船舶生产设计精细化浅析

摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国制造业也得到了飞速的提升，舰船是保障国家海洋主权和实现“海洋强国梦”的重要载体，如今，随着新一代船舶朝着智能化、绿色化和新能源方向快速发展，由电力推进替代传统的机械推进方式成为高技术船舶重要的发展趋势。相比传统的机械推进，电力推进具有更好的操控性、轻量化和低噪音，更便于快速机动和紧急静默，且具有节能环保和“零排放”的优点，目前已成为多数海洋强国发展的重点方向。 关键词：船舶；生产设计；精细化 引言

近年来，我国在国产航空母舰、新型战略核潜艇、高能电磁炮和新一代电力推进系统等尖端装备研制方面取得了突破性进展，中国已成为世界第一造船大国，也是全球第一航运大国。但是，我国的造船详细设计和生产设计结合的程度不充足，这样会导致生产效率低下，船厂企业的盈利性不多。所以，需要对造船、改造船的生产设计进行中国式创新，让其适应中国生产力的实际。 1船舶精细化生产设计的概述

船舶生产企业通常在常规化的设计理念下逐步完善精细化的设计，将其应用到深层次发展中，最终将精细化设计的理念和思想有效地渗透到造船企业的相关环节当中。精细化生产设计以做精做细为船舶企业生产设计的主要发展目标，将设计水准提升到一定层次，确保生产设计能够达到市场需求的水平。 2船舶生产设计精细化分析

2.1基于Django的船舶运动预测系统的设计与实现

Django是基于Python语言开发的开源网站框架，Django在处理的过程中，对于经典的MVC处理模式进行了再次的封装和升级，在实际项目开发过程中控制器controller起到的作用非常有限，所以Django将控制器部分也进行了封装，但是同时扩展了视图view部分，增加了模板功能实现了前端网页的复用，所以Django的架构模式更加符合MVT处理模式。建立原始参数数据库，用来接收气象台预测的未来一段时间的风况信息，包括风的级数大小、风的种类、风的方向等信息，采用经验公式估算方法对船舶进行受力计算，计算得出船舶在某时刻点纵向风力、横向风力、回转力矩和横摇力矩的数值，继而估算船舶受风影响后的位姿变化预测。建立中间数据库，用来存入计算后的信息数据。数据可视化模块从后端数据库中提取数据导入到前端页面，以折线方式显现一段时间内某时间点的风力大小、方向和船舶受力数据，再将过去的历史时间内的风况信息统计规整，采集整点的风况信息，画出风玫瑰图，可查看过去以月为单位时间的风况规律。通过Ajax技术实现用户界面和服务器后端交互功能，用户通过web浏览器来与服务器进行交互，获取自己所需要的信息。决策建议模块根据计算出来的船舶力矩等信息来预测船舶将会以什么样的姿态变化，如若遭遇突发强风，给出适当建议以减少人力物力等损失。本系统采用MySQL数据库，MySQL是最为著名且应用最为广泛的关系型数据库，其体积小、速度快、通过配合不同的存储引擎，可以满足不同的业务场景。数据库是整个系统的关键，数据库设计的好坏起着决定性的作用，系统数据库设计要遵循以下原则：①体现系统的需求，数据库设计应该优先满足系统的业务需求，准确表达数据之间的关联关系。②保证数据的一致性，通过主键、外键、非空、唯一索引等保证数据的健全。③提高数据查询效率，通过合理创建表结构、视图、增加索引等方式，提高数据的查询效率。④良好的

扩展性，必要时能根据需求变化扩展数据结构。 2.2改进的CNN-GAP-SVM诊断算法

针对传统CNN和现有浅层智能诊断算法的不足，结合电力变换器对故障诊断的快速实时性要求，提出了一种改进的CNN-GAP-SVM新算法用于电力变换器IGBT开路故障的快速诊断。该诊断框架包含三个模块：最上层为故障诊断的结果输出及可视化模块，最底层为故障数据采集模块，中间层为提出的CNN-GAP-SVM诊断算法模块。该算法主要由输入层、特征提取层、全局均值池化层和SVM输出层组成。原始的电力变换器故障监测数据直接输入到模型输入层进行数据处理，特征提取层自动进行特征提取和稀疏处理等操作，GAP层自动的完成维度变换和参数量压缩和精减，最终的诊断结果和误分类信息由SVM分类器自动输出，“端到端”的算法结构无需依照专家经验对原始数据做任何的手工特征提取和特征选择操作，具有良好的可操作性和通用性。提出的算法将CNN强大的特征提取能力和SVM优越的多分类功能相结合，主要改进包含两个方面：首先，为了改善传统CNN模型中因2~3层的全连接层所产生的巨大参数量而导致模型的训练时间和测试时间过长的不足，提出的算法中设计了一个具有维度自适应的全局均值池化层代替该全连接层部分，从而有效减少CNN模型的总参数量、训练时间和诊断时间，GAP层可自动的根据特征提取层的输出维度与输出层的输入维度之间进行衔接和维度变换，实现网络层间的连接和特征传递；其次，为了进一步提升诊断准确率，该方法在输出层中设计了一个n分类的非线性SVM代替传统CNN中的Softmax分类器，最终的诊断结果由SVM分类器输出，提出的方法既可以提高诊断速度又能进一步提升诊断准确率。

2.3造船结构的生产设计的基本内容

想解决建造什么样的船舶问题，就需要做好什么样的船体结构的初步设计和详细设计。它与生产设计不同的是，后者主要解决的是怎样建设船舶的问题。同时，它除了怎样建设船舶这个特点以外，还具有其他特性，例如，它需要将涉及工艺、管理，兼顾整个生产体系，要将事前工作准备充分，将事前工作与整个船舶设计过程贯穿，结合到一起，这需要在图纸上面反复进行精准的模拟造船，因此，工作图表对于现场生产来讲，十分重要，这是现场施工的唯一标准和依据。除此以外，它还需要经过船级社和船东的认可、退审，还要将退审的意见经过科学有效的协调处理以后，设计成一幅详细的设计工作图。这个设计工作图要十分详尽。这样为下一道造船、改装船的过程提供了一个较好的开端。随后，相关员工会根据详细的设计图纸，规划出船厂生产现场需要注意的具体细则、生产安排、工艺和数字化舰船的模型。可以看出，在生产设计这个阶段，具体相关技术的文件和详细设计的退审图以及总体说明书，这三个是必不可少、不可代替的。他们是完成生产设计各项图纸的描绘以及编制相关的工艺文件。毋庸置疑，详细准确的设计会成为随后的生产设计的牢固坚实的基础。这突出了生产设计在生产过程中的重要性，以及前期详细准备设计的重要性。在一定程度上来讲，详细设计的好坏可以影响船体结构生产设计的质量，这起到了同向作用。在经过船级社和船东的认可退审的图纸上，船体的相关结构内容基本上都已经是确定好的，是无法改变的。例如船体的结构形式、结构布置、构建尺寸等内容。造船网络技术在造船工程中的一项应用，这就促使整个造船生产过程中体现了先后之分的顺序，各工序之间的顺序有了比较。 结语

总之，在船舶生产设计过程当中也应顺应时代的发展趋势进行精细化的生产

设计，有效地协调各专业之间的合作，并为现代化造船模式的应用提供重要的技术支持，提升其设计水平和生产质量，从而全面促进造船行业的快速发展。 参考文献：

[1]李丹，杨春萍，杜兆阳.LNG船舷侧抗冰撞性结构设计[J].船舶物资与市场，2019（11）：17-19.

[2]陈聪.冰撞载荷作用下船体结构抗冲击设计研究[D].镇江：江苏科技大学，2015：61-72.