鄒智曦，歐陽康百，姚 剛

（舟山中遠海運重工有限公司，浙江舟山 316131）

0 引言

船舶電氣設計是一個涉及面很廣的系統(tǒng)工程，船舶電氣設計流程復雜，步驟繁多，不同設計步驟環(huán)環(huán)相扣，相互制約，任一環(huán)節(jié)的控制缺失都會導致該環(huán)節(jié)計劃失控，并影響到其他關聯(lián)環(huán)節(jié)的設計進程，進而對整個設計進度產生巨大影響，最終導致設計計劃無法按期高質量完成。近年來智能船舶技術正不斷發(fā)展[1]，冷箱集裝箱船技術不斷升級[2]，客船安全返港等要求對各系統(tǒng)的設計產生重大影響[3]，船舶電氣系統(tǒng)的復雜程度和設計難度也越來越高，在設計任務日益復雜的情況下保證設計進度和質量的難度也隨之加大。為了解決這個問題，對船舶電氣設計過程進行梳理分析，發(fā)現(xiàn)對設計流程進行詳細分解并在全過程加以合理管控，是解決這一問題的重要手段。

1 概述

要想實現(xiàn)對船舶電氣設計這個系統(tǒng)工程的過程管控，首先需要對設計流程進行深度剖析，將設計流程分解為詳細的步驟。在步驟分解結束后，對每一步驟需要完成的時間節(jié)點進行預估，同時列出完成該步驟需要排除的制約因素[4]。

在列出船舶電氣設計的全流程步驟及預估時間節(jié)點之后，利用數(shù)據(jù)對接技術[3]，根據(jù)各個步驟完成需要的前提及約束情況，對每一步驟的完成時間節(jié)點進行校準，同時確定保證每一步順利實施的過程管控措施。最終得出一套切實可行的設計流程分解表，通過過程管控來保證設計計劃的順利實施。

2 船舶電氣設計的兩大主線

船舶訂單生效后，船廠開展船舶電氣設計工作主要從兩大主線著手：一是詳細設計，主要工作是處理一些船舶電氣設計原理方面的事宜，保證船舶電氣設計原理和功能能夠滿足與船東簽訂的技術規(guī)格書以及船級社規(guī)范的要求；二是生產設計，主要工作是將船舶電氣設計原理落實成能用于實船建造的圖紙，指導船舶建造施工，并保證建造的船舶能夠滿足與船東簽訂的技術規(guī)格書以及所入級船級社的規(guī)范要求。船舶電氣設計的2條主線工作一般由2個設計團隊分別進行，既平行開展，又有交叉設計的可能，2條主線的順利推進是保證船舶電氣設計順利完成的重要保障。下面主要對船舶電氣設計的兩條主線進行詳細解析。

2.1 詳細設計

詳細設計工作主要是指在船舶建造合同生效后，有關技術規(guī)格書、設備技術協(xié)議、設備圖紙、詳細設計圖紙的一系列工作。

2.1.1 技術規(guī)格書

船舶建造合同生效后，在項目生效一周內要完成技術規(guī)格書分解工作。項目主管將規(guī)格書中每一條影響電氣設計或施工的要求逐一進行批注，并注明影響的設計范圍，最終按照不同的系統(tǒng)或設備，不同的設計或施工階段進行細化分類，從而使每一條技術規(guī)格書的特定要求都能在恰當?shù)碾A段得到有針對性的處理。作為過程控制，室主任或主任設計師在項目生效后第二周對技術規(guī)格書分解情況進行檢查。

2.1.2 設備技術協(xié)議

每套設備在訂貨之前需要進行與廠家進行技術協(xié)議談判。技術協(xié)議談判的流程主要有：項目技術協(xié)議通用POS（purchase order specification）文件制作；各設備技術協(xié)議POS制作；技術協(xié)議談判時間表確定；技術協(xié)議邀請；技術協(xié)議談判；技術協(xié)議評審下發(fā)等。

項目主管負責協(xié)同項目組制作本項目技術協(xié)議通用POS文件，根據(jù)科室預先編制好的通用POS模板，將本項目技術規(guī)格書中的特殊要求添加或修改進本項目技術協(xié)議通用POS中，通用POS中還需規(guī)定好廠家的供圖范圍、供圖份數(shù)及供圖期限。整理好的項目POS文件作為標準文件附在每一份技術協(xié)議前面。項目技術或協(xié)議通用POS文件在項目生效后兩周內完成，由室主任或主任設計師進行把關。

各設備技術協(xié)議POS的制作需要技術協(xié)議負責人在通用POS基礎上，將技術規(guī)格書中與該設備有關的要求全部添加進該設備的技術協(xié)議POS文件中，為避免技術要求遺漏，該POS文件需要所有參與該項目的詳設主管共同確認相關條款，形成最終文件。

技術協(xié)議談判時間表的編制原則是根據(jù)設備資料對設計的影響程度以及是否有足夠的技術參數(shù)支撐技術協(xié)議談判，綜合考慮優(yōu)先級順序以及條件具備情況，從而編排出技術協(xié)議談判計劃，計劃包括協(xié)議談判邀請時間、協(xié)議談判時間、協(xié)議評審發(fā)放時間等。為保證技術協(xié)議談判質量，原則上大型設備每天談判數(shù)量不允許超過一家。技術協(xié)議談判時間表在項目生效后一周內完成，編制完成后由室主任或主任設計師進行審查。

按照確定好的技術協(xié)議談判時間表，根據(jù)廠商表聯(lián)系方式，協(xié)議負責人郵件通知廠家按照規(guī)定的時間安排技術人員到約定地點進行技術協(xié)議談判。項目主管要跟蹤所有協(xié)議談判邀請均已按期發(fā)出。

協(xié)議負責人在技術協(xié)議談判過程中，須仔細和廠家對POS中的要求逐一進行核實，保證廠家技術協(xié)議正文中的供貨范圍以及功能性描述與POS要求完全一致，其他未在廠家技術協(xié)議正文中提及的部分嚴格按照POS文件要求執(zhí)行。項目主管全程參與所有的技術協(xié)議談判，監(jiān)督協(xié)議談判的正常開展。

在某設備不同廠家的技術協(xié)議全部談判結束后，協(xié)議負責人將各協(xié)議進行對照整理，保證協(xié)議內容滿足規(guī)格書，保證各廠家供貨范圍及要求一致，隨后匯報給項目主管，由項目主管組織協(xié)議評審，室主任/主任設計師及本項目所有詳設主管均需參與協(xié)議評審。協(xié)議評審通過后正式下發(fā)協(xié)議。

2.1.3 設備圖紙

設備圖紙主要分為 3個階段：認可資料，工作資料，完工資料。

項目主管跟蹤物資采購部門相關設備廠家的選定日期，在設備廠家選定后，設備負責人立即通知設備廠家準備設備認可資料，設備廠家必須在技術協(xié)議規(guī)定的時間期限內提供符合要求的認可資料。認可資料收到后，設備負責人需查看資料是否有違背技術協(xié)議的重大問題，如有問題則需馬上告知廠家重新提供，如無重大問題，則開始進行設備資料預審工作。設備認可資料的預審需要確認資料是否滿足技術協(xié)議要求，外形及安裝尺寸是否齊全無誤，設備功能是否齊全，操作方便性是否滿足，銘牌是否齊全，設備外殼顏色是否正確，接線端子和電纜填料函信息是否正確等。設備負責人需及時對資料進行預審并跟蹤廠家回復直至意見完全關閉。項目主管對以上工作進展情況進行跟蹤。

在設備負責人確認設備認可資料沒有供貨范圍錯誤及功能性問題之后，由項目主管負責送審船東。設備認可資料送審船東需根據(jù)送審船東設備清單執(zhí)行。送審后由項目主管根據(jù)與船東的約定跟蹤船東及時提供設備認可資料的退審意見。在收到船東退審意見之后，設備負責人協(xié)同廠家對船東意見進行回復處理直至意見全部關閉。

認可資料船廠意見及船東意見全部關閉后，設備負責人立即通知設備廠家提供設備工作資料及IHM 聲明。設備負責人在收到設備工作資料后應核查與認可資料的最終確認版本是否存在差異，如有差異需聯(lián)系廠家更新處理，直至符合船廠及船東的認可意見要求。

在設備安裝調試完畢并完全確認無誤后，設備負責人通知廠家提供設備完工資料，設備完工資料最終整理提交給船東。

若涉及項目的詳細設計服務由外委設計公司提供，以上提及船廠負責處理的工作，則全部需要同時提交給外委設計公司同時進行處理。

以上工作的進展情況由項目主管負責跟蹤。

2.1.4 詳細設計圖紙

詳細設計工作首先需要編制詳細設計圖紙目錄，包含系統(tǒng)圖、布置圖、接線圖和計算書等。按照使用階段來說有送審圖、工作圖和完工圖。

詳細設計圖紙目錄及供圖計劃需要考慮設備資料到廠時間以及生產設計啟動時間，保證在生產設計啟動之時，詳細設計圖紙達到一定的準確性和完整性。詳細設計圖紙目錄及供圖計劃由項目主管準備，室主任或主任設計師核定，在項目生效后 3周內完成。

詳細設計圖紙需要根據(jù)技術規(guī)格書、項目總布置圖和設備資料等信息進行繪制，詳細設計的繪圖模式需在詳細設計開始前確認好，整個項目的詳設圖紙需按照統(tǒng)一的設計思路和制圖模式開展。詳設圖紙送審船東船檢之前船廠需要對所有圖紙的一致性和準確性進行校審。若涉及項目的詳細設計服務由外委設計公司提供，則船廠需要對外委設計公司提供的圖紙進行預審，以期達到以上同等要求。圖紙達到送審條件后，項目主管負責將詳設圖紙送審給船東和船檢，并根據(jù)約定期限跟蹤船東船檢提供審圖意見，船廠收到意見后圖紙負責人立即安排圖紙修改及意見回復，并跟蹤直至船東船檢意見全部關閉。

詳設圖紙的船東船檢意見完全關閉后，圖紙整理繪制詳設圖紙工作圖，由項目主管提交給船東并供現(xiàn)場施工使用。

現(xiàn)場施工階段船東船檢意見處理完畢后，圖紙負責人根據(jù)相關意見調整詳設圖紙，整理繪制詳設圖紙完工圖，在項目完工交船時，由項目主管負責將詳設圖紙完工圖按照合同約定數(shù)量移交給船東供船東公司存檔及船上官員工作使用。

2.2 生產設計

生產設計工作主要是指在詳細設計完成后，通過將詳細設計的原理圖生產化，設計出能夠用于現(xiàn)場施工的圖紙。主要步驟包括：生產設計準備，設備及焊接件三維建模，電纜設計，生產設計出圖等。

2.2.1 生產設計準備

生產設計開始之前，項目主管準備好本項目使用的電纜外徑范圍表，同時根據(jù)不同區(qū)域之間的電纜經過數(shù)量進行主干電纜通道容量的預估工作，同時準備主干電纜走向圖和各專業(yè)間的綜合布置協(xié)調。以上工作由項目主管在項目生效九周內完成，室主任/主任設計師審核。

在分段劃分圖確定之后，由項目主管在項目生效 7周內，根據(jù)項目詳設圖紙和分段劃分圖，進行生產設計圖紙目錄的編制工作，室主任或主任設計師進行審核。

項目主管將本項目的設計注意事項、設計需要的工作文件整理好并放入共享文件夾中，方便生產設計人員在設計時隨時使用，室主任或主任設計師審核文件的完整性。

在準備工作就緒之后，項目主管組織生產設計啟動會召開，生產設計可以正式啟動。

2.2.2 設備及焊接件三維建模

在項目生效后12周內，項目主管組織人員進行本項目使用的大批量標準設備建模，標準設備建模完成之后，各區(qū)域設計人員可以直接調用該標準設備模型，避免設備建模錯誤或重復建模的情況發(fā)生。

在項目生效后14周內，進行主干托架和主要大設備的占位建模，盡快使可能影響三維模型綜合布置的隱患暴露出來，減少后期修改。生產設計主管對占位建模的進度和質量進行跟蹤。

綜合協(xié)調布置的同時進行設備建模的完善，焊接件的完善工作，在電纜設計的同時，不斷調整優(yōu)化直至生產設計出圖。生產設計校對人員全程參與設計過程，以保證設計質量，減少返工情況的發(fā)生。

2.2.3 電纜設計

電纜設計主要包括設備的建模、電纜節(jié)點的建模、電纜節(jié)點的連接及節(jié)點間距、設備與電纜節(jié)點的連接及間距、電纜路徑及長度的確定等。

電纜節(jié)點的建模原則是在能體現(xiàn)電纜真實路徑和長度的前提下，節(jié)點盡量少。電纜節(jié)點設計時，也需考慮不同類型的電纜單獨敷設時要單獨設置電纜節(jié)點，以便將不同類型電纜在路徑上完全分開。

電纜節(jié)點的連接則需將所有電纜實際需經過的任意 2個節(jié)點進行連接確認，同時利用軟件或表格形式將 2個節(jié)點間電纜敷設需要的長度進行寫入，以便最后電纜路徑確認后對電纜長度進行確認。

設備與電纜節(jié)點的連接需要考慮設備的實際進線方向，在設備所有可能進線的方向均需設置電纜節(jié)點，并將設備與電纜節(jié)點建立連接關系，同時寫入設備與其連接的各個電纜節(jié)點間的間距。

在設備和電纜節(jié)點建模完畢，電纜節(jié)點連接關系，設備與電纜節(jié)點連接關系也都確認完畢后，通過自動計算或者手動計算，對每一根電纜的路徑進行確認，保證電纜路徑滿足船級社規(guī)范要求，滿足技術規(guī)格書要求，在電纜路徑確認完畢后，通過已知的電纜節(jié)點間距，設備與電纜節(jié)點間距等信息，可以計算出每一根電纜最終的長度。

項目生效后18周內完成電纜節(jié)點的建模，節(jié)點間連接及間距填寫，設備節(jié)點間連接及間距填寫工作。

通過電纜節(jié)點經過的電纜根數(shù)以及每根電纜的外徑值，可以計算出每個電纜節(jié)點處的電纜托架或貫穿件需求容量，從而對焊接件三維建模的準確性進行反查，對電纜托架過寬或過窄，貫穿件過大或過小的情況進行調整。假如電纜托架/貫穿件由于空間限制無法加大的，也可以通過調整電纜路徑減少當前節(jié)點通過的電纜總量的方式進行處理，通過博弈過程，最終同時保證電纜路徑的準確性和電纜托架/貫穿件容量的準確性。

2.2.4 生產設計出圖

生產設計出圖主要包括開孔清冊、分段/總組段/區(qū)域階段的鐵舾件制作圖、分段/總組段/區(qū)域階段的鐵舾件安裝圖、電纜冊、敷線圖、節(jié)點表等。

開孔清冊出圖前，需要保證電纜路徑的準確性已經達到 95%以上，貫穿件的容量需要保證一定的余量，具體余量需根據(jù)本項目的實際情況及開孔清冊出圖時電纜設計的完善程度由項目主管進行判斷。

分段/總組段/區(qū)域階段的鐵舾件制作圖，分段/總組段/區(qū)域階段的鐵舾件安裝圖，具體出圖模式按照船廠的統(tǒng)一標準進行，出圖前需保證電纜設計已完全準確，各個分支電纜支架已經補充完整，設備進線處電纜綁扎也已充分考慮。

電纜冊設計出圖，首先需要保證每一根電纜的起始設備，終止設備，電纜型號規(guī)格等信息與系統(tǒng)圖完全一致，設備位置與布置圖完全一致，然后確認電纜路徑的正確性。將電纜冊中起始設備/終止設備的代號信息、設備名稱信息、設備位置信息、設備所在區(qū)域信息、電纜型號規(guī)格、電纜路徑、電纜長度等補充完整。對于全船主干電纜，還需添加中間停止點信息、前長后長信息。最后根據(jù)不同電纜的敷設階段將電纜分到不同的電纜滾筒中，方便在不同階段及時拉放。

以船體結構、艙室布置、設備布置及主干托架為背景，將電纜節(jié)點及其連接關系在平面圖中清晰的標識出來，并將每個電纜節(jié)點經過的電纜列舉出來，這樣就完成了電纜敷線圖和節(jié)點表[5]。

3 船舶電氣設計流程概略圖

根據(jù)以上對船舶電氣設計流程的簡要說明，可以列出從項目生效開始每一周的工作內容，每一周的工作內容可以根據(jù)實際情況微調。這樣就可以將設計流程中的關鍵時間節(jié)點實現(xiàn)控制在合理范圍以內。每周工作流程參考如表1所示。

表1 船舶電氣設計流程概略

表1 船舶電氣設計流程概略（續(xù)）

表1 船舶電氣設計流程概略（續(xù)）

4 結論

通過對船舶電氣設計過程進行梳理分析，將設計過程中的每一個步驟設置完成時間點，并對每個時間點需完成的工作進行梳理調整，最終可以做到在船舶電氣設計復雜程度不斷加大的現(xiàn)狀中，通過過程管控，實現(xiàn)對設計節(jié)點的有效控制。本文在很多細節(jié)方面沒有完全展開，但都是多年設計經驗教訓的總結，可以給從事相關船舶電氣設計工作的管理人員和設計人員提供參考。隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，使用本文運用的邏輯思想和解決問題的哲學，不斷運用新的技術手段進行迭代，一定可以與時俱進地促進我國船舶設計建造事業(yè)更快更好發(fā)展。

《自主貨物運輸船舶指南(2018)》發(fā)布

中國船級社開展自主貨物運輸船技術的研究，制定了《自主貨物運輸船舶指南(2018)》，旨在為自主貨物運輸船舶的設計與建造提供技術依據(jù)。

本指南以不低于SOLAS、MARPOL、COLREG 72和STCW等國際公約的總體安全和環(huán)保水平為原則，以風險分析為基礎，以涵蓋實現(xiàn)船上無人的遠程控制和完全自主運行的技術要求為目的，采用目標型標準（GBS）方法，提出自主貨物運輸船舶各系統(tǒng)的目標、功能要求、規(guī)定要求以及檢驗與試驗要求，主要包括：場景感知、航行控制、輪機裝置、系泊與錨泊、電氣裝置、通信與信號設備、船體構造與安全、消防、環(huán)境保護、船舶保安、遠程控制中心、網絡安全等。本指南于2018年10月1日起生效。

來源：中國船級社

《船舶CO2排放監(jiān)測、報告和驗證實施指南(2018)》發(fā)布

中國船級社在研究相關法規(guī)標準基礎上，通過實際應用和經驗，結合已推出的MRV服務產品，形成了《船舶CO2排放監(jiān)測、報告和驗證實施指南(2018)》。

本指南為建議性指導性文件，可方便公司為適用船舶編寫相關的計劃，大幅度減少的時間和人力成本，同時在內容的統(tǒng)一性上得到控制，提高計劃審批的效率。此外，對排放數(shù)據(jù)的驗證流程和要求進行了解釋說明，使數(shù)據(jù)的質量能夠得到有效控制，不僅為客戶全面滿足相關要求提供指導，同時也為主管機關制定相關實施辦法提供參考。該指南實施日期為2018年10月1日。

來源：中國船級社