王明艷 武斌 郝美
摘 要:長期以來,航運市場一直保持著穩(wěn)定快速的發(fā)展,但是在2008年全球金融危機的沖擊下,航運市場出現(xiàn)了較大的變動,船舶類型和結構與先前相比發(fā)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(xiàn)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(fā)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??炕蚝叫性谝欢ㄋ蛏线M行作業(yè)的交通工具,它在國防、經(jīng)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(chǎn)設計產(chǎn)業(yè)雖然有一定的發(fā)展,但與世界整體水平相比還存在一定差距。為此,船舶生產(chǎn)企業(yè)應當及時發(fā)現(xiàn)和解決船舶生產(chǎn)設計中存在的問題,加大技術的開發(fā)和創(chuàng)新,促進產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
1.船舶外舾裝設計的發(fā)展現(xiàn)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(tǒng)造船模式的設計和制造理念都產(chǎn)生了深刻的影響,并極大地促進了船舶制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。模塊化技術可以應用到船舶生產(chǎn)的各個層面,包括總體設計、模塊設計、控制系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)、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(xiàn)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(fā)達國家的技術發(fā)展趨勢。而與日本和歐美發(fā)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(fā)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(chǎn)效率方面,我國船舶外舾裝生產(chǎn)效率低于日本和歐美發(fā)達國家的差距在10倍以上。生產(chǎn)效率的低下導致船舶生產(chǎn)周期延長、產(chǎn)品功能實用性低,船舶企業(yè)生產(chǎn)效益低下,進而限制了船舶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其次,在生產(chǎn)成本方面,我國生產(chǎn)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(huán)境方面,我國的船舶制造業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),缺乏精細化管理,生產(chǎn)環(huán)境大多較為惡劣,并存在較高的危險性,不僅會影響生產(chǎn)制造的質量,還會對生產(chǎn)人員的生命健康產(chǎn)生不良影響,更不利于產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2.船舶外舾裝設計理論與方法
2.1船舶產(chǎn)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(jù)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(chǎn)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(qū)別,并根據(jù)實際情況合理選擇,這樣才能確保設計的各個環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)必須嚴格按照標準進行,以免出現(xiàn)意外情況,影響生產(chǎn)進度。做好船舶外舾裝的設計環(huán)節(jié)可以有效地提高后續(xù)生產(chǎn)的效率,縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)質量。此外,做好技術控制可以提升外舾裝整體功能的穩(wěn)定性,加強系統(tǒng)間的聯(lián)系。在外舾裝布置方面,必須嚴格遵循布置標準,對于特殊環(huán)節(jié)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(jié)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(jù)實際設計經(jīng)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(tǒng),其中每個系統(tǒng)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(tǒng)的設計方法已經(jīng)無法滿足實際需求。若想實現(xiàn)船舶制造產(chǎn)業(yè)的長期有效發(fā)展,就必須盡快改善當前船舶制造生產(chǎn)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(huán)節(jié)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(tǒng)設計和通用化設計。通過子系統(tǒng)和通用化功能的完善,才能最終實現(xiàn)外舾裝的功能。功能設計環(huán)節(jié)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(chǎn)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(tǒng)和子系統(tǒng)之間的關系進行明確,了解各個系統(tǒng)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(jié)質量的把控,全面提升設計質量。造船企業(yè)還需要進一步調整自身資源配置、原料供應與物流運輸?shù)冗m應性。
3.總結
在社會經(jīng)濟的發(fā)展中,船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要的作用。而經(jīng)濟、技術的發(fā)展又反過來影響著船舶技術的完善。舾裝技術是船舶生產(chǎn)制造的核心,研究外舾裝技術對于船舶制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。當前我國的船舶制造技術與發(fā)達國家還存在一定差距,技術上的缺陷給船舶生產(chǎn)的效率和質量提升帶來了很大的阻礙。為此,船舶制造企業(yè)必須重視技術的創(chuàng)新,通過技術的改善和發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打好基礎,創(chuàng)造更多的發(fā)展空間。
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(作者單位:1 大連中遠海運重工;2 中遠海運重工)