使用的过程中具有更高的市场竞争优势。其次，绿色船舶设计与制造应当符合持续发展的需求，重视绿色船舶制造产生的经济效益。

2 绿色船舶现状

目前，绿色船舶的发展主要反映出以下特征：（1）电气设施绿色化。在科学技术日益创新的背景下，船舶内所使用的电气技术、通信技术等也在发生日新月异的变化。现阶段，绝大部分船舶已完成自动化的改造，能够利用各类自动化体系，进而实现对于船舶各类电气设施的精准调控。将船舶内各式各样的电气设施与集控平台相连，操作者能够经由此集控平台对船舶内的任何电子设施进行控制，出现突发状况或者做出不当操作时，可通过此平台及时、妥善化解。（2）燃料绿色化。伴随绿色发展理念日益深入人心，船舶用燃料也日趋绿色化。近几年，船舶使用最多的燃料当属 LNG 燃料。相较于天然气来说，LNG 燃料的体积仅仅只有其 1/600，该燃料还具备无腐蚀性、无毒、无味等诸多特征。将此类燃料用于船舶中能够减小燃料的整体重量，可大幅提高燃料的存储数量，大大减少船舶运行中向外排出的气体，在一定程度上也降低了船舶运行的成本费用。除重量比较轻的优势以外，其产物危害性也远小于传统燃料。

3 船舶结构中绿色制造工艺的应用

3.1 过梁孔补板

进行这一部分设计时，在以往设计工作中，一些设计人员经常会忽略一些细节性的问题，导致实际的设计效果不理想，在当前设计工作中，相关设计人员需要加强对这一问题的广泛关注，结合实际工作需求和工作要求，更加有序地开展日常的工作。在进行这一部分设计时，不同的船舶类型有着不同的要求以及标准，所以，在设计工作中需要尽可能地满足客户的需求，在进行船舶结构设计的工作中，需要按照以往常用的规则和标准来进行过梁孔补板的设计，并且对以往的设计方案进行不断的优化以及调整，更加突出人性化的设计理念，机舱属于各个管路比较集中的区域，很容易由于船体结构设计的矛盾存在较大的冲突，所以，为了使各种管线能够互不干扰，需要在船体结构中进行打孔，这也是设计工作中的难点，如果将机舱的部分孔设置成镶嵌式的切口的话，那么会加大管系布置的空间，为了解决这一问题，相关设计人员在实际设计工作中需要减少一些多余的过量孔，从而解决在管道布置方面所存在的问题，也使得整个船体空间能够得到有效的利用。

3.2 知识工程优化方法

知识工程方法在船舶结构优化设计过程中的运用，原理是在全面掌握优化设计目标的前提下，根据船舶结构优化设计既定的目标，针对船舶结构设计整个过程加以系统化的把控，以达到优化设计目标的技术方式。在船舶结构优化设计过程中利用知识工程方法，应当设计、创建船舶结构优化设计过程所需的知识库系统。其中，知识库系统主要是将船舶结构优化设计的设计案例、规范需求、现有经验等相关知识集中起来的系统，经由该系统的设计和创建，将与船舶结构优化设计有关的经验、知识、信息、资料等进行整体性的采集、梳理和归纳，在具体设计环节予以参考使用，可以确保船舶结构优化设计的规范性，还可以大幅减少船舶结构优化设计所需的时间，在很大程度上有效保障船舶结构设计的质量。值得引起注意的是，所开发创建的知识库系统应当覆盖船舶结构优化设计过程中的经验、信息和资料的检索、获取、更新以及保存等功能。

3.3 绿色焊接工艺的应用

（1）选择性能更良好的焊接电源。随着现代社会的进一步发展，各种焊接电源已经源源不断地产生，并逐渐向节能、高效的方向发展。对比之下，高性能的焊接电源会体现出更加环保、节能、稳定输出的特点，同时能够和现代信息技术紧密融合，体现出信息化以及数字化的特征，使焊接精度更高，因此具有良好的焊接效果。因此，在绿色制造工艺中焊接电源的性能选择值得重视。（2）选择性能更良好的焊接设备。船舶制造中焊接设备起到关键性的作用，因此需要重视焊接设备的选择，使焊接设备能够兼具节能性、环保性，同时使用效果良好。在船舶制造过程中，使用性能更良好的焊接设备是体现出绿色制造工艺节能环保要求的重要途径。（3）选择更高水平的焊接工艺。焊接工艺会对焊接的效果产生直接的影响，因此，需要针对焊接工艺进行选择，保证焊接工艺在船舶制造过程中体现节能的效果。与此同时，应当了解到高性能焊接技艺的应用能够有效地保证焊接的效率，并简化操作的流程，改进焊接的具体效果，帮助减少在船舶制造过程中产生的能源消耗量。实际中，船舶制造时选择更高性能的焊接工艺是保障船舶制造绿色、环保效果的关键性要求。

3.4 绿色设计工艺的应用

绿色设计工艺在船舶结构中的运用，有利于提高船舶结构的合理性和科学性。对于绿色船舶来说，要做的是选择使用绿色、环保的材料。比如：在对船舶内室进行设计时，应当选择无任何毒害作用、绝缘性能极强的材料，这需要船舶结构设计人员在设计过程中给予高度关注。在船舶结构设计结束以后，应当根据绿色化设计来予以制造。因为 HCSR、CSR 等对于船舶结构有着异常严格的需求，船舶结构所需的材料较多，采用绿色制造工艺就能够减少材料的使用，从而提高其经济性。

4 结语

船舶结构优化设计在提高船舶制造效率和质量方面，起到着无可替代的重要作用。在船舶的设计以及制造过程中，需要关注到船舶的能源消耗以及污染物质的排放。应当了解到，船舶的绿色标准会体现在船舶的完整使用寿命周期之内。在船舶的制造过程中，安全环保节能性能要求应该贯彻始终，使其成为船舶制造过程中的绿色标准，并充分地应用先进的技术和新型的材料来保证船舶制造中的功能性要求，提升船舶的使用性能以及安全性，体现出绿色制造工艺在船舶制造工程中的具体价值，实现可持续发展的要求。

参考文献：

[1]蓝晓平.绿色制造工艺在船舶结构中的应用探讨[J].华东科技（综合），2019（12）：1.

[2]钱炜.绿色制造工艺在船舶结构中的设计及应用[J].信息周刊，2019（7）：1.

[3]吳铭.浅析绿色制造在船舶结构中的设计和应用[J].科技视界，2018（16）：21-23.