現(xiàn)代造船技術概論3-3-船舶舾裝技術

1、2022-1-141課題三 船舶舾裝技術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），該公司模塊化技術應用到了從艦船主體到主機推進方法（最早、水平最高），該公司模塊化技術應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，造船的模塊應具備標準化、可選性和預制作等特征要素。一般說來，造船的模塊應具備標準化、可選性和預制作等特征要素。 模塊應具有標準尺寸和標準構造模塊應具有標準尺寸和標準構造 造船采用模塊化的目的之一，就是要縮短設計與制造周期，而標準化是簡造船采用模塊化的目的之一，就是要縮短設計與制造周期，而標準化是簡化設計、便于制造的有效措施。根據(jù)原材料和配套設備的標準化狀況，可以確化設計、便于制造的有效措施。根據(jù)原材料和配套設備的標準化狀況，可以確定船體構件和舾裝單元的標準尺寸和標準構造，以減少尺寸種類和構造類型，定船體構件和舾裝單元的標準尺寸和

4、標準構造，以減少尺寸種類和構造類型，從而可以加快設計進程，方便施工建造。從而可以加快設計進程，方便施工建造。2022-1-145 模塊應具有標準件和可選部件的特點模塊應具有標準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)提供各種標準器材和定型設備。外部配套工業(yè)提供各種標準器材和定型設備。 標準件的可選性是標準件的可選性是“定制定制”設計的一種特色，可以通過模塊中設備的可調設計的一種特色，可以通過模塊中設備的可調換性來滿足船東的特定要求。換性來滿足船東的特定要求。 模塊是預制件，具

5、有組裝性模塊是預制件，具有組裝性 造船競爭力的標志之一是建造周期。采用平行作業(yè)、預制預裝是加快造船造船競爭力的標志之一是建造周期。采用平行作業(yè)、預制預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，是船體結構的預制件；就是船體的分段或小分段，是船體結構的預制件； 舾裝模塊舾裝模塊 通常是預舾裝單元，也可以是船上的一個區(qū)域（托盤）。通常是預舾裝單元，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：具有標準尺寸和標準件，且主要具有標準尺寸和標準件，且主要部件具有可選性的最終產(chǎn)品的預制單元。部件具有可選性的最終產(chǎn)品的預制單元。 這種預制單元可以是結構功能單元或系統(tǒng)功能單元。由于模塊中含有可選這種預制單元可以是結構功能單元或系統(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、平行舯體結構模塊、過渡模塊、艙室模塊和功能模例如，由船艏、船艉、平行舯體結構模塊、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)模塊與船體的結構關系，舾裝模塊可以分為自持式模塊和依附式模塊根據(jù)模塊與船體的結構關系，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舾裝單元，它具有獨立的基座或支架結構，這種模塊原先是分段或船上的預舾裝單元，它具有獨立的基座或支架結構，可以在內場預制，完工后在外場安裝到船體上。可以在內場預制，完工后在外場安裝到船體上。 將預舾裝單元升級為造船模塊，是因為單元中的主要設備是可調換的，并將預舾裝單元升級為造船模塊，是因為單元中的主要設備是可調換的，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)域的結構為依托，模塊的預制性受船體建造進度所制約，但其設備的或船上區(qū)域的結構為依托，模塊的預制性受船體建造進度所制約，但其設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、船體結構模塊1.1.船體結構模塊雙重含義船體結構模塊雙重含義 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”（即通用標準結構模塊）（即通用標準結構模塊）船體結構的模塊化，它船體結構的模塊化，它主要體現(xiàn)在局部構造的通用化和主要尺寸的標準化。主要體現(xiàn)在局部構造的通用化和主要尺寸的標準化。2022-1-1410 應該注意，模塊化造船與船舶的分段建

10、造是本質上不同的兩個概念。應該注意，模塊化造船與船舶的分段建造是本質上不同的兩個概念。 兩者的區(qū)別首先反映在設計上。分段建造的船舶，首先由設計部門設計任兩者的區(qū)別首先反映在設計上。分段建造的船舶，首先由設計部門設計任務書進行總體設計和結構設計，形成完整的船體，然后將其劃分便于施工的總務書進行總體設計和結構設計，形成完整的船體，然后將其劃分便于施工的總段和分段；模塊化造船則由設計部門根據(jù)技術任務書，選取已經(jīng)掌握的結構模段和分段；模塊化造船則由設計部門根據(jù)技術任務書，選取已經(jīng)掌握的結構模塊和功能模塊（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構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構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.船體模塊標準化及其可行性船體模塊標準化及其可行性 不同類型的船舶仍存在結構的相似性，為尺度相近的各類船舶局部結構通用化不同類型的船舶仍存在結構的相似性，為尺度相近

12、的各類船舶局部結構通用化創(chuàng)造了條件。創(chuàng)造了條件。 按照船級社規(guī)范允許最小構件尺寸的規(guī)定，并考慮實際材料規(guī)格、結構工藝性按照船級社規(guī)范允許最小構件尺寸的規(guī)定，并考慮實際材料規(guī)格、結構工藝性及船廠慣例等因素，對肋骨、縱骨間距在規(guī)范基礎上作標準化處理，可以提高及船廠慣例等因素，對肋骨、縱骨間距在規(guī)范基礎上作標準化處理，可以提高模塊標準尺寸的適應性。模塊標準尺寸的適應性。 從船舶結構設計的角度分析，對船體舯部從船舶結構設計的角度分析，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、平底線范圍內的船底分段作通用化、標準化設計，其圖紙可在一定條件下通用；對船型不內的船底分段作通用化

13、、標準化設計，其圖紙可在一定條件下通用；對船型不同而結構相似的船體分段，在對結構形式、材料規(guī)格進行統(tǒng)一、標準化處理后，同而結構相似的船體分段，在對結構形式、材料規(guī)格進行統(tǒng)一、標準化處理后，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)展基礎模塊化造船的發(fā)展基礎 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)域造船向標準化

14、發(fā)展向標準化發(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。定的發(fā)展基礎。 生產(chǎn)設計的深化和成組技術的熟練應用，能為模塊化設計（模塊化造船生產(chǎn)設計的深化和成組技術的熟練應用，能為模塊化設計（模塊化造船的關鍵）繼續(xù)發(fā)揮重要作用。的關鍵）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 縮短造船設計及建造周期，提高產(chǎn)品質量，降低制造成本縮短造船設計及建造周期，提高產(chǎn)品質量，降低制造成本 模塊化技術在船舶行業(yè)所取得的應用成果，充分說明了模塊化造船可極大模塊化技術在船舶行業(yè)所取得的應用成果，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驅逐艦的設計建造周期從驅逐艦的設計建造周期從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構技術，因此成本可降低結構技術，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 可簡化設備的維修、更換、改裝，減少相應的費用可簡化設備的維修、更換、改裝，減少相應的費用 對艦船而言，武器和電子設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，武器和電子設備的相關技術發(fā)展得很快，更新和升級速度也相對正因為如此，武器和電子設備的相關技術發(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需要進年，因此使得艦船在其壽命周期內需要進行現(xiàn)代化改裝以適應戰(zhàn)事的需要。行現(xiàn)代化改裝以適應戰(zhàn)事的需要。 采用模塊化技術進行設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進行設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備大量地以模塊的形式裝艦，且艦船平臺器和電子等設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模塊間的接口都是標準化的，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)域舾裝設計的原則。請試述區(qū)域舾裝設計的原則。 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