現(xiàn)代造船技術(shù)概論3-3-船舶舾裝技術(shù)

1、2022-1-141課題三 船舶舾裝技術(shù)2022-1-1423-4 3-4 模塊化造船模塊化造船2022-1-143一、模塊化造船概念的出現(xiàn)與發(fā)展 造船的模塊概念萌芽于二戰(zhàn)期間的美國大量造船年代，而形成于造船的模塊概念萌芽于二戰(zhàn)期間的美國大量造船年代，而形成于6060年代日本造年代日本造船工業(yè)興旺時期。船工業(yè)興旺時期。7070年代末年代末8080年代初，美國在年代初，美國在“國家造船研究計劃國家造船研究計劃”的促進的促進下，模塊造船的思想又重新得到發(fā)展。下，模塊造船的思想又重新得到發(fā)展。 19691969年，德國博隆與伏斯造船（年，德國博隆與伏斯造船（Blohm+VossBlohm+Voss）

2、公司開始開發(fā)模塊化的艦船建造）公司開始開發(fā)模塊化的艦船建造方法（最早、水平最高），該公司模塊化技術(shù)應(yīng)用到了從艦船主體到主機推進方法（最早、水平最高），該公司模塊化技術(shù)應(yīng)用到了從艦船主體到主機推進系統(tǒng)、全船控制系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、武器裝備、機電裝置和舾裝設(shè)備，尤其在系統(tǒng)、全船控制系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、武器裝備、機電裝置和舾裝設(shè)備，尤其在居住艙室、機電裝置、自動化系統(tǒng)及武器裝備方面的模塊化，發(fā)展更快，效果居住艙室、機電裝置、自動化系統(tǒng)及武器裝備方面的模塊化，發(fā)展更快，效果也更佳。也更佳。 8080年代中期，模塊造船被引入我國造船業(yè)。年代中期，模塊造船被引入我國造船業(yè)。 2022-1-144二、造船模塊1

3、. 1. 造船模塊的三個特征要素造船模塊的三個特征要素 一般說來，造船的模塊應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化、可選性和預(yù)制作等特征要素。一般說來，造船的模塊應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化、可選性和預(yù)制作等特征要素。 模塊應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造模塊應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造 造船采用模塊化的目的之一，就是要縮短設(shè)計與制造周期，而標(biāo)準(zhǔn)化是簡造船采用模塊化的目的之一，就是要縮短設(shè)計與制造周期，而標(biāo)準(zhǔn)化是簡化設(shè)計、便于制造的有效措施。根據(jù)原材料和配套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化狀況，可以確化設(shè)計、便于制造的有效措施。根據(jù)原材料和配套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化狀況，可以確定船體構(gòu)件和舾裝單元的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造，以減少尺寸種類和構(gòu)造類型，定船體構(gòu)件和舾裝單元的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和

4、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造，以減少尺寸種類和構(gòu)造類型，從而可以加快設(shè)計進程，方便施工建造。從而可以加快設(shè)計進程，方便施工建造。2022-1-145 模塊應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)件和可選部件的特點模塊應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)件和可選部件的特點 造船是屬于按合同要求訂貨型的裝配工業(yè)，要完成裝配性生產(chǎn)卻必須依賴造船是屬于按合同要求訂貨型的裝配工業(yè)，要完成裝配性生產(chǎn)卻必須依賴外部配套工業(yè)提供各種標(biāo)準(zhǔn)器材和定型設(shè)備。外部配套工業(yè)提供各種標(biāo)準(zhǔn)器材和定型設(shè)備。 標(biāo)準(zhǔn)件的可選性是標(biāo)準(zhǔn)件的可選性是“定制定制”設(shè)計的一種特色，可以通過模塊中設(shè)備的可調(diào)設(shè)計的一種特色，可以通過模塊中設(shè)備的可調(diào)換性來滿足船東的特定要求。換性來滿足船東的特定要求。 模塊是預(yù)制件，具

5、有組裝性模塊是預(yù)制件，具有組裝性 造船競爭力的標(biāo)志之一是建造周期。采用平行作業(yè)、預(yù)制預(yù)裝是加快造船造船競爭力的標(biāo)志之一是建造周期。采用平行作業(yè)、預(yù)制預(yù)裝是加快造船進度的有力措施。進度的有力措施。 船體模塊船體模塊 就是船體的分段或小分段，是船體結(jié)構(gòu)的預(yù)制件；就是船體的分段或小分段，是船體結(jié)構(gòu)的預(yù)制件； 舾裝模塊舾裝模塊 通常是預(yù)舾裝單元，也可以是船上的一個區(qū)域（托盤）。通常是預(yù)舾裝單元，也可以是船上的一個區(qū)域（托盤）。 舾裝模塊與船體的組合，是船體總裝或分（總）段舾裝和船上舾裝階段。舾裝模塊與船體的組合，是船體總裝或分（總）段舾裝和船上舾裝階段。2022-1-1462. 2. 造船模塊定義造船

6、模塊定義 根據(jù)上述根據(jù)上述3 3個要素，造船模塊可以定義為：個要素，造船模塊可以定義為：具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)件，且主要具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)件，且主要部件具有可選性的最終產(chǎn)品的預(yù)制單元。部件具有可選性的最終產(chǎn)品的預(yù)制單元。 這種預(yù)制單元可以是結(jié)構(gòu)功能單元或系統(tǒng)功能單元。由于模塊中含有可選這種預(yù)制單元可以是結(jié)構(gòu)功能單元或系統(tǒng)功能單元。由于模塊中含有可選部件，因此可作局部修改，以滿足船東的使用要求。部件，因此可作局部修改，以滿足船東的使用要求。 例如，由船艏、船艉、平行舯體結(jié)構(gòu)模塊、過渡模塊、艙室模塊和功能模例如，由船艏、船艉、平行舯體結(jié)構(gòu)模塊、過渡模塊、艙室模塊和功能模塊進行組裝，即可組成模塊化船舶。

7、塊進行組裝，即可組成模塊化船舶。 2022-1-147三、船舶舾裝模塊 根據(jù)模塊與船體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，舾裝模塊可以分為自持式模塊和依附式模塊根據(jù)模塊與船體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，舾裝模塊可以分為自持式模塊和依附式模塊兩大類。兩大類。 自持式舾裝模塊自持式舾裝模塊 這種模塊原先是分段或船上的預(yù)舾裝單元，它具有獨立的基座或支架結(jié)構(gòu)，這種模塊原先是分段或船上的預(yù)舾裝單元，它具有獨立的基座或支架結(jié)構(gòu)，可以在內(nèi)場預(yù)制，完工后在外場安裝到船體上?？梢栽趦?nèi)場預(yù)制，完工后在外場安裝到船體上。 將預(yù)舾裝單元升級為造船模塊，是因為單元中的主要設(shè)備是可調(diào)換的，并將預(yù)舾裝單元升級為造船模塊，是因為單元中的主要設(shè)備是可調(diào)換的，并且這種

8、單元適用于要求相似的不同船型。且這種單元適用于要求相似的不同船型。 依附式舾裝模塊依附式舾裝模塊 這種模塊其設(shè)備布置范圍較廣或固定要求較高，實際建造中要以船體分段這種模塊其設(shè)備布置范圍較廣或固定要求較高，實際建造中要以船體分段或船上區(qū)域的結(jié)構(gòu)為依托，模塊的預(yù)制性受船體建造進度所制約，但其設(shè)備的或船上區(qū)域的結(jié)構(gòu)為依托，模塊的預(yù)制性受船體建造進度所制約，但其設(shè)備的可選性和單元的通用性與自持式舾裝模塊相同，因而可以稱為圖面造船模塊?？蛇x性和單元的通用性與自持式舾裝模塊相同，因而可以稱為圖面造船模塊。2022-1-1483. 3. 舾裝模塊實例舾裝模塊實例 船舶自動化系統(tǒng)模塊船舶自動化系統(tǒng)模塊 居住艙

9、室模塊居住艙室模塊 機電裝置模塊機電裝置模塊4.4.我國舾裝模塊化概況我國舾裝模塊化概況 我國我國8080年代開始引入、研究模塊造船方法，已經(jīng)取得了不少成績，年代開始引入、研究模塊造船方法，已經(jīng)取得了不少成績，2022-1-149四、船體結(jié)構(gòu)模塊1.1.船體結(jié)構(gòu)模塊雙重含義船體結(jié)構(gòu)模塊雙重含義 一般一般“模塊模塊”概念概念分段分段 特定意義的特定意義的“模塊模塊”（即通用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)模塊）（即通用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)模塊）船體結(jié)構(gòu)的模塊化，它船體結(jié)構(gòu)的模塊化，它主要體現(xiàn)在局部構(gòu)造的通用化和主要尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化。主要體現(xiàn)在局部構(gòu)造的通用化和主要尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化。2022-1-1410 應(yīng)該注意，模塊化造船與船舶的分段建

10、造是本質(zhì)上不同的兩個概念。應(yīng)該注意，模塊化造船與船舶的分段建造是本質(zhì)上不同的兩個概念。 兩者的區(qū)別首先反映在設(shè)計上。分段建造的船舶，首先由設(shè)計部門設(shè)計任兩者的區(qū)別首先反映在設(shè)計上。分段建造的船舶，首先由設(shè)計部門設(shè)計任務(wù)書進行總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成完整的船體，然后將其劃分便于施工的總務(wù)書進行總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成完整的船體，然后將其劃分便于施工的總段和分段；模塊化造船則由設(shè)計部門根據(jù)技術(shù)任務(wù)書，選取已經(jīng)掌握的結(jié)構(gòu)模段和分段；模塊化造船則由設(shè)計部門根據(jù)技術(shù)任務(wù)書，選取已經(jīng)掌握的結(jié)構(gòu)模塊和功能模塊（繪制在圖紙上、制成模型或存儲在計算機中），組裝成船舶。塊和功能模塊（繪制在圖紙上、制成模型或存儲在

11、計算機中），組裝成船舶。 另外，兩者的區(qū)別還表現(xiàn)在建造中，分段建造法是由分段總段拼裝成船體；另外，兩者的區(qū)別還表現(xiàn)在建造中，分段建造法是由分段總段拼裝成船體；而模塊化造船則是對每個結(jié)構(gòu)模塊和功能模塊分別進行船殼、舾裝和涂裝進行而模塊化造船則是對每個結(jié)構(gòu)模塊和功能模塊分別進行船殼、舾裝和涂裝進行一體化的建造，而后將這些完工的模塊組裝成船舶。一體化的建造，而后將這些完工的模塊組裝成船舶。2022-1-14112022-1-14122.2.船體模塊標(biāo)準(zhǔn)化及其可行性船體模塊標(biāo)準(zhǔn)化及其可行性 不同類型的船舶仍存在結(jié)構(gòu)的相似性，為尺度相近的各類船舶局部結(jié)構(gòu)通用化不同類型的船舶仍存在結(jié)構(gòu)的相似性，為尺度相近

12、的各類船舶局部結(jié)構(gòu)通用化創(chuàng)造了條件。創(chuàng)造了條件。 按照船級社規(guī)范允許最小構(gòu)件尺寸的規(guī)定，并考慮實際材料規(guī)格、結(jié)構(gòu)工藝性按照船級社規(guī)范允許最小構(gòu)件尺寸的規(guī)定，并考慮實際材料規(guī)格、結(jié)構(gòu)工藝性及船廠慣例等因素，對肋骨、縱骨間距在規(guī)范基礎(chǔ)上作標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以提高及船廠慣例等因素，對肋骨、縱骨間距在規(guī)范基礎(chǔ)上作標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以提高模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的適應(yīng)性。模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的適應(yīng)性。 從船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度分析，對船體舯部從船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度分析，對船體舯部0.40.4倍船長范圍的平邊線、平底線范圍倍船長范圍的平邊線、平底線范圍內(nèi)的船底分段作通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，其圖紙可在一定條件下通用；對船型不內(nèi)的船底分段作通用化

13、、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，其圖紙可在一定條件下通用；對船型不同而結(jié)構(gòu)相似的船體分段，在對結(jié)構(gòu)形式、材料規(guī)格進行統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化處理后，同而結(jié)構(gòu)相似的船體分段，在對結(jié)構(gòu)形式、材料規(guī)格進行統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化處理后，同一套圖紙經(jīng)少許修改和補充說明后，可擴大圖紙的通用性。同一套圖紙經(jīng)少許修改和補充說明后，可擴大圖紙的通用性。 2022-1-1413五、模塊化造船的優(yōu)勢及經(jīng)濟效益 1. 1. 模塊化造船的發(fā)展基礎(chǔ)模塊化造船的發(fā)展基礎(chǔ) 模塊化造船的研究和實踐已經(jīng)模塊化造船的研究和實踐已經(jīng)3030多年，在艦船的建造方面已經(jīng)取得了很多年，在艦船的建造方面已經(jīng)取得了很多成果。多成果。 模塊化造船是區(qū)域造船模塊化造船是區(qū)域造船向標(biāo)準(zhǔn)化

14、發(fā)展向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的一個高級階段，即已經(jīng)具有了一的一個高級階段，即已經(jīng)具有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。定的發(fā)展基礎(chǔ)。 生產(chǎn)設(shè)計的深化和成組技術(shù)的熟練應(yīng)用，能為模塊化設(shè)計（模塊化造船生產(chǎn)設(shè)計的深化和成組技術(shù)的熟練應(yīng)用，能為模塊化設(shè)計（模塊化造船的關(guān)鍵）繼續(xù)發(fā)揮重要作用。的關(guān)鍵）繼續(xù)發(fā)揮重要作用。2022-1-14142. 2. 模塊化造船的經(jīng)濟效益模塊化造船的經(jīng)濟效益 縮短造船設(shè)計及建造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本縮短造船設(shè)計及建造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本 模塊化技術(shù)在船舶行業(yè)所取得的應(yīng)用成果，充分說明了模塊化造船可極大模塊化技術(shù)在船舶行業(yè)所取得的應(yīng)用成果，充分說明了模塊化造船可極大地簡化管理、

15、優(yōu)化設(shè)計，改善生產(chǎn)條件和提高生產(chǎn)率，降低建造周期和費用，地簡化管理、優(yōu)化設(shè)計，改善生產(chǎn)條件和提高生產(chǎn)率，降低建造周期和費用，并能滿足使用方多樣化的要求。并能滿足使用方多樣化的要求。 舉例舉例1 1 教材教材 P66 P66 舉例舉例2 2 由于采用模塊化，美國由于采用模塊化，美國DD963DD963驅(qū)逐艦的設(shè)計建造周期從驅(qū)逐艦的設(shè)計建造周期從4949個月減少個月減少到到3636個月；管理費用減少個月；管理費用減少5%5%，整船的費用降低，整船的費用降低10%10%。對船廠來說縮短建造時間。對船廠來說縮短建造時間1616周；總節(jié)省費用周；總節(jié)省費用194194萬美元。萬美元。 舉例舉例3 3 西

16、班牙伊扎爾公司是世界第九大船舶制造商，該公司擁有模塊化西班牙伊扎爾公司是世界第九大船舶制造商，該公司擁有模塊化結(jié)構(gòu)技術(shù)，因此成本可降低結(jié)構(gòu)技術(shù)，因此成本可降低25253030，造船時間也節(jié)約了，造船時間也節(jié)約了20202525。 2022-1-1415 可簡化設(shè)備的維修、更換、改裝，減少相應(yīng)的費用可簡化設(shè)備的維修、更換、改裝，減少相應(yīng)的費用 對艦船而言，武器和電子設(shè)備的先進性直接體現(xiàn)了艦船作戰(zhàn)性能的好壞，對艦船而言，武器和電子設(shè)備的先進性直接體現(xiàn)了艦船作戰(zhàn)性能的好壞，正因為如此，武器和電子設(shè)備的相關(guān)技術(shù)發(fā)展得很快，更新和升級速度也相對正因為如此，武器和電子設(shè)備的相關(guān)技術(shù)發(fā)展得很快，更新和升級速

17、度也相對加快，而艦船平臺的壽命一般大于加快，而艦船平臺的壽命一般大于3030年，因此使得艦船在其壽命周期內(nèi)需要進年，因此使得艦船在其壽命周期內(nèi)需要進行現(xiàn)代化改裝以適應(yīng)戰(zhàn)事的需要。行現(xiàn)代化改裝以適應(yīng)戰(zhàn)事的需要。 采用模塊化技術(shù)進行設(shè)計和建造的艦船在這方面具有獨特的優(yōu)勢。由于武采用模塊化技術(shù)進行設(shè)計和建造的艦船在這方面具有獨特的優(yōu)勢。由于武器和電子等設(shè)備大量地以模塊的形式裝艦，且艦船平臺器和電子等設(shè)備大量地以模塊的形式裝艦，且艦船平臺 模塊間的接口都是標(biāo)模塊間的接口都是標(biāo)準(zhǔn)化的，因此現(xiàn)代化改裝不會對艦船平臺進行過多的改動。這樣既能滿足使用準(zhǔn)化的，因此現(xiàn)代化改裝不會對艦船平臺進行過多的改動。這樣既能滿足使用部門的要求，又能大幅度降低現(xiàn)代化改裝的費用。部門的要求，又能大幅度降低現(xiàn)代化改裝的費用。2022-1-1416作業(yè)題：作業(yè)題： 1. 1. 請試述區(qū)域舾裝設(shè)計的原則。請試述區(qū)域舾裝設(shè)計的原則。 2. 2. 為什么管件制造不是像船體分道建造、區(qū)域舾裝、區(qū)域