1前言
长期以来，我国造船业在船型研发、生产设计、建造技术、生产管理等方面总体落后，导致我国造船效率不高、效益低下。其中，生产设计作为船舶建造的重要环节，是连接船舶设计和船舶建造的桥梁，但因其数据种类多、数据量大而产生的数据管理混乱难题，严重制约了我国造船业的发展。因此，如何运用技术对船体生产设计数据进行管理是我国造船业迫切需要解决的问题之一。
2船体生产设计产生的数据类型
船体生产设计是为指导和组织船舶生产建造的设计过程，在船体生产设计过程中将产生大量能够对现场施工起到指导和组织作用的设计数据，包括船体施工要领、船体分段工作图表、钢板套料图表、数控数据、零件草图、分段胎架布置图、船体辅助作业设计、船体分段吊装图表、管理图表等多种数据类型。
2.1船体施工要领
主要包括船体分段的编号、外形尺寸和质量，船体分段制造方法和胎架配置形式，分段余量、补偿量的分配及坡口形式，外板余量、补偿量的分配及坡口形式，船台合拢顺序、典型分段在船台上合拢的工艺方法，下水布置和船台墩木的位置、数量、基准高度，工艺孔布置、形状尺寸、切割及封焊要求，船台反变形值和船台定位马板的设置要求，总段、分段装配要领，特殊焊接方法和范围，各典型结构施工要领细节图。
2.2胎架数据图表
胎架结构形式、尺寸及布置位置，肋骨号及构件定位线，对角线检查尺寸，胎架支柱高度或模板线型数值，船体分段外形，胎架位置和间距，纵向牵条的位置和间距，支撑角铁的分布，焊接要求，制造公差和施工注意事项。
2.3钢材套料图表
板材套料图包括零件号、尺寸及布置位置，板材的材质、规格、数量，余料编号，零件、余料的质量及板材利用率。型材套料表应包括零件号、零件规格、长度、数量，型材的材质、规格、长度、数量，余料编码、长度，零件与余料的质量。
2.4船体工作表
零件号料图表包括零件编码、尺寸、数量，零件材质、规格，零件下料方式，需加工的零件还应该标识加工方式、加工数据和加工样板编号。部件组件工作图包括零件、部件、组件的编码、规格、数量，部件及组件的坡口形式，安装线、余量线、检查线的设置，焊接方法和焊接规格，部件及组件装焊要领，装配精度要求，部件及组件工作图以分段为单位，按照部件、组件种类装订成册，相同形式的部件及组件不再重复出图，只需列表注明即可。
分段工作图主要包括分段结构、分段编码，零件、部件及组件编码，结构理论线，工艺孔的布置及尺寸，余量及补偿量，焊接规格及焊接方法，分段装焊工艺要领，装焊工时定额。分段工作图上也可标注吊环与加强材的布置，作为船体分段吊运图舷侧和底部分段工作图还应该标注防水塞的位置和数量。分段工作图还应尽可能反应管子、电缆的开孔信息，由于参与分段组装的零部件、组件数量较多，应以工艺配套顺序单独编制零件明细表。零件明细表应包括零件、部件和组件的名称、编码，零件、部件和组件在分段中的位置，零件、部件和组件的材质、规格、数量和质量，零件、部件和组件的工艺流程。
2.5船体分段吊装图表
船体分段吊装图表主要包括分段重量、分段重心，吊环形状或型号、吊环的布置位置与数量、加强材规格与布置、吊环与加强材的焊接与拆除要求、吊装吊运、翻身、合拢等要领、加强材料消耗汇总等内容，船体分段吊装方案也可以在船体分段工作图中表明，不再单独出图。
3船体物料项的定义
一般情况下，BOM由主物料项、次物料项和BOM属性组成。针对船体设计建造的特点，应用面向对象的技术定义船体BOM相关的物料项及物料项间的关系，为后续船舶BOM结构模型定义提供支撑。此外，物料项是企业一切有形的设计、采购、制造及销售对象的总称，是构成BOM结构的基础。准确定义船体生产各类物料项是定义船体BOM结构模型的前提。从船体物料项的用途分析，可将物料项分为直接用于产品制造的物料项和服务产品制造的物料项两大类。
（1）直接用于产品制造的物料项即传统意义上的物料（包括原材料、零件、组立、焊缝、焊材及油漆等），是船体工艺BOM和船体采购BOM的重要组成部分。每个物料项都是一个独立的个体，具有自己的属性和版本。该类物料项一般具有基本属性、工艺属性及计划属性等。以船体零件为例，其基本属性有材质、长度、宽度、厚度、质量、重心及型材截面类型等；其工艺属性有切割余量、收缩余量等；其计划属性有计划切割时间、计划加工时间及计划装配时间等。
（2）服务产品制造的物料项主要是指船体生产设计的产物（如二维图纸、三维模型、切割指令等），既是当前造船厂进行船体生产设计分工的基础，又是当前船舶产品数据管理系统重点管理的对象。与直接用于产品制造的物料项类似，该类物料项也具有自己的属性和版本，其中属性包括基本属性、计划属性等。以二维图纸为例，其基本属性有图号、工程号、图纸类型、设计专业及设计阶段等，其计划属性有计划开始时间、计划完成时间等。
4船体BOM设计
BOM是一个广泛的概念，阶段不同、用途不同，BOM的内容也不相同。根据船体生产设计和建造的管理需求，分别构建船体EBOM和船体PBOM。
4.1船体EBOM
船体EBOM即工程BOM，主要承载设计信息，来源于CAD系统，包含设计部门组织和管理的信息。根据TRIBON软件的特点及设计管理需求。该EBOM从设计角度描述船体结构，分为船、分段、板架及零件等4层。第1层为整船，一个系列船对应一个EBOM结构；第2层为分段，是船体设计分工的基本单位（对称分段按一个分段处理），一个分段由一个设计员建模完成，并与技术文件关联；第3层为板架，与以零件为基本单位建模的三维设计软件不同，TRIBON建模的基本单位是板架，每个板架包含一个或多个零件；第4层为零件，虽然建模时不能按单个零件建模，但可通过“板架分离”将板架拆分成单个零件，每个零件都有自身的属性（材质、质量、重心及表面积等）和三维数模。
4.2船体PBOM
船体PBOM即工艺BOM，用于描述产品工艺实施规划过程和制造生产过程，通过调整EBOM结构添加工艺件、工艺路线、工时定额及工装等信息。船体建造包含切割、加工、小组立、中组立、大组立、总组及搭载等工艺过程，其中：切割、加工是钢板、型材形成零件的过程；小组立、中组立、大组立、总组及搭载是零件通过装配和焊接逐步形成整船的过程。为符合不同工艺的特点，将船体PBOM再分为切割PBOM和装焊PBOM。
5结语
虽然我国造船业在产品数据管理系统实施应用方面还处于初步探索阶段，但随着数字化生产设计的逐渐发展，该过程中产生的大量设计数据光靠手工管理已经无法满足现代造船模式的要求。因此通过引进产品数据管理系统来帮助造船企业实现对船体生产设计数据的管理，将是我国造船业发展的必然趋势。
参考文献
[1]郭钢,李彩霞.船舶生产设计数据管理系统关键技术研究与应用[J].机械研究与应用,2009,22(05):98-99.
[2]张瑛,赵武,刘艳平.面向中小制造企业的产品数据管理系统的设计与实现[J].机械设计与制造,2009(12):241-243.
作者简介：杨银兵，性别：男，出生年月：1984.09，民族：汉，籍贯：江苏海安，学历：本科，职称：工程师，研究方向：船舶船体生产设计。