探討深化舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)

臧莉　鄒燕　吳存民

摘要：隨著現(xiàn)代船舶制造業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，船舶舾裝的安裝工序?qū)崿F(xiàn)了質(zhì)的飛躍。不僅程序變得復(fù)雜，且設(shè)計(jì)方式不斷創(chuàng)新。筆者根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)，提出船舶舾裝的設(shè)計(jì)方法，對(duì)目前的船舶舾裝安裝方式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)船舶舾裝設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，降低船舶制造成本，提高制造效率。

關(guān)鍵詞：舾裝;設(shè)計(jì);船舶

引言

隨著我國(guó)造船業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，船舶制造業(yè)不斷創(chuàng)新，船舶舾裝需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)目前的船舶舾裝安裝方式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)船舶生產(chǎn)過程進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、國(guó)內(nèi)船舶舾裝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國(guó)船舶舾裝歷史悠久，伴隨著對(duì)船舶制造的需求不斷變化，船舶制造工藝也日趨完善。但仍與發(fā)達(dá)國(guó)家差距比較大，尤其是在舾裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，目前我國(guó)的舾裝標(biāo)準(zhǔn)僅相當(dāng)于日本20 世紀(jì)末的水準(zhǔn)，落后的技術(shù)決定其標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，從而制約了我國(guó)船舶制造的發(fā)展步伐。我國(guó)傳統(tǒng)造船技術(shù)模式為系統(tǒng)導(dǎo)向型造船模式和系統(tǒng)區(qū)域?qū)蛐驮齑Ｊ健５谝环N模式包括船臺(tái)散裝、碼頭舾裝和整船涂裝，第二種模式包括分段制造、預(yù)舾裝和預(yù)涂裝。我國(guó)現(xiàn)代造船技術(shù)模式包括區(qū)域、類型及階段型造船模式和中間產(chǎn)品導(dǎo)向型階段模式。前一種模式包括分段建造、區(qū)域舾裝和區(qū)域涂裝，后一種模式主要為殼舾涂一體化。隨著我國(guó)對(duì)造船行業(yè)需求的變化，國(guó)內(nèi)舾裝發(fā)展逐漸呈現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化趨勢(shì)。

二、船舶舾裝專業(yè)分類與內(nèi)容

船舶舾裝是指船體主要結(jié)構(gòu)造完，艦船下水后的機(jī)械、電器、電子設(shè)備的安裝。船舶的舾裝就是除船體和以外的所有船上的東西。按照舾裝部位，船舶舾裝分為外舾裝和內(nèi)舾裝兩部分，外舾裝包括舵設(shè)備，錨設(shè)備，系泊設(shè)備，救生設(shè)備，關(guān)閉設(shè)備，拖帶和頂推設(shè)備，還有氣動(dòng)撇纜槍，梯子，欄桿，桅桿等;內(nèi)舾裝，又稱居裝，Joiner。船舶舾裝是船舶建造的重要工作，船體主要結(jié)構(gòu)造完后，就從造船平臺(tái)下水，就開始船舶舾裝工作，安裝船內(nèi)的機(jī)械。船舶舾裝在船舶建造中占相當(dāng)大的比重。

我國(guó)對(duì)船舶胭裝設(shè)備的專業(yè)分類有以下各類：錨泊設(shè)備、系泊設(shè)備、舵設(shè)備、推拖設(shè)備、起重設(shè)備、綁扎設(shè)備、救生設(shè)備、消防附件、關(guān)閉設(shè)備、梯桿設(shè)備、艙室設(shè)備、廚房設(shè)備、通風(fēng)附件及其通用設(shè)備共十四個(gè)大類.每類中又包括許多設(shè)備和附件。

三、船舶舾裝的模塊化創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路

3.1 船舶舾裝模塊化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

船舶舾裝包括內(nèi)舾裝和外舾裝兩個(gè)部分。

3.1.1 船舶外舾裝的工程進(jìn)度會(huì)受到總體裝配進(jìn)度的影響。因此，船舶外舾裝就要完善設(shè)備的配套功能模塊化，嚴(yán)格按制度執(zhí)行。舾裝設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計(jì)布置比較分散，且外舾裝影響著船體的整體美觀性，在設(shè)計(jì)的過程中需重點(diǎn)考慮。詳細(xì)設(shè)計(jì)的布置圖按不同的系統(tǒng)來(lái)分，主要有錨、系泊、舵系統(tǒng)、桅檣信號(hào)系統(tǒng)和救生消防系統(tǒng)等，不同的系統(tǒng)有不同的配備設(shè)備和布置方法。

3.1.2 船舶內(nèi)舾裝模塊化設(shè)計(jì)時(shí)一般考慮主甲板以下的艙室多為機(jī)械處所不做內(nèi)裝，這樣可在一定程度上控制重量，保證設(shè)備及管通的凈空高度。但需對(duì)大型設(shè)備及高聲源處所進(jìn)行減振降噪、防火和隔熱處理;主甲板上的居住區(qū)艙室、醫(yī)療間、公共處所等以內(nèi)裝圍壁分隔，可采用復(fù)合棉板或鋁質(zhì)蜂窩板作為裝飾材料;廚房及潮濕處所一般采用不銹鋼或防潮型內(nèi)裝板。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)拼裝方法在生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)和成本及質(zhì)量上嚴(yán)重制約了船舶舾裝的發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)一種新的模塊化建造方式來(lái)適應(yīng)船舶舾裝的發(fā)展是非常有必要的。

3.2 船舶舾裝模塊化設(shè)計(jì)的方法和應(yīng)用

舾裝設(shè)備模塊化的設(shè)計(jì)首先要考慮設(shè)備功能方面。子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其中的重點(diǎn)。對(duì)于子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先要了解各個(gè)系統(tǒng)原理、功能、包括部件及與其他部件協(xié)同構(gòu)成成體系統(tǒng)成分的方法，設(shè)計(jì)幾個(gè)可行性方法，通過各個(gè)方案在系統(tǒng)功能、質(zhì)量、協(xié)同性、成本預(yù)算方面進(jìn)行比較，綜合選擇最優(yōu)方案。在船舶舾裝的設(shè)計(jì)中有著幾個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括：管通設(shè)計(jì)、電器設(shè)計(jì)、艙室布置設(shè)計(jì)和鐵舾裝件模塊設(shè)計(jì)。在模塊實(shí)施過程中，也包括多系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)、整體式單元模塊化設(shè)計(jì)和集控室單元模塊化設(shè)計(jì)等。

管系設(shè)計(jì)分為3 個(gè)模塊，分別為：管系原理設(shè)計(jì)模塊、管路建模模塊和生產(chǎn)信息提取模塊。三維模式的應(yīng)用極大地促進(jìn)了船舶舾裝設(shè)計(jì)的發(fā)展，設(shè)計(jì)時(shí)可應(yīng)用Tribon 軟件進(jìn)行三維建模。管系原理設(shè)計(jì)要綜合考慮設(shè)計(jì)過程中的管材、閥門零部件等因素，管路建模模塊主要是對(duì)綜合管線的布置，使之具有立體直觀感，使設(shè)計(jì)思路更為清晰，減少施工圖紙的同時(shí)又縮短施工的周期，使效率大大提高。

生產(chǎn)信息模塊主要為生產(chǎn)信息的生成和輸出，便于管路建模后的查看與編輯，同時(shí)，可以從模型中直接導(dǎo)出圖和生成表格，對(duì)各種信息進(jìn)行管理。電纜設(shè)計(jì)模塊主要為電纜原理圖設(shè)計(jì)和電纜放樣。電纜原理圖設(shè)計(jì)過程可以方便調(diào)出電纜布放圖及相關(guān)配套設(shè)施的列表，在對(duì)電纜進(jìn)行放樣的過程中，電纜的具體路徑及托架布置中可以調(diào)入船體分段、電器設(shè)備等，在檢查線路聯(lián)通性過程中非常方便。艙室布置設(shè)計(jì)過程中，通過軟件進(jìn)行繪制，設(shè)計(jì)將每個(gè)房間作為一個(gè)單位進(jìn)行，同時(shí)各個(gè)設(shè)備的配套參數(shù)，重量重心一應(yīng)齊全。各種鐵舾裝件的模塊設(shè)計(jì)，是使之能夠與相關(guān)模塊信息能夠共享，主要包括鐵舾裝件、扶梯及設(shè)備支架等的模塊設(shè)計(jì)。以上每項(xiàng)模塊設(shè)計(jì)都具有獨(dú)立性，但又需設(shè)計(jì)相應(yīng)的輸入和輸出接口。通過模塊的組合配置來(lái)滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。

3.3 船舶舾裝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

由于船舶設(shè)計(jì)工程復(fù)雜，各個(gè)系統(tǒng)結(jié)合緊密，專業(yè)綜合性要求較高，因此在設(shè)計(jì)相關(guān)研究的標(biāo)準(zhǔn)也顯得相對(duì)復(fù)雜，包括相應(yīng)的舾裝托盤數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、舾裝設(shè)計(jì)圖紙目錄標(biāo)準(zhǔn)、和舾裝圖紙編碼標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 船舶舾裝舷檣設(shè)計(jì)創(chuàng)新

船舶舾裝舷檣對(duì)于船舶航運(yùn)和吃水有著不言而喻的作用和影響。在歐洲的一些航海領(lǐng)域，如圣勞倫斯河、巴拿馬河等等流域一帶經(jīng)常會(huì)有航運(yùn)散貨船進(jìn)行航運(yùn)。然而這一帶的航道相對(duì)而言比較狹窄，且具備上面窄小、下面越來(lái)越寬的趨勢(shì)，因此在對(duì)這種航道運(yùn)行的散貨航船設(shè)計(jì)就要依據(jù)其航道運(yùn)行狀況來(lái)進(jìn)行考慮其條件。首先，對(duì)于船舶的兩翼必須要滿足航運(yùn)工作人員操作視覺要求，要使得航運(yùn)工作人員能夠看到其航船吃水深度。其次，也要按照航船的吃重和航道特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行假設(shè)計(jì)算其船舶兩翼寬度和高度。按照一般散貨船的船體規(guī)模來(lái)看，其在設(shè)計(jì)上就很難滿足以上需求，此時(shí)船舶舾裝設(shè)計(jì)人員就可以在充分調(diào)查其設(shè)計(jì)要求和實(shí)施情況出現(xiàn)矛盾，主要就是對(duì)散貨航船兩翼長(zhǎng)度方面的矛盾，由于要滿足航船的運(yùn)行效益，因此就必須要想辦法改進(jìn)其兩翼設(shè)計(jì)，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，使得其創(chuàng)新后的散貨航船能夠滿足航海功能、航海的可行性以及效益三方面的要求。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員提出可以對(duì)其兩翼采用折疊舷檣的方式來(lái)巧妙應(yīng)對(duì)其航道過窄的問題?？梢钥闯?，在船體設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)師必須要不拘一格，大膽創(chuàng)新，只要能夠滿足航海要求和設(shè)計(jì)性能，就一定要再三考慮斟酌，利用這種設(shè)計(jì)過程來(lái)培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新改革意識(shí)和實(shí)踐能力，有利于設(shè)計(jì)人員在以后的設(shè)計(jì)過程中的化解矛盾、解決問題的能力，也能夠促進(jìn)船舶設(shè)計(jì)事業(yè)的發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)當(dāng)下的船舶制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，舾裝件的裝備越來(lái)越多，船舶舾裝的制造技術(shù)也隨之進(jìn)步，為了使船舶舾裝制造和管理得到優(yōu)化和創(chuàng)新，必須在船舶設(shè)備上進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1] 閔海英，孫華友.采用CAE模擬平臺(tái)的船舶舾裝管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2018，41（14）：196-198.

[2] 林焱.船舶與海洋工程專業(yè)船舶舾裝設(shè)計(jì)[J].船舶物資與市場(chǎng)，2018（03）：42-43.

（作者單位：1大連船舶配件有限公司;2中核凱利深圳核能服務(wù)股份有限公司大連分公司;3大連船舶配件有限公司）