论船舶外舾装模块化设计应用
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[摘 要]国外模块化造船已发展到模块化设计和制造阶段，功能模块已实现标准化，并在采用模块化的同时，对模块化设计制造进行“通过共同性降低采购成本”的研究。但国内模块化造船的发展还受到多方面因素的制约，如缺乏核心技术，船舶配套业水平落后等等。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。基于此，本文主要对船舶外舾装模块化设计应用进行分析探讨。
[关键词]船舶外舾装；模块化；设计应用
中图分类号：U671.91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0322-01
1前言
随着科学技术的快速发展，新的技术不断应用了在造船工业中，尤其是船舶舾装模块化技术，其属于现代集成制造技术，船舶舾装模块化技术是基于设计制造一体化的建造技术，船舶舾装模块化技术的应用，推动了我国造船工业的发展。
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、桅樯信号和救生系統，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
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现代化舾装模块化设计在造船中的应用分析
为了缩短造船周期和实现基于设计制造一体化的造船建造模块化技术，这就对造船舾装生产设计提出更高的要求，以Tribon系统和CIMS系统为基础，从而实现现代造船模式舾装模式。船舶舾装模块化设计在初始阶段，需要进行图纸的设计，以CAD/CAM为载体，实现造船舾装模块设计功能，根据传播舾装的特性，其主要包括船装、机装、电装等三个阶段，以CIMS系统存储的信息数据，提取舾装设计的有效信息，如图纸的提取，从而实现舾装模块设计的标准化管理。针对机舱区域底部设备、管系、花钢板一体化的全宽型单元模块化设计，由于船舶机舱区设计难度较大，并且大多数的机电设备都需要布置安装在船舶机舱区域内，若机电设备、管子等布置不合理，将导致舾装件的预装不能顺利完成，由于泵、阀门、油水舱等主要布置在机舱区域内底到花钢板这一区域，这些机电设备的安装给施工带来了一定的安全隐患，因此，采用一体化的舾装模块化设计，即根据设计思路和各个系统的性能需求，实现全宽型模块化设计，对于机舱内的设备、管子、基座、支架等全宽型单元，采用分块吊装的方式，以实现全宽型单元的整体制作，特别注意的是：船体的基座与机电设备的组装连接，应根据设计要求，合理组装连接，对于各个组件单元，接口位置应保持平整度和垂直度，若存在上下接口的单元，应叉开来连接，使单元接口与其他单元外管子能顺利连接。
4结语
舾装模块化是现代船舶舾装设计、建造的发展趋势，通过开展舾装模块化技术研究，缩小与国外先进造船技术的差距，提升自我的造船能力，是十分必要的。竞争愈演愈烈的船舶制造业，促使造船企业将高质量及高效率的船舶设计作为企业追求的首要目标，基于模块化的船舶设计技术强有力地增强了造船企业的创新力和竞争力，在未来的船舶设计中有着广阔的应用前景。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。
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作者简介：第一作者张迪，身份证号码：210283199103147518
第二作者孟健，身份证号码：210703198301172432
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