2.1.3. Судно как система систем

Переходя от внешней среды существования судна на более низкий уровень, следует принять, что для этого уровня объектом высшей иерархии является судно, как среда существования своих составных элементов - подсистем, которыми являются корпус, СЭУ, системы электроснабжения, навигации, общесудовые трубопроводные системы и пр.

Все эти элементы-подсистемы связаны между собой, существование каждого из них и непротиворечивое совместное сосуществование разрешается в проекте судна. Разрешение противоречий определяется методиками и правилами проектирования, упомянутыми выше и основанными на традиционном опыте, фиксирующем очевидные связи в нормативных документах и рекомендациях, а также здравым инженерным смыслом. Однако существуют и неочевидные связи, игнорирование которых при традиционном конструировании приводят к решениям, далеким от оптимальных. Системный подход предполагает выявление таких связей на ранних стадиях проектирования.

Наиболее полно совокупность подсистем информационной среды существования каждого из элементов судна в проекте представлена в Правилах – РРР и РМРС в виде соответствующих разделов, и частей.

Однако неверно предполагать, что если проектируется, например, система вентиляции (РРР), достаточно сведений Правил только из части «Системы»-«Система вентиляции». В соответствии с разделом «Надводный борт» потребуется выбрать высоту комингсов вентиляционных отверстий, тип и способ установки вентилятора следует выбирать, руководствуясь разделами «Компрессоры, насосы, вентиляторы», «Электрооборудование». «Автоматизация» и пр.

Для подсистемы судна «общесудовые системы» с этой точки зрения схема информационной среды ее существования показана на рис.2.3. Здесь не приведены разделы, с которыми элемент «общесудовые системы» явно не имеет связей, например, «Навигационное оборудование», хотя нельзя исключать возможные влияния – все на судне связано меду собой и нельзя с гарантией исключать влияния одного элемента на другие. Как говорил Козьма Прутков «щелкни кобылу по носу – она взмахнет хвостом».

Рис. 2.3. Схема связей общесудовых систем в информационной среде своего существования

Кроме этого, инженер, проектирующий общесудовые системы должен находиться в активном взаимодействии со своими коллегами, проектирующие другие элементы судна, учитывая принятые ими решения, влияющие на проект системы или же предлагая изменения, необходимые для существования системы. Организующую и направляющую роль в этом играет Главный конструктор, Главные конструкторы по разделам и частям проекта судна.

2.1.4. Система приоритетов при проектировании общесудовых систем

Когда конструктор приступает к проектированию какой–либо части судна, как его подсистемы, он сталкивается с большим объемом разнородных требований и условий, зачастую противоречивых и неоднозначных. Для того, чтобы проектируемый элемент «вписался» в общий проект судна, составив с ним функциональное единство, необходимо ранжированиетребований и задач по первоочередности их учета и разрешения.

В первую очередь(требования «первого ранга»), должны выполняться требования ТЗ, как документа, задающего качества судна, адекватные подсистемам среды существования судна (рис. 2.1). Естественно, что в ТЗ не регламентируется требования к конкретной системе, однако многие пункты ТЗ влияют на системы опосредовано. Так, например, если требуется высокая оборачиваемость судна (контейнеровоз), время приема балласта и его откачки будет ограниченным, что наложит требование на производительность и архитектуру балластной системы. Задание района плавания «Северная Атлантика» наложит отпечаток на дополнительные требования практически ко всем судовым системам (обогрев, изоляция и пр.) по сравнению с проектом судна для средних и южных широт.

Поэтому проектант в качестве исходных документов должен иметь не только общее расположение помещений судна и другую информацию по судну, но и полный текст ТЗ. Этот текст должен быть проанализирован каждым конструктором для выявления связей его пунктов с общесудовыми системами и выбора необходимых разделов и частей нормативных документов, соответствующих особенностям ТЗ. Как говорил Суворов, для успеха общего дела «каждый солдат должен понимать свой маневр».

Вторая рангимеют требования нормативных документов, перечисленных ранее (см.у п. 2.1.2.). Без их выполнения проект не будет утвержден надзорными органами и, следовательно, не реализуется в натурном судне.

Проект судна многогранен как сама жизнь, и не все можно записать в Правилах, не всегда удается выполнить все записанное в строгом соответствии с «буквой закона». В этом случае следует следовать «духу закона». На основании глубокого понимания сути требования проектанту следует находить эквивалентное решение, предотвращающее отрицательные последствия невыполнения точного текста требования. Этоотступлениеот Правил и Норм подлежит тщательному рассмотрению, анализу и утверждению соответствующим надзорным органом - Регистром, что сильно увеличивает срок и стоимость рассмотрения проекта. Поэтому проектанты стремятся свести количество отступлений к минимуму и без серьезных оснований на них не решаются.

Третий рангимеет естественное требование обеспечения работоспособности проектируемого объекта как подсистемы судна. Непосредственное выполнение Правил и Норм не гарантирует, что объект с выбранными в соответствии с ними конструктивными параметрами будет работать. Это обусловлено тем, что, как правило, регламентируется граничные значения параметров- «не менее», «не более». Поэтому работоспособность объекта должна проверяться расчетом, на основе которого параметры корректируются в разрешенную сторону. Например, Регистр регламентирует минимальный внутренний диаметр приемных осушительных трубопроводов и производительность насоса, однако при значительной длине труб насос не сможет работать с этими трубопроводами из-за большого сопротивления на всасывании и превышения допустимой высоты всасывания насоса (см. п. 1.4.2). Расчетным путем требуется подобрать нужные диаметры. От упрощенного решения этого вопроса -«трубы потолще, насосы помощнее» конструктора должно удерживать требование последнего ранга.

К четвертому рангу относится требование минимизации материальных и энергетических затрат на конструкцию и функционирование данного элемента. Под «материальными» в силу специфики судна прежде всего следует понимать не только денежные затраты, а в первую очередь массу элементов конструкции. Снижая массу, конструктор не только напрямую уменьшает стоимость, но и увеличивает другие показатели судна в целом (грузоподъемность, скорость и пр.), повышая его эффективность (о выборе материала труб с этих позиций - см. п.1.1.1.).

Требование минимизации затрат, как правило, не регламентируется документально, но им пропитана вся конструкторская деятельность КБ – снижение нагрузки масс и энергетики судна постоянная «головная боль» Главного конструктора и Главных конструкторов отделов, а ее они убедительно доносят до каждого конструктора. Успешное решение такой задачи зависит от квалификации и опыта проектантов, а уже от них зависит уровень проекта судна, что в конечном итоге определяет авторитет и уровень КБ, его адекватное взаимодействие с рыночно-конкурентной средой своего существования. .

Подводя итог, выделим приоритеты требований еще раз в сжатом виде:

I. Требования Технического Задания;

II. Требования Правил и Норм;

III. Требование работоспособности;

IV. Требование минимизации затрат материалов и энергии.

Именно в соответствии с такими приоритетами будут излагаться дальнейшая методика проектирования общесудовых систем.