绿色制造工艺在船舶结构中的应用

徐振文

烟台派格船舶设计有限公司 山东烟台 264000

绿色制造技术在船舶结构中的运用有着十分重要的意义。在对绿色船舶结构进行设计时，应严格遵循持续改善船舶的推进系统、不断改善船舶节能机制的基本设计思路。未来，可通过加强标准化和模块化设计、选用绿色材料、采用绿色涂装工艺以及选择合理的焊接工艺等途径来推动绿色制造技术在船舶结构中更加好的运用，从而促进绿色船舶行业又快又好的发展。

1 船舶制造工艺现状

1.1 “舾、壳、涂”一体化

随着时代的不断发展，船舶制造工艺不断提高，呈现多元化的特征，其主要体现在“舾、壳、涂”一体化。该工艺主要针对的是船体，通过舾装、外壳优化、涂层的方式优化空间设计，从根本上提高船体的设计质量。这种情况下，船舶的性能大大提升，与此同时还降低了船舶制造成本[1]。

1.2 船体装配模式更新

在新的时代背景下，船体装配模式也发生了根本性变化。从装配流程来看，其主要包括三个主要部分，即分段装配、部件装配和船体装配。从整个船舶的外观来看，主要采用流水线模式。

1.3 船舶焊接技术更新

船舶制造是一项长期的工作，在该过程中涉及到厚板焊接，不仅难度大，而且要求也比较高。在此过程中，相关行业引入新的焊接技术，如激光焊接。随着时代的不断发展，搅拌摩擦焊方式也独占矛头，两种焊接技术的应用提升了船舶的整体性能。

2 绿色制造技术在船舶结构中的运用

2.1 加强标准化和模块化设计

一方面，加强标准化设计。标准化设计在船舶结构改善方面起到着不可替代的作用。完全根据相关标准来选取船舶结构所需的各种零件，坚决避免由于零部件的误差而导致经济损失。与此同时，满足标准要求的零部件可以全面发挥自身的作用，与其他材料相互配合，促进船舶结构的改善，进一步加强资源的运用效率，大幅度减少船舶的生产费用。另一方面，加强模块化设计。采取此种方式可以大大增强船舶建造的效率，确保船舶项目的整体质量。模块化设计最为主要的作用就是省去了分化安装模式的复杂性，以往的独立安装方式通常需使用大量的物力、人力等资源。采用模块化设计的形式能够有效填补此不足，在很大程度上提高了能源和物资的运用效率、减少了零件的损耗、降低了噪声；除此以外，及时更新船舶设备，有利于整合各方面的资源，实现真正意义上的绿色制造[2]。

2.2 选用绿色材料

（1）涂装材料。以往船舶制造选用的涂装原料对周围的人员、水源以及环境等都有非常大的影响，通常是对拟涂装的材料开展预处理，接着实施二次涂装作业。此种涂装方式比较复杂，同时有着严重的资源浪费问题、污染周围环境。在船舶结构中应尽可能减少对传统原料的使用，选择绿色涂装原料、采取全球顶尖的涂装工艺，将船舶涂装作业对周围自然环境的影响控制在最低水平，进而达到绿色制造的目标。

（2）绝缘材料。以往的船舶制造项目中，选择的绝缘材料大多数都是矿棉和玻璃棉等原料，此些传统原料在被废弃以后，通常无法降解，同时还会对周围的水源和土壤造成巨大的污染；因此，在绿色船舶结构中，不可选择传统的绝缘原料。在选用绿色船舶用绝缘材料时，应充分考虑其技术性和环保性，尽量选择“高效、先进”的环保型材料，从而实现船舶结构的绿色设计。

（3）焊接材料。在以往的船舶制造工程中，选用的焊接材料通常含有相应数量的助焊药剂，其在高温环境下非常容易挥发到周围的空气当中，对现场工作者的身体健康有巨大的危害，同时会污染到附近的大气环境。在绿色船舶结构中，应尽可能选择“低毒、低烟”的焊接原料。

2.3 采用绿色涂装工艺

在正常状况下，绿色制造技术在船舶结构中的运用，应当采用绿色涂装工艺。其具体原因就是，涂装工艺的选用在很大程度上决定船舶建造的标准。选用厚膜型的涂装工艺，可以合理、高效的控制船舶涂装的工作量。与此同时，在科学选用厚膜型的具体环节，应充分考虑涂装技术的环保性和绿色性。另外，还需要进一步缩减船舶涂装的流程，加强船舶涂装的效果，进而达到绿色制造的目标。除此以外，绿色船舶结构还应该高度关注对环境保护观念的落实和执行。对于船舶建造的整个过程中，实施模块化的区分，高度关注船舶涂装工艺的选择和利用，对涂装工艺进行动态化的控制；采用绿色的船舶涂装技术，建造绿色的船舶结构。

2.4 选择合理的焊接工艺

绿色制造技术在船舶结构中的运用，还需要选择合理的船舶焊接工艺，选择原则有以下几点：

（1）选取性能强的焊接电源。伴随国内科学技术的日益创新发展，焊接电源同样反映出节能的特点。针对原始电源与高性能电源实施对比可以发现，高性能电源无论是在节能层面、还是在环保层面，都有着无可比拟的优势。现代化信息技术与高性能电源的相互融合，使得高性能电源彰显出更强的现代化和信息化特点，确保船舶焊接的精准性。

（2）选择性能高的焊接设施。焊接设施的好坏，对船舶焊接作业的效率和质量有决定性影响，因此在船舶焊接是应选择性能更高的设施。由于高性能设施本身就极为注重环保性以及节能性，所以能够取得比较好的焊接成效，从而在船舶的绿色建造中大量的运用。

（3）选择性能更强的焊接技术。焊接技术的合理性关乎着船舶焊接作业的效果，在船舶的绿色建造过程中应当重视对焊接技术的选择，有利于确保绿色船舶的总体效果。对于性能更强的焊接技术而言，其能够大大缩减船舶焊接的工序、减少对各类资源的使用，大大加强船舶焊接的质量。所以，当前在船舶绿色建造的具体环节，高性能的焊接技术有着比较广泛的运用，能够有效确保船舶建造的环保性和绿色性[3]。

3 结语

近几年，船舶行业的迅猛发展造成了严重的环境污染、能源消耗等问题。世界海事组织对于此情况制定了全新的规范和公约，使得全球各国造船业将目光转向于绿色船舶领域。绿色船舶，将以往的性能需求及应用功能与新时代全新的环保要求密切结合，在船舶规划、生产、利用以及拆卸的整个过程，减少对能源的消耗，尽可能降低对生态环境造成的影响。