現代造船模式的船舶舾裝模塊化設計

王宇庭 徐盛楊 周延波

摘要：船舶的舾裝制造工作主要包含船舶的主體設備和舾裝管件的安裝、電氣設備安裝、船體用具和船舶艙室設備安裝、油漆涂裝和絕緣敷設等。傳統的造船工藝，將舾裝作業作為船體建造的后續工序，即船體先行建造，船體完工下水后，停靠在舾裝碼頭進行設備、管路、電纜的安裝和調試，直至交船。而根據現代造船模式的指導思想，舾裝過程已經變成在舾裝標準的指導下，進行單元模塊化設計，并且整個過程都需要系統等數字化設計方法。基于此，本文主要探討了現代造船模式的船舶舾裝模塊化設計。

關鍵詞：現代造船模式；船舶舾裝；模塊化設計

1船舶舾裝模塊設計

船舶舾裝模塊化設計主要是基于Tribon系統和CIMS系統的實現，Tribon設計軟件是近幾年某公司新推出的船舶設計專用軟件，其設計模塊主要包括生產設備、管子、電纜、鐵舾裝等，以產品信息模型為基礎，實現船舶的并行設計模塊，這樣的模塊化設計，有助于提高造船工業的經濟效益。在實際的模塊化設計中，所涉及到的基礎是數據包括了symbol、component、equipment。這些基礎數據的作用是構建、儲存以及維護船舶舾裝的系統。

1.1管系模塊設計

在實際的設計過程中，管系模塊設計可以分管系原理模塊設計、管路建模模塊以及生產信息提取模塊。管系原理模塊設計過程中，Tribon使用一些較為單一的數據庫管理信息，然后對相關信息進行聯系，通過其中關系，完成管系三維模型的構建。管路建模模塊此環節設計過程中，相關工作人員能夠直接在三維截面進行管線布線，有效的提高了工作效率以及工作質量。生產信息模塊，此環節中，主要包括了生產信息的形成以及輸出，工作人員通過對生產信息模塊利用，實現了對生產信息的統計，并且，還能對管路的制作圖進行生成，將其放入數據庫，工作人員能夠隨時對其進行查看。

1.2電纜模塊設計與鐵舾裝件設計模塊

電纜設計模塊包括電纜放樣模塊和電纜原理圖設計模塊。與關系原理圖設計類似，電纜原理圖設計中，系統能夠自動導出電纜布放的原理圖和相關的清單列表。在三維圖形環境中，可以進行電纜放樣，調入船體分段、電氣設備、管路及支架布置，就能夠構成電纜的具體路徑及托架，電纜放樣模塊能夠檢查電纜路徑的連接狀況以及真實敷設及貫通的具體情況。鐵舾裝件模塊設計過程中，工作人員應將此模塊進行單獨儲存于獨立的數據庫中，并且，還要和其他模塊進行信息連接，實現信息共享。

1.3艙室布置設計

通過計算機實現艙室設計出圖和具體清單，以此來輔助專業人員的藏式布置。將船體結構作為艙室布置設計的甲板，在艙室布置設計模塊下，能夠輸出任意區域的視圖，例如衛生單元視圖等等。同時設計中將每一個房間作為一個單位，通過艙室設計模塊等夠實現各個房間單位的拷貝、修改以及刪除工作，并且能夠為設計人員提供房間內各個要素的具體參數，例如門窗參數、壁板參數、甲板敷料參數等等。

2現代造船模式的船舶硒裝模塊化設計應用

2.1系統模塊化設計

船舶設計過程中，很多都是對原有船型或原有系統進行改進，將這些原有的系統進行模塊化設計，之后將模塊進行存檔，這樣就可以實現各個系統的快速更改，減小了對后續設計及施工訂貨的影響。系統模塊數據的存檔主要受限于設計圖紙CAD/CMA的形式，主要以專業項下存檔涉及到的單元及圖紙。單元、模塊設計能夠增加通用圖紙、減少工程用圖紙，這就能夠有效的縮短生產設計實踐，提升產品設計質量，實現圖紙從檔案文件中的檢索獲取。

2.2全寬式單元模塊化設計

在船舶的整體設計過程中，船舶機艙存在的難度較大，主要是由于其中所涉及的管子以及相關機電設備較多，如果某環節出現問題，就會導致整個船舶舾裝的預裝質量，因此，應該積極的加強對其的設計。主要設計內容包括：①機艙底層必須設置5個小單元，并且，還要具有一定的獨立性；同時，還要將一些相關的組件進行綜合，使其成為一個全寬型的單元，從而實現整體制作以及整體安裝。②原總組階段，泵艙底層的管子有100多根，并且極其分散，應該將這些管子進行綜合，使其形成一個綜合性的單元。③應該積極的對船艙進行處理，工作人員應該對主甲板的單元支架和舾裝件墊塊等相關配件進行預焊接處理。

2.3集控室單元模塊化設計

①集控室頂部就是機艙甲板的頂部，為了保證隔離艙的形成，在集控室分段頂部增設甲板，這樣就能夠形成一個獨立的空間作為隔離艙，集控室單元就不會受到上一層甲板施工影響，若為落地式集控室，則集控室底部抬高，加一層集控室底。②集控室單元中的管系、風管的管碼布置在隔離艙頂部。③完整的布置室內的管系。④主配電板、控制臺等應從底部進入敷設。⑤將整個項目進行逐級分解，劃分為五大托盤：管系托盤、鐵曬件托盤、設備托盤、電氣系統托盤、內裝托盤。

3現代造船模式的未來展望

未來造船模式，就是造船計算機集成制造系統。未來造船技術創新，是集成一體化機制的更進一步發展，依靠信息高速公路、信息數字化和網絡化把分散在異地的各家模塊工廠、材料和設備制造廠、船廠等相互鏈接起來，及時地、可視化地異地聯合生產，實時監控全部生產過程，形成一個動態的、以產品為導向的無縫整合的建造系統。這種SCIMS為未來的徹底的模塊化造船提供了強有力的技術支持，只有在這樣的系統中才能實現徹底的模塊化造船。生產中心造船模式是一種全新的綜合型生產組織方式，它是一種獨立的相對封閉的責任生產單元，它能建造專門的分段并展開相應的預舾裝工作形成模塊產品，或制造專門的功能（設備）單元模塊，或進行總裝工程形成終端產品。根據生產中心的性質可分成職能中心和制造中心；根據中心的設置位置和體系結構，又可分為實體中心和虛擬中心。虛擬中心比實體中心更具靈活性，也更具有競爭力。虛擬中心是一個虛擬企業，它是動態聯盟的盟主工廠，能充分發揮其承接造船訂單、船臺、船塢、合攏船舶和試航交船能力。虛擬中心在信息技術和智能技術的支撐下，運用最先進的通訊聯絡監督控制方式，形成跨地域的高效聯動，為船舶的設計制造，跨越時間和空間的限制，實現眾多工廠和企業無縫整合和異地同行。

4結束語

綜上所述，隨著造船方式的變化，以及船舶大型化、船舶精細化的向前發展，我國要向國外優秀造船廠的成功經驗學習，提高生產效率，縮短造船周期，降低生產成本。但是，更要加快船舶系統、標準的自主研發設計能力，早日促進中國數字化造船邁向更高的水平。

參考文獻：

[1]現代造船模式跨壁壘[J].杜瑩.中國制造業信息化.2012（Z1）.

[2]中國船舶舾裝現狀與發展趨勢[J].王華飛.中國水運.2013（12）.

（身份證號：王宇庭211481xxxxxxxx3936 徐盛楊 210881xxxxxxxx0031 周延波 211324XXXXXXXX0018）