浅析船舶外舾装模块化设计应用

董青青

摘 要：航运市场的快速发展在2008年金融危机的挑战下面临重大阻碍，也发生了较大的变动。船舶的类型和结构的需求同之前相比有所区别，完善适应新市场的船舶设计成为现如今最重要的任务。船舶外舾装在船舶中占据较大比重，进行模块化设计符合时代要求，也具有显著优势。本文首先介绍了船舶外舾装模块化设计的发展现状，对相关设计情况有一定的了解；然后重点介绍了船舶外舾装模块化设计的理论与方法，对该设计的原理、特点及方法进行探究，对船舶外舾装模块化设计应用的完善和未来的发展有一定的参考价值。

关键词：船舶；舾装；模块化；设计应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.030

0 引言

船舶广泛应用在国防、经济、海洋开发等多个领域，是指通过航行或停泊在水域上来进行运输或作业的一种交通工具。舾装是构成船舶的重要部分，建造工程量大，占船舶总工程量的一半以上，值得不断地研究来全面了解它的细节构造及加工制造过程等。模块化设计方法是一直以来受到广泛认可的造船方法，发挥了一定的优势，也有其特殊的要求和规范。另外，从整体来看，我国造船业的发展虽然有着明显的进步，但同其他发达国家相比仍然存在较大的差距，有很大的提升空间。尽早找出阻碍发展的因素和问题，提出适合我国发展的新的设计方案，有利于完善模块化设计理论，对船舶的发展必将起到重要的促进作用。

1 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。

2 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。

3 总结

船舶的发展是社会发展的一项重要内容，未来也必然会有更大的需求量并面临更大的挑战。研究外舾装模块化设计应用对完善造船技术、促进船舶发展具有强烈的现实意义，值得进行深入探讨和分析，从而不断总结经验，争取实现创新。我国目前造船技术的发展同国外相比存在明显的差距，暴露的诸多问题也为进一步发展带来重重阻碍。因此，全面分析船舶外舾装模块化设计理论与方法，深入了解这一设计理念，才能将模块化设计更加高效合理地应用到我国船舶发展中。未来必将有更多关于这一设计应用的研究工作的开展，也将会对船舶外舾装设计甚至船舶行业的发展带来更大的帮助。

参考文献：

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