船舶与海洋工程舾装模块化设计应用研究

船舶与海洋工程舾装模块化设计应用研究

梁崇栋

大连中远海运重工有限公司辽宁大连116000

摘要：现代造船模式不断发展，模块化设计理念在船舶领域得到了广泛的应用，船舶舾装是船舶的重要组成部分，本文简要介绍了船舶舾装，研究了船舶舾装的模块设计，探讨了船舶舾装模块化设计的应用实施，旨在为现代船舶行业的发展做出贡献。

关键词：船舶与海洋工程；舾装；模块化设计

引言

现代造船模式指的是在统筹化理论的指导下，应用各种先进的成组技术，按照区域进行组织生产及相关作业，实现在时间和空间上都有序进行的设计、生产管理一体化的连续总装造船模式，在现代造船模式下，船舶舾装模块化设计的应用研究是十分必要的。

一、船舶外舾装模块化设计的发展现状

早在上个世纪七十年代左右，模块化造船理念就被提出，这一概念开始于舰船，后来得到了深入的研究和推广，在船舶的设计、制造思想上和维修管理方法上都具有重大的意义和影响，是促进船舶发展的一大推动力。模块化技术的应用渗透到船舶制造的各个方面，从总体到部分，包括控制系统、自动化系统、机电装置、舾装设备等等，而且都表现出优质的效果和强大的优势，发展趋势一片光明。日本是最早进行模块化造船的国家，并且一直处于世界领先水平，对欧美等国家都产生了一定影响。相比之下，我国的模块化技术起步较晚，在上个世纪八十年代初才初露端倪，而且应用范围也十分有限，只集中在部分机电设备和卫生单元模块等方面。我国目前主要存在这样三个突出性的问题，第一，在生产效率方面，我国的人均造船修正总吨与日本相差10倍，差距明显。而且生产效率过低也导致了造船工期的延长、产品多余功能过剩，整体效益大大降低。这种种问题对我国船舶行业的发展又将带来严重的阻碍。第二，在造船成本方面，我国造船企业的能源消耗水平与其他国家也存在明显差距，管理模式不合理和造船技术落后都是造成资源浪费从而产生差距的重要原因。第三，在工作环境方面，我国大部分造船企业处于劳动力密集型状态，而且工作环境大多脏乱、危险，给工作人员的正常工作增加难度。这种工作模式既不利于造船工作的进行和工作质量的保证，也不利于企业长久和稳定的发展。

二、船舶外舾装模块化设计理论与方法

2.1船舶产品应用模块化设计的原理

全面完整地了解船舶外舾装模块化设计，并保证这一技术方法可以得到顺利地进行，当然首先就要从设计原理的分析入手。进行船舶产品的模块化设计，主要的发展方向就是壳舾涂一体化模块，从船体和舾装两个大的方面同时推进。这种技术方法得到广泛使用，而且与舾装模块的特点十分契合，受到大多数造船企业的青睐。舾装模块根据其与船体之间的不同关系而分为自持式模块和依附式模块，自持式模块是以单元中的设备模块化为主的模块类型，拥有独立的支架结构，用于安装到船体或其他各个部分。而依附式模块需要从功能和布置两方面进行研究，具备可选性和通用性等特点，设备固定要求较高而且布置范围广，但这一模块容易受到造船工作进度的限制，并不是独立进行的过程。进行舾装模块设计时，必须全面分析这两类模块类型的特点，然后有针对性地选择最合理的设计方法，保证各个环节能够顺利完整地进行，从而实现更加完善的舾装模块设计技术。

2.2船舶外舾装模块化的设计特点

外舾装设备要按照依附式模块的一系列要求进行，也就是说工程进度会受到造船总体建设进度制约。进行船舶外舾装模块化设计就要全面了解依附式模块的各种特征，从功能和布置两方面进行详细地模块化设计研究。在船舶外舾装功能模块化设计方面，完善设备的配套功能模块化是最重要的工作内容，需要严格按照规范进行，不能出现任何差池。做好这一环节的工作不仅有利于最大限度地提高安装效率、完善设计工作，而且能够缩短工作周期，避免不必要的资源浪费。

另外，外舾装功能模块化设计是容易实现的，可以充分保证总系统和子系统之间的结构关系，全面提升稳定性。在船舶外舾装布置模块化方面，我们要严格遵循外舾装区域的要求，特殊环节特殊处理。外舾装布置具有范围广而且比较分散、对称性强等特点，是进行设计时需要考虑的重要因素。另外需要注意的一点就是，外舾装暴露在外部区域，影响别人对它的第一眼印象，所以设计时还应该保证外表上的整齐性和美观性。经过总结，布置设计的工作主要在四个不同的系统上，分别为锚、舵、桅樯信号和救生系统，当然，不同系统包含不同的设备，也同样需要不同的设计方法。传统的外舾装布置设计经过长期的发展暴露出越来越多的问题和不足，资源过度浪费、设计者能力不足、工作质量低下等弊病已经严重阻碍了船舶舾装制造业的发展，是当前形势下迫切需要改善的问题。所以，提出新的设计方案很有必要，我们可以在传统的基础上做出修改，然后根据实际情况不断进行调整和完善，进一步找到最合理的设计，为船舶发展做出贡献。

2.3船舶外舾装模块化设计的方法和应用

外舾装模块化设计开始于功能设计，也就是配套设备的功能模块化设计，重点工作为子系统的模块化和通用化设计，然后通过完善子系统模块构成的中间产品来最终实现外舾装功能模块。这一工作的基础和前提就是要全面了解设备的性能和属性，明确设备模块化的范围。现主要从两个设计方面进行分析和总结，第一个就是重要的子系统模块化和通用化设计。首先要从构建产品平台角度进行概念设计，了解产品系统的功能及原理等；然后就要对产品的功能、总系统和子系统及其结构进行全面分析，了解系统的结构和特点，选取最佳设计方案；最后通过进行工艺设计的工作来增加工艺的通用性。第二个内容则是接口设计，首先进行的工作就是对外舾装模块接口的定义，明确模块自身的功能及特征。然后就要按照一定的原则进行设计工作，满足接口部分的要求。这两项内容是船舶外舾装模块化设计的重要组成部分，也是需要认真并严格进行的工作环节。当然，要想保证整体工作过程的完善和顺利并全面提高工作质量，就要在每个细节处按照设计方案来严格把关。

三、加强管系预舾装的措施

（1）单元组装。通常来说，单元组装能够分为功能性单元以及区域性单元。在实际的工作过程中，这些单元基本都是由固定的厂家提供，并且和相应的附属配件进行结合，形成一个固定的单元，同时，还具有一定的功能性。其广泛应用于机舱区。例如：制淡装置、燃油滑油分油等。区域性单元；这种单元形式主要由船厂依据相关的设备状况，对某区域内的舾装进行结合，通常来说，主要包括了设备单元、管束单元等。

（2）分段预装。分段预装可以分为双层底分段预装以及机舱平台甲板和上甲板分段预装。双层底分段预装，主要是针对货舱区域的压载管系进行预装，同时，还能为涂装PSPC工作创造了条件。机舱平台甲板和上甲板分段预装主要是针对甲板背面的管子、风管等进行控制，能够提高电缆的安装质量，并且还能保证良好的施工效率。

四、结束语

模块化造船是船舶建设的发展趋势，现代造船模式下，船舶舾装模块化设计的开发会引起船舶建造的未来变革，对船舶建造业的发展有着重要的推动作用，本文简要研究了船舶舾装模块化设计，并对其具体的应用实施做了简要探讨，旨在推进现代造船模式下，船舶舾装模块化设计的发展。

参考文献：

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