王明艷 武斌 郝美
摘 要:長期以來,航運市場一直保持著穩定快速的發展,但是在2008年全球金融危機的沖擊下,航運市場出現了較大的變動,船舶類型和結構與先前相比發生了一定的變化,船舶設計也有了相應的更新。船舶外舾裝是船舶的重要組成部分,其設計也有著特定的要求。本文首先介紹了船舶外舾裝技術的現狀,其次介紹了船舶外舾裝設計的方式和具體應用,最后對設計原理和方法進行了總結,希望對該技術的發展提供一定的借鑒。
關鍵詞:船舶;外舾裝技術;設計;應用
船舶主要指停靠或航行在一定水域上進行作業的交通工具,它在國防、經濟等多個領域均有廣泛的應用。舾裝是船舶的重要組成部分,且建造工程量十分龐大,控制舾裝的質量對于保障船舶整體的安全、可靠性具有重要意義。從目前的整體狀況來看,我國的船舶生產設計產業雖然有一定的發展,但與世界整體水平相比還存在一定差距。為此,船舶生產企業應當及時發現和解決船舶生產設計中存在的問題,加大技術的開發和創新,促進產業的整體發展。
1.船舶外舾裝設計的發展現狀
上個世紀七十年代,模塊化造船理念被提出。這種造船理念首先應用于艦船的設計,之后在推廣到其他類型的船舶制造中。模塊化設計理念的提出對傳統造船模式的設計和制造理念都產生了深刻的影響,并極大地促進了船舶制造產業的發展。模塊化技術可以應用到船舶生產的各個層面,包括總體設計、模塊設計、控制系統、自動化系統、機電設計、舾裝設計等。模塊化設計在這些方面的應用都表現出了良好的效果,因此具有廣泛的應用前景。
日本是最早進行船舶外舾裝技術研究的國家之一,也是當前世界上外舾裝技術最先進的國家之一,甚至影響了歐美發達國家的技術發展趨勢。而與日本和歐美發達國家相比,我國船舶外舾裝技術研究的起步較晚,實際應用范圍也有較大的局限性。
當前我國船舶外舾裝技術發展和應用過程中主要存在以下幾個方面的問題。首先,在生產效率方面,我國船舶外舾裝生產效率低于日本和歐美發達國家的差距在10倍以上。生產效率的低下導致船舶生產周期延長、產品功能實用性低,船舶企業生產效益低下,進而限制了船舶產業的發展。其次,在生產成本方面,我國生產船舶的能源消耗量遠遠高于其他國家,這主要是由缺乏管理和技術落后導致的。最后,在工作環境方面,我國的船舶制造業屬于勞動密集型產業,缺乏精細化管理,生產環境大多較為惡劣,并存在較高的危險性,不僅會影響生產制造的質量,還會對生產人員的生命健康產生不良影響,更不利于產業的可持續發展。
2.船舶外舾裝設計理論與方法
2.1船舶產品應用設計的原理
深入了解船舶外舾裝設計的特點和要求,才能確保技術的有效實施。船舶的設計通常分為兩個方面,分別是船體設計和舾裝設計。在實際設計過程中,這兩個方面一般是同時進行的。在舾裝設計方面,根據舾裝與船體的關系,分為自持式和依附式兩種類型。自持式設計以模塊中的設備為主體,每個單元具有獨立的支撐結構,可以將其連接到船體或其他部分中。而依附式則需要從功能和結構兩個方面進行設計。這種模式具有較強的適應性和靈活性,但對設備固定的要求較高,涉及的內容也更多。此外,由于這種模式下的外舾裝設計并非獨立進行,因此容易受到生產進度的影響。在進行外舾裝設計時,必須明確這兩種設計類型的區別,并根據實際情況合理選擇,這樣才能確保設計的各個環節能有序進行。
2.2船舶外舾裝的設計特點
在船舶外舾裝的設計中,具備完善的配套設施是確保設計準確性的前提和基礎,對于這一個環節必須嚴格按照標準進行,以免出現意外情況,影響生產進度。做好船舶外舾裝的設計環節可以有效地提高后續生產的效率,縮短生產周期,提高生產質量。此外,做好技術控制可以提升外舾裝整體功能的穩定性,加強系統間的聯系。在外舾裝布置方面,必須嚴格遵循布置標準,對于特殊環節要進行特殊處理。船舶外舾裝的布局本身就具有分散、范圍廣的特點,在實際操作的過程中要注重對各個細節的把握。此外,外舾裝相當于船舶的外形,除了確保功能上的完備之外,還要具備一定的美觀性。
根據實際設計經驗,船舶外舾裝布置主要分為四個方面,即錨、舵、桅檣信號和救生系統,其中每個系統還包含多個設備,針對每一項設備還要采取不同的設計方法。面對日益復雜的外舾裝結構和功能,傳統的設計方法已經無法滿足實際需求。若想實現船舶制造產業的長期有效發展,就必須盡快改善當前船舶制造生產過程中存在的問題,改變資源浪費、設計不合理、工作效率低下等問題,及時找到最科學合理的技術方案和設計方法。
2.3船舶外舾裝設計的方法和應用
在外舾裝設計中,最基礎和重要的環節是功能設計,也稱之為功能模塊設計。其中,最關鍵的內容為子系統設計和通用化設計。通過子系統和通用化功能的完善,才能最終實現外舾裝的功能。功能設計環節建立在對設備屬性和功能范圍的全面了解基礎上。
首先要對產品的整體概念有一定的了解和掌握。在此基礎上,需要對總系統和子系統之間的關系進行明確,了解各個系統的特點,并制定最終的設計方案。最后,對設計功能進行調整和改善,提高技術的靈活性和實用性。第二個方面的內容是接口設計。需要先明確外舾裝接口的含義和要求,并嚴格按照標準進行設計,做好細節質量的把控,全面提升設計質量。造船企業還需要進一步調整自身資源配置、原料供應與物流運輸等適應性。
3.總結
在社會經濟的發展中,船舶產業發揮著重要的作用。而經濟、技術的發展又反過來影響著船舶技術的完善。舾裝技術是船舶生產制造的核心,研究外舾裝技術對于船舶制造產業的發展有著重要的意義。當前我國的船舶制造技術與發達國家還存在一定差距,技術上的缺陷給船舶生產的效率和質量提升帶來了很大的阻礙。為此,船舶制造企業必須重視技術的創新,通過技術的改善和發展,為產業發展打好基礎,創造更多的發展空間。
參考文獻
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(作者單位:1 大連中遠海運重工;2 中遠海運重工)