邮轮空调通风生产设计过程管理

张明，杨文巍，徐赛凤

(上海外高桥造船有限公司，上海 200137)

现代造船是一项复杂的系统工程，而生产设计是推行造船工程管理的重要组成部分，也是提高技术水平、产品质量、经济效益和竞争能力的重要手段。国产首制大型邮轮生产设计阶段从第一个总段的舾装建模开始，到最后一个总段模型平衡结束，建模阶段的工作周期跨度超过一年半。对于邮轮空调通风(heating ventilation and air conditioning，HVAC)生产设计发图而言，从第一份制作图开始发图、到最后一份安装图发图结束，投入到施工图纸输出的工作周期亦耗时超过一年。为在上述工作周期内减少设计过程中的痛点、解决工作中的难点，考虑通过合理配置设计人力、控制关键的设计节点和质量，从而实现加强邮轮空调通风生产设计过程中的技术管理、计划管理和人才管理。

1 邮轮空调通风生产设计的过程

邮轮空调通风生产设计工作流程见图1。与常规民船不同，作为生产设计输入条件的设备资料也只有典型的初版参考图，并不满足生产设计的实际需求。这些设备的完整信息必须经过多专业协调工作结束之后，由船厂反馈给设备供货方，在设备供货方认可该设备定义信息之后，才能提供实际的设备工作图。以风闸箱为例，其相关的定义工作过程见图2。

图1 邮轮空调通风生产设计流程

图2 邮轮空调通风设备信息定义的典型过程

若设备供货方对船厂提供的设备定义信息有异议，则需要协商确认是否需要修改相关设计方案，以使设备资料、详细设计图纸、生产设计模型均达成一致。

2 邮轮空调通风生产设计过程的痛点分析

通过前文所述的邮轮空调通风生产设计的基本过程，分别针对舾装风管、设备定义的典型工作过程，绘制以空调通风生产设计人员的行为感知为研究对象的触点分析图，见图3、4。

图3 邮轮空调通风舾装风管生产设计过程的典型触点分析

2.1 舾装风管生产设计的痛点分析

1)局部区域舾装密集空间内的干涉问题，主要涉及管系、电装专业，也有部分问题涉及到结构、内装、铁舾专业。

2)非标准住舱、走廊、梯道区域缺少天花板排版图，影响布风器的定位。

3)公共区域天花板龙骨吊架的结构形式，影响天花板上方空间的有效利用。

4)公共区域天花板的特殊造型结构，尤其是占用空间较大的一些娱乐系统设备，例如旋转灯、投影仪、扬声器等附件的天花板造型，将影响天花板上方有限空间的利用。

5)餐饮区的搁架、吊柜、冰箱以及其他高度触及到天花板附近的烹饪设备，将影响到布风器的定位。

空调通风舾装风管协同设计的重点首先在于一方面需要与内装专业确认天花板上方可利用的空间，尤其是对于有特殊造型要求的区域。另一方面，对于具有较大截面尺寸的舾装风管在穿过大梁、舱壁或甲板结构时，预先判断是否需要做变高梁、或是否需要结构做加强以满足开孔的要求，也是风管协同设计的一项工作重点。其次的协同设计重点，即是与管系、电装、铁舾专业之间在空间布置与路径优化方面的协调配合。

2.2 设备定义的痛点分析

与常规民船空调通风生产设计可直接利用供货方成熟的设备图纸作为输入条件开展建模不同，受制于大型邮轮上可供空调通风设备所能使用的空间非常有限，尤其是对于空调机站内的各项设备，需要空调通风生产设计人员在遵守设备厂家的生产工艺标准的前提下，根据周围环境中可利用的空间、因地制宜地定义上述空调通风设备的型式、接口、尺寸等信息，以同时满足厂家制造、船厂安装和船员使用维护的功能需求。

分析图4所示设备定义过程的典型触点图可知，该项工作的痛点集中在与设备供货方的相关协调配合上。如果供货方不能及时有效地确认船厂提供的空调通风设备定义信息，或是不能保质保量地按时提供工作图、交货，将直接影响设计、施工的计划与质量。

图4 邮轮空调通风设备定义过程的典型触点分析

3 生产设计过程管理的难点

3.1 输入条件的源头复杂

1)空调通风内部的主要输入条件。结构风道布置图、风管单线图、送排风口布置图、空调机站布置图、空调通风设备资料。

2)外部专业的主要输入条件。总体专业：总布置图、防火布置图、水密结构图。

工法专业：区域划分图、分段总段划分图、湿区划分图、预制舱室安装路线图。

电装专业：电气设备间布置图、技术处所布置图(驾驶室/计算机房/广播中心)。

内装专业：绝缘与敷料布置图、餐饮区布置图、居住区域/公共区域/餐饮区域天花板排版图、天花板龙骨的典型节点图、特殊造型结构的节点详图。

3.2 输出反馈信息多

1)向空调通风设备厂家提供空调箱、风闸箱的信息定义图，以及风机、消音器、防火风闸、再加热器、除水装置和百叶窗的信息定义清单。

2)向居住区域、公共区域、餐饮区域的各个内装工程承包商提供检修门需求布置图、布风器布置图。

3)向水雾消防厂家提供洗衣机间/厨房排风结构风道的模型。

3.3 工作计划的协同要求严格

通过图1的邮轮空调通风生产设计流程图及典型工作过程的触点分析图可知，结构风道生产设计、舾装风管生产设计和设备定义方面的工作必须齐头并进同步推进。尽管这三项工作所涉及的结构加工、舾装件生产、设备制造的时间节点和周期不尽相同，但是由于结构风道、舾装风管、设备之间普遍存在内部相互影响和制约的因素，只要其中一方发生修改，就会导致另外一方甚至两方均需同步修改。 因此，确保结构风道、舾装风管、设备的三方协同设计有序进行，是后续模型平衡工作按计划开展、生产设计出图如期完成的先决条件。

3.4 人力需求的评估与配置难度大

船舶设计属于知识型复杂产品的设计工作，由于各专业设计人员运用知识独立判断的程度不同、工作方式不同，使得设计过程中计划节点的设置和工作量的界定较为困难。而国产首制邮轮的空调通风工作物量(以风管总长计算)、生产设计建模周期分别约为常规民船项目的92倍、10倍，在设计周期与设计人力十分紧张的情况下，如何合理分批次配置人力投入生产设计、以满足模型平衡计划的需求，是开展空调通风生产设计工作的基础。进行人力配置的前提条件有3个。

1)模型平衡及出图计划。

2)生产设计的工作量及工时评估。

3)生产设计人员的工作能力评估。

其中模型平衡及出图计划取决于邮轮建造计划，属于设计工作启动阶段的基础文件之一。在设计工作启动阶段，对首制项目而言，空调通风生产设计的工作量及工时评估的主要参考因素是风管的物量，而对后续项目而言，可在首制船的实际物量、工时的基础上，结合后续船的主要修改点，再根据不同区域的工作难度系数、对各个区域的工作量和工时进行评估。空调通风生产设计工时评估的准确程度将直接影响人力配置情况，进而影响实际工作计划的节点是否能够如期完成。下表1即为国产首制邮轮在设计初期对部分空调站分区进行的工作量评估与人力配置。

表1 空调站分区(部分)的工作量评估与人力配置

4 邮轮空调通风生产设计的过程管理改善

国产首制邮轮的空调通风生产设计以船厂生产设计+外协生产设计的模式开展，除了结构风道和空调通风设备建模均由船厂负责之外，包含设备定义在内的舾装风管建模工作根据不同的分工区域，分别由船厂和外协设计方各自独立负责，见图5。

图5 国产首制邮轮的空调通风生产设计模式

采用上图设计模式的优势在于，对于邮轮庞大的舾装风管建模工作而言，船厂和外协设计双方在物理界面上的分工比较清晰。但是从邮轮全船区域来看，由于缺少对影响模型平衡和对外输出反馈的关键工作节点的有效过程控制，例如布风器/消音器/防火风闸位置的确定、设备定义信息的反馈，将对实际的风管建模质量、以及相关信息反馈的准确性和有效性产生不利影响。

为了提高舾装风管建模的效率和质量，尤其是为了确保设备定义信息的及时有效反馈，在当前设计人力配置不变的情况下，建议将分区域设计的过程管理方式改为分流程设计的过程管理方式，见图6。

图6 邮轮空调通风生产设计模式的改进

改进之后的设计模式的显著特点是将布风器、消音器、防火风闸等通风附件的建模计划提前到与风管建模同步开展，并将全部设备定义的工作交由船厂负责。在这种过程管理模式下，消除了船厂与外协设计方在物理边界上的割裂，双方在全船区域同步开展空调通风生产设计工作，但是双方的工作侧重点各有不同：外协设计方充分发挥在舾装风管建模上的优势，船厂生产设计方则专注于空调通风系统起始端的空调箱、风机、风闸箱等设备，系统中段的消音器和防火风闸，以及系统末端的布风器等通风装置，这些项目与众多的设计条件输入、输出方所关联，便于船厂直接掌控实时的生产设计状态及外部设计条件输入、输出方的状态。

除了上述加强空调通风生产设计专业内部协同设计的过程管理工作之外，为了减少结构风道生产设计过程中的痛点，建议重点改善开孔的过程管理，尤其是将影响到结构强度校核计算、需要送审结构详细设计认可的开孔提前到建模阶段予以识别，并在结构详细设计图纸上予以体现，以减轻后期在模型平衡阶段处理结构开孔问题的压力。为了减少舾装风管生产设计过程中的痛点，应重点加强与内装工程承包商、设备供货方的同步协调工作，尽量减少设计方案多次反复修改的情况。为了减少设备定义工作的痛点、以及设备供货的风险，在与设备供货方签订合同时明确约束乙方在关键设计信息确认、供图、供货等工程节点上的工作周期，同时建立联合设计与采购的风险预警机制亦十分重要。

相比常规民船项目，邮轮空调通风生产设计的工作量及工作复杂程度并非单纯地随设计物量增加、设计周期延长同比例放大，而是呈几何级数提升。对邮轮空调通风生产设计的过程而言，在技术管理方面，必须对输入条件予以系统性、完整性的识别和准备，并及时准确地对外输出反馈需要本专业提供的各项图纸和参数信息；在专业内部的计划管理方面，必须确保结构风道、舾装风管和设备定义的协同设计工作有条不紊地推进；在人才管理方面，应在提高设计工时评估的准确率之基础上，结合人才储备情况进行科学合理的人力配置。