模块化造船技术发展研究
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船舶模块化设计与制造的现状及发展方向摘要:综述了造船模式的发展历程,展望了未来造船模式的发展方向,指出了船舶舾装模块化是提高造船生产率的有效途径。
文中分析了我国总体造船水平相对落后的现状及问题,阐述了应用成组技术和大力开展模块化设计和制造技术研究的关键及实现途径。
关键词:船舶舾装;模块化;中间产品;成组技术0 引言中国造船工业从20世纪80年代初开始与日本造船业合作,引入设计、制造、管理技术,经过17年才改变传统的系统导向型造船模式,基本建立了区域导向型的现代造船模式。
尽管这种模式尚处在初级阶段,但对中国造船工业却是一次十分深刻的造船革命。
船舶工业的生产过程是一个复杂的有机的整体,随着计算机技术、信息技术在工业中的广泛应用,造船行业正经历着又一次新的技术革命,其目标是通过现代集成制造技术带来造船业更高的经济效益,其主要特征是由区域导向型造船走向中间产品导向型造船,其核心技术是基于设计制造一体化的船舶模块化建造技术的发展。
本文就目前国内外模块化造船技术发展现状作一概述,重点对船舶模块化设计制造技术的开发与实施进行分析,为国内以中间产品为导向的船舶模块化设计制造技术的研究与应用提供思路。
1 国内外模块化造船的现状纵观船舶制造技术的发展,由于制造技术和设计技术的不断进步,已经历了3个历史阶段,当前正处于第4个阶段,正在形成未来的第5个阶段,即更高水平的造船技术。
我国造船业的专家们考虑到敏捷制造技术(简称AMT的最新动向和国外对新一代造船技术的研究开发,结合船舶生产模式,企业生产要素密集状态、生产过程断续分界和未来发展的预测提出如下造船模式的发展阶段:第1阶段:系统导向型造船模式—船台散装、码头舾装、整船涂装。
第2阶段:系统和区域导向型造船模式—分段建造、预舾装、预涂装。
第3阶段:区域、类型和阶段型造船模式—分道建造、区域舾装、区域涂装。
第4阶段:中间产品导向型阶段——壳舾涂一体化。
第5阶段:产品导向型阶段一—SCMS制造一体化。
船舶模块化设计建造关键技术探讨摘要船舶生产是一项系统工程,其复杂的程度决定了其必须有完整的生产和管理模式来支持整个过程。
模块化设计建造的思路为船舶的生产提供了一个发展的方向,即利用模块的特征来达到高效、高质生产船舶的目标,为将来的船舶制造业发展提供技术基础。
关键词船舶生产;模块化理念;模块技术;关键技术1船舶模块化设计建造的概况目前来看,船舶建造技术的发展在制造和设计技术的不断发展而不断提高,具体看经过了多个发展阶段,归纳船舶制造的发展阶段如下。
1)主系统导向的船舶制造模式,即船台装配、码头舾装、整体涂装,就是针对不同的系统而进行整体装配。
2)系统与区域结合的导向性制造模式。
即分段建造、预先舾装、预先涂装,将主系统分为多个“区域”进行分部组合。
3)区域类型划分与阶段结合的造船模式。
即分道建造、分区域舾装、分区域涂装,将原有的主系统划分至多段进行。
4)以中间产品为导向的一体化造船模式。
即所谓的船壳、舾装、涂装一体化建造。
5)产品导向型的造船模式。
即设计、制造紧密结合的一体化造船模式,可以完全适应统筹化管理系统的造船模式。
综合的看,第一和二个阶段是传统的造船模式,第三、四个阶段是现代造船技术范畴,而最后阶段是未来的造船技术模式,可以理解为造船技术的统筹化管理,应用成组技术原理,以中间产品为导向,按照区域组织制造,船壳、舾装、涂装在空间上实现分道、时间上程序化,从而实现设计、生产、管理一体化的船舶制造技术。
2模块的概念和特征所谓模块最早是一种为了适应容易装配灵活而设计制造的符合某种标准的一系列零件或者组件,或者独立成为集合单元,其具有独立性、通用性、可组性等,并可以将其与其他单元相结合,从而构成一个完整的整体。
因此,模块的特点也就包括了以下三个。
1)独立(整体)性。
模块首先具有独立的功能和结构,且可以独立设计、运转,可制造、储备而可以作为一种通用商品而流通在市场上。
2)通用性。
可以适应多种组合,即功能和结构可以为某些整体结构所采用,成为多样化系统的组件。
船舶电子系统的模块化设计研究在当今的航海领域,船舶电子系统的重要性日益凸显。
随着船舶功能的不断拓展和技术的迅速进步,对电子系统的性能、可靠性和维护性提出了更高的要求。
模块化设计作为一种有效的解决方案,逐渐成为船舶电子系统设计的主流趋势。
船舶电子系统是一个复杂的集成体,涵盖了导航、通信、自动化控制、安全监测等多个子系统。
这些子系统相互协作,共同保障船舶的正常运行和安全航行。
传统的船舶电子系统设计往往采用整体式架构,各个功能模块之间的耦合度较高,一旦某个部分出现故障,可能会影响整个系统的正常运行,而且维护和升级的难度较大。
模块化设计的理念则是将整个船舶电子系统分解为若干个独立的模块,每个模块具有特定的功能,并且模块之间通过标准化的接口进行连接和通信。
这种设计方法具有诸多优势。
首先,模块化设计提高了系统的可靠性。
由于每个模块相对独立,当一个模块出现故障时,不会对其他模块产生过大的影响,从而降低了系统整体故障的风险。
而且,模块化的结构便于对故障模块进行快速定位和更换,缩短了维修时间,提高了船舶的运营效率。
其次,模块化设计有利于系统的升级和扩展。
随着技术的不断发展和船舶功能需求的变化,电子系统需要不断进行升级和改进。
在模块化设计中,只需要对特定的模块进行更新或替换,而无需对整个系统进行大规模的改造,降低了升级成本和风险。
再者,模块化设计有助于提高生产效率和降低成本。
在制造过程中,可以对各个模块进行并行生产和测试,缩短了生产周期。
同时,模块的标准化和通用性可以降低生产成本,提高零部件的采购效率。
在进行船舶电子系统的模块化设计时,需要遵循一定的原则和方法。
首先,要明确系统的功能需求和性能指标。
这是模块化设计的基础,只有清楚了解船舶的航行任务、工作环境以及用户的需求,才能合理地划分模块和确定模块的功能。
其次,要进行合理的模块划分。
模块的划分应该基于功能的独立性、逻辑的完整性和接口的标准化。
例如,将导航系统划分为卫星定位模块、电子海图模块、航向传感器模块等,每个模块都有明确的功能和输入输出接口。
船舶设计的模块化建造技术研究在当今的船舶制造领域,模块化建造技术正逐渐成为主流。
这种技术的应用不仅提高了船舶建造的效率和质量,还降低了成本,增强了船舶的可维护性和可扩展性。
一、模块化建造技术的概念与发展模块化建造技术,简单来说,就是将船舶的整体结构分解为若干个相对独立的模块,这些模块在工厂内进行预制和组装,然后运输到船坞或船台进行最后的总装。
这种技术的发展可以追溯到上世纪中叶,随着焊接技术、计算机辅助设计与制造技术的不断进步,模块化建造的可行性和优势日益凸显。
早期的模块化建造主要集中在一些简单的结构模块和设备模块上,如舱室模块、轮机模块等。
随着技术的成熟,如今的模块化已经涵盖了船舶的几乎所有部分,从船体结构到各种系统和设备,甚至包括船上的居住和娱乐设施。
二、模块化建造技术的优势1、提高生产效率通过在工厂内进行模块的预制,可以实现流水线作业,大大提高了生产效率。
同时,多个模块可以并行制造,缩短了船舶的建造周期。
2、保证质量工厂内的生产环境相对稳定,有利于控制制造精度和质量。
而且,模块在出厂前可以进行严格的测试和检验,确保其质量符合要求。
3、降低成本大规模的模块预制可以降低材料采购成本和人工成本。
同时,由于缩短了建造周期,减少了资金占用时间,也降低了财务成本。
4、增强可维护性和可扩展性当船舶在使用过程中需要维修或升级时,可以直接更换相应的模块,大大减少了维修时间和成本。
而且,在船舶设计之初就可以预留模块接口,便于未来的功能扩展。
三、模块化设计的关键技术1、模块划分这是模块化建造的基础。
模块的划分需要综合考虑船舶的功能、结构、制造工艺、运输条件等因素。
既要保证模块的独立性和完整性,又要便于模块之间的连接和装配。
2、接口设计模块之间的接口设计至关重要。
接口需要具备良好的密封性、连接强度和互换性,同时要考虑电气、液压、通风等系统的连接。
3、标准化设计为了提高模块的通用性和互换性,需要进行标准化设计。
制定统一的模块尺寸、接口标准、材料规格等,有利于降低生产成本和提高生产效率。
摘要船舶舾装模块化设计及制造技术的研究摘要船舶建造的模块化概念开始于第二次世界大战期间,但一直以来,国内外对造船模块的研究主要集中在船体结构的模块化、舰船武备的模块化和舾装设备的模块化等几个方面,而对管舾装的模块化研究却很少。
应用管舾装模块化设计及制造技术能够大大缩短造船周期,改善管舾装的安装质量以及减少维修所用时间。
本文应用双重成组法对以TRIBON软件为平台的管舾装生产设计系统进行编码设计,在以中间产品为对象的生产设计中既能体现区域又能体现系统。
在900TEU冷藏集装箱船的管舾装生产设计中提出了一些普遍使用的具体设计方法,就壳舾涂一体化的造船生产的瓶颈问题提出了简要的解决设想,结合扬帆造船集团的现状提出了具有普遍意义的设计、管理、制造一体化的实现方法。
分析了能够实现模块化设计的一些依附式管舾装模块,并重点研究了管弄模块和加热盘管模块的设计方法及这类模块的特征。
在进行管舾装模块化设计的同时,还根据管舾装模块化设计的需要提出了对初步设计和详细设计的要求。
关键词:模块化,管舾装,生产设计AbstractResearch of Outfitting Modular Designing and ConstructingTechnology In ShipbuildingAbstractThe concept of modular construction in shipbuilding has been brought forward since WW II. A lot of researches of modular shipbuilding technology of hull and weapon and equipment have been caught out. But there has been few study of the piping modular in the whole shipbuilding industry so far. The technology of pipe outfitting modular designing and constructing can reduce the whole constructing and maintenance time and improve piping installation quality.This paper adopts duplex group method in the code system of pipe outfitting production design based on TRIBON software. The paper gives some universal designing methods in pipe outfitting production design and some conceptual solutions of IHOP bottle-neck problems. Based on Yangfan Group present manufacture, the paper presents the method of integrated designing and management and constructing. At last the paper analyzes some pipe groups that can be designed and built as pipe outfitting modules. Pipe tunnel module and heating coil pipe module have been particularly studied. This paper also brings forward some requests of basic design and detail design in order to carry out the real pipe outfitting modular designing and constructing.Key words: modular, pipe outfitting, production design论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
船舶模块化设计与制造技术研究李洋钢(国营海东造船厂,浙江台州 318000)摘 要:模块化设计是一种重要的造船工艺,可以有效地提高造船水平,提高船舶的制造质量。
基于此,本文先从系统设备、机舱区域、管道体系三个方面对船舶模块化设计进行分析,再从制造流程、智能化技术、可拆卸设计三个方面对船舶模块化制造技术进行分析,最后从造船模式角度对船舶模块化设计与制造发展方向进行分析,从而提高船舶模块化技术的应用水平。
关键词:船舶;模块化设计;制造技术引言:船舶模块化设计具有广泛的发展前景,有助于船舶制造行业的发展。
一方面,可以提高船舶的生产效率,使制造过程更加地系统化、规范化。
另一方面,可以提高船舶的制造质量,使其构造具有模块化的特点,促使其结构更加地易于拆卸,使船舶的维护工作更加地方便。
因此,船舶制造过程中需要积极采取模块化制造方法,保障船舶具有良好的模块化制造水平。
1船舶模块化设计概述1.1模块化设计理念模块化设计在造船行业中具有广泛的应用价值,需要积极地将模块化设计理念融入到船舶制造中,提高船舶的模块化水平。
船舶的构造较为复杂,设计时需要对整体状况进行掌握,否则将会导致设计与实际出现偏差,对船舶的质量造成较大影响。
通过模块化设计可以有效地解决上述问题,让设计者可以更加清晰地了解船舶的构造情况,保障船舶制造过程能够有序进行。
通过模块化设计可以对船舶构造进行有效地拆分,将船舶整体拆成若干个模块,如系统设备模块、机舱区域模块等,使船舶设计过程能够更加地专注于局部,提高各个模块的设计与制造质量,并且可以降低局部模块对整体的影响,有助于船舶制造效率的提高。
各个模块设计完成后,需要将各个模块组成起来,使船舶能够形成一个完成的整体,并且需要对各个模块进行对接,保障模块之间能够更好地配合[1]。
1.2模块化设计特点模块化设计具有较强的先进性,其特点如下:第一,模块化设计以船舶功能作为出发点,需要按照功能将船舶拆成若干模块,使模块的拆分过程更加地合理,为模块设计提供了功能化的指导方向。
我国造船业模块化制造网络研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着我国造船产业的快速发展,传统的离散式造船方式已经不能满足这个日益庞大而复杂的行业的需求。
同时,随着信息技术的快速发展,模块化制造成为了现代工业制造的趋势。
所以,如何将模块化制造的优势应用到造船产业的模块化设计、模块化制造、模块化管理等方面,是一个具有高度研究价值的课题。
本论文将探讨如何利用模块化制造进行造船业生产,提高我国造船业的竞争力和市场占有率,推进我国制造业向高端制造业升级的目标。
二、研究内容和方法本研究主要包括以下内容:1.模块化设计:通过对船舶零部件进行分析和分类,提出与标准化生产相关的零部件设计规范和标准,实现船舶设计过程中的模块化设计。
2.模块化制造:根据船舶设计图纸,将标准化的零部件进行生产,实现船舶生产过程中的模块化制造。
3.模块化管理:通过对船舶生产流程进行分析和设计,有效地实现船舶生产过程中的模块化管理。
研究方法主要包括文献调研和实证研究。
三、论文预期成果、创新点和应用价值预期成果:1.提出一套适用于我国造船行业的模块化制造网络体系。
2.实现我国船舶制造过程中的模块化设计、模块化制造和模块化管理,推动我国造船业实现向高质量、高效率、高可靠性的转变。
创新点:1.针对我国造船业的模块化制造,提出一套应用于实际生产的标准化生产规范。
2.通过建立模块化制造网络体系,实现船舶生产的交叉制造,提高船舶生产效率,降低生产成本。
应用价值:1.为我国造船业升级转型提供技术支持,推动我国造船业从传统的离散式生产向先进的模块化生产方式转型。
2.促进我国造船业这个传统的重工业强国向轻工业和高新技术产业转型。
试论模块化造船技术的应用摘要:目前模块化造船技术广泛应用于船舶制造中。
基于此,本文先是简单介绍了模块化造船技术的应用原理和主要模式,然后具体阐述了模块化造船技术在舰船、民船以及海洋工程装备建造中的应用。
目的是使模块化造船技术在船舶制造中得到更好的应用。
关键词:模块化造船技术;船用舾装模块;海洋工程装备前言:随着科学技术的不断发展,现代造船业开始应用模块化造船技术建造船舶。
模块化造船技术是现代造船技术中的新兴技术,为造船技术的发展提供了新的方向。
经过实际应用显示,模块化造船技术可以降低造船的生产成本、提高生产的效率。
因此,对于模块化造船技术应用的研究是很有必要的。
1.模块化造船技术的概述模块化造船技术的应用原理如下:将船舶的结构和船舶的系统按照功能分成若干个拥有接口关系但又相对独立的单元,然后根据通用化和系统化的设计,使用不同的方式来将这些模块组合排列成船舶的结构或者系统,最后将这些结构和系统组装成为完整的船舶。
模块化造船技术主要有四种模式,第一,结构的模块化,该模式会把船舶的设计融合成多种自成的体系,但是这些体系之间会相互衔接,在前期的测试以及组装的基础上来集成船壳的结构,这样可以节约船舶制造的费用及时间,“海狼”号潜艇就使用了这种模式;第二,功能的模块化,该模式要先将舰艇划分出多种功能模块,在制造时要根据不同的需求在同一部位和同一尺度下制造出各种不同功能的模块,然后根据不同的任务需求,为舰艇安装相应的模块,确保舰船具有特种以及混合作战的能力;第三,任务的模块化,该模式是指在设计时要结合多种任务的需要进行配置,比如,Stanflex技术;第四,技术的模块化,该模式是指在适应开放结构的部件中进行子系统的合理配置,这可以为后期的维护以及新技术的改进提供便利。
在实际的船舶制造中,要同时使用多种模式进行制造[1]。
2.模块化造船技术的应用2.1模块化造船技术在舰船中的应用军船的建造在20世纪60年代开始应用模块化造船技术,最初,要模块化地分析舰船的整体系统,把功能比较单一而且容易进行模块化的机电设备、电子系统以及武器装备从舰船的整体系统中分解出来,进行初步的模块化设计和建造。
《船舶模块化设计与制造的现状及发展方向》摘要:综述了造船模式的发展历程, 展望了未来造船模式的发展方向 , 指出了船舶舾装模块化是提高造船生产率的有效途径。
对于各方面的发展要求也就越来越高。
其中船舶行业就是其中之一,但同时船舶的设计是一个相当复杂的过程,想要持续的推动船舶的发展,尤其要加强设计与制造的发展,因为设计与制造是船舶发展中最为重要的组成部分。
而在如今的发展中船舶模块化设计更是重中之重。
关键词:船舶模块化设计制造现状发展引言造船的行业在我国的发展已经有了相当长的一段历史了,现代化的船舶建造我国还是处于一个初级阶段。
现代化的船舶建造是一个复杂的过程,特别是在近些年来引入了计算机的概念,计算机的发展使得船舶的建造变得更加的精细与准确,同时对于提升造船行业的经济收益与推动造船行业的发展都有着相当重要的推动作用。
同时在现代的船舶设计中其核心的技术就是指船舶模块化技术,因此,对于船舶模块化的设计的探究是有着相当的必要的。
1.模块化造船的国内外发展状况船舶的发展已经经历了很长的一段时间,随着技术与科技的发展,世界上的造船技术已经经历的三个大的发展历史阶段,我们目前的发展状况正处于不同以往的第四个历史阶段,而且正在形成第五个历史阶段。
在第一个阶段汇中,造船是系统导向型的,具体的表现就是船台散装与码头舰装,以及整船涂装。
在第二个阶段就成为了系统和区域导向性的了,具体的表现就是分段建造与预舾装以及预涂装。
到了第三个阶段就是区域、类型和阶段型造船具体的表现就是道建造和区域舾装以及区域涂装。
目前的第四阶段就成为了中间产品导向型,生产中成为了壳舾涂一体化。
正在形成的第五个阶段就将发展成产品导向型,实现了设计与制造的一体化。
而船舶模块化设计的概念主要是在二战时期的美国形成的,当时由于需要大量的建造船舶,使得造船的分段建造技术得到了很大程度上的提高,也同样的使得焊接技术也得到了长远的进展。
在这之后这些造船的技术又在日本得到了发展,一直到六十年代时就形成了如今的模块化设计与制造的雏形,之后由前苏联正式的提出了模块化造船。
船舶内装模块化技术及应用研究摘要:近年来,随着我国经济社会的发展和进步,我国各项事业都处于发展变革的重要阶段,船舶对于现如今人们的生产和生活有着重要的作用,对此应该在现如今我国船舶内装技术中逐渐应用到内装模块化技术,进而在一定程度上有利于促进船舶各方面性能得到提高与发展,更加促进人们生活便利化和生产便利化。
关键词:船舶内装;模块化技术;标准化设计;特色分析;积极影响进入21世纪以来,随着我国经济发展水平和信息化技术水平的逐渐提高与发展,现如今人们生产生活过程中逐渐转变传统生活方式,传统简陋形游船已经不能再适应现如今我国社会的发展与运用,于是在我国造船业发展过程中逐渐建造新型豪华游船等,因此我国在建造新型游船的过程中更应该促进船内装修设计逐渐符合现代人的生活方式,应该促进新型游船建筑材料质量得到发展,进而在一定程度上更加有利于促进我国建船业的发展与进步。
因此,在现如今我国船舶内装模块化设计中更应该促进新型安装设计得到运用与发展,采用更加智能化方式促进我国船舶内装模块化应用技术得到提高,在潜移默化中有利于促进传统生产效率得到提高。
1 新型模块化技术发展背景1.1引进他国先进技术虽然船舶内装模块化技术这一概念在很久之前便提出了,但在我国由于生产技术水平的相对落后而没有得到广泛的应用,模块化技术最早是由西方国家首先提出和运用的。
随着西方国家一个又一个豪华游艇的不断建造,使得我逐渐认识到传统船舶内装技术必须要得到进一步的改革和提升,唯有如此才能够促进我国新型船舶的发展进一步带动经济的发展。
于是,我国逐渐派出专业技术人员学习西方先进国家有关船舶内装模块化金技术,使得我国船舶内装模块化建设更加便利化和智能化,促进我国船舶内装建设得到得到新的发展机遇。
1.2传统船舶内装模块化技术存在的弊端随着现如今我国新型科技水平的逐渐提高与发展,在现如今我国船舶建造发展过程中逐渐采用新型技术和新型生产技能,但在如今我国船舶业发展过程中仍然有相当一部分人采用传统思维方式看待我国船舶建造的发展,在船舶内装中仍然采用传统切割式方式,由于没有采用较为精准的测量工具和方式,使得切割材料在较多情况下不能用与船舶建造各个组成部分完全相互吻合,进而在一定程度上造成了我国船舶建造材料的缺失和浪费,不利于促进我国船舶建造业生产技能得到关键性的转折。
模块化造船技术发展研究摘要:现代化科学技术水平的快速发展,带动了重工业以及科技行业的快速兴起,造船技术水平也随之快速提高。
因而近些年以来,为满足社会经济发展的需要,我国开始对模块化造船技术进行研究。
本文主要从模块化造船技术的概念与原因出发,继而在分析当前模块化造船技术现状的基础上,对模块化造船技术的发展趋势进行理论性探讨。
关键词:模块化造船技术发展研究概念与原因现状一、对模块化造船技术的阐述所谓模块化造船技术,主要指的是在造船的过程当中通过采用一些独立的单元件或者标准件来组装建造,继而形成具有一定功能的集成模块且将之组合成整体来取代其相对独立的状态。
从另一程度上来看,模块化造船一般需要遵循在设备制造厂把设备组装成标准化模块并试验合格,需要在造船厂完成各个模块上船安装工作且对各个模块的标准化连接口进行结合的基本流程,这在很大程度上能够有效提高船舶建造速率。
从另一层面上来讲,相对于传统的分段造船方式而言,模块化造船一般包涵诸如模块具有标准化的构造、标准件和可选部件以及可组装性的预制件等特点。
而从近些年以来模块化造船技术快速发展的原因来看,往往由于模块化造船能够有效缩短建造周期与有效降低建造成本,往往由于模块化造船可以有效提高设备的维修和改装,往往由于模块化造船有利于实现规模经济的发展,继而能够有效提高企业竞争力,因而当前模块化造船技术在世界各国船舶建造中普遍采用。
同时,模块化造船常常会存在着诸如总体性能较差、运营费用较高以及更换或维修所造成的损失更大等缺陷,这些问题都是此后模块化造船技术发展过程中所要切实解决的问题。
二、模块化造船技术的现状从当前国内外模块化造船技术的现状来看,世界各国正处于模块化造船的第四个阶段,并且正形成更高水平的造船技术。
现阶段,我国正朝敏捷制造技术结合船舶生产的模式分阶段进行研发,因而目前我国正处于以壳舾涂一体化的中间产品导向型阶段向以设计制造一体化的产品导向型阶段的过渡期。
江苏科技大学硕士学位论文船舶模块化设计技术研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:船舶与海洋结构物设计制造指导教师:蒋志勇;顾晓波2011-03-10摘要摘要模块化设计的核心思想是将产品进行模块划分后,通过对某些模块进行重新设计或变型设计得到新的产品,以满足客户对产品个性化的需求,随着产品个性化和大规模定制模式的兴起,模块化设计已成为实现产品多样化和快速设计的关键技术之一,越来越受到社会的青睐。
为了对这种先进的设计思想形成系统的认识,本文在模块化设计中考虑了诸如区域装配等模块化建造概念的应用,以计算机辅助设计为依托,以模块化总装造船为目标对船舶产品进行了模块化设计。
船舶的模块化设计技术研究是模块化造船的必然要求,也是船舶设计领域的前沿课题。
因此,本文在研究分析了现有模块化设计方法的基础上提出了模块化船舶总体设计的内容及步骤,其主要特点是:①在开始进行模块化工作前对要进行模块化设计的船舶进行可行性分析,这在一定程度上避免了模块化工作的盲目性;②对模块化工作的对象进行了分类,使得模块化设计更具有针对性和可操作性。
在模块化设计中,模块划分是实施模块化设计的基础及关键所在。
所以本文在总结了系统划分的原则、步骤及技巧的基础上提出了船舶的模块化分解原则、船舶模块的层次划分原则及船舶设计阶段的划分原则。
接着本文提出了面向船舶产业模块化的不同涵义,主要体现在船舶设计的模块化及船舶生产的模块化两个层次上,并研究归纳出了计算机辅助船舶结构模块化设计流程以及基于CATIA的某集装箱船模块虚拟装配方法,为进行船舶结构设计的工程师提供了新的设计思路和应用途径。
最后,本文综合利用上述研究成果,成功开发了模块创建系统,并介绍了系统的初步应用情况。
关键词船舶;模块化设计;模块划分;CATIA;模块创建系统江苏科技大学工学硕士论文AbstractThe core idea of modular design is that after module division of products new products are produced to meet customer demand for personalized products through the redesign of certain modules and variant design. With the rise of personalized products and mass customization, modular design has become one of key technologies to reach diversification and rapid design of products, getting good graces from more and more by society of all ages.In order to form a systemic recognition of such advanced design theory, in this article, the modular design considering application modular construction concepts, such as regional assembly, depending on computer-aided design system,based on the target of modular shipbuilding assembly.The modular design of the ship is a inevitable demand for modular shipbuilding, also is an advanced field in the research of ship design. Therefore, this article provides a modular design method for ship which based on the analysis of the existing methods of modular design, its main characteristics are these:First, feasibility analysis-prior to initiation of modular work, to some extent, avoided modular work's blindness; Second, classifies the modular objects, making the modular design of more specific and practical.During the design of modular, the module partition is the foundation and vital role to modular design. Therefore, this paper presented the modular decomposition and hierarchical division of the ship which on the basis of the principle of the system partition, steps and skills.Then this paper qualified connotation of modularization of shipbuilding industrial on design and production level, and depicted about computer aided ship modular design, and described the virtual assembly method of container ship module which based on CATIA.Finally, the thesis comprehensive use of above research achievement, and the module creation system has been designed successfully.Key Words ship, modular design, module partition, CATIA, module creation system江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
船舶模块化设计建造关键技术的思考摘要:通过现代化的集成制造技术,能够有效减少造船生产成本和材料浪费,并且给造船行业带来更高的经济效益。
船舶模块化设计建造关键技术的应用是提高船舶制造行业的关键,也是造船行业未来发展的重要方向。
笔者针对船舶模块化设计建造的关键技术进行全面分析,从而为船舶制造行业的研究与应用提供理论依据。
关键词:船舶制造行业;模块化设计;关键技术;应用途径引言:伴随着现代信息技术的快速发展,信息技术在工业中的广泛应用,极大的促进了工业水平。
船舶工业的生产过程非常复杂,通过利用信息技术,能够给造船行业带来更加深刻的技术变革。
一、船舶模块化模块化设计建造技术能够贯穿于船舶制造的始终,包括最开始的船舶设计、船舶建造以及船舶试航、船舶操作等环节。
船舶模块化设计建造技术的关键就是模块化设计。
通过船舶模块化设计建造技术,能够为船舶制造产业的发展带来非常可观的经济收益,并且有效地降低设计成本,减少船舶制造周期[1]。
同时也能够加强船舶制造的个性化与系列化,更加有助于船舶的维护、更新、回收以及设计等。
但是,船舶模块化设计建造技术依然停留在有序建造的生产与装配计划方面,关键的生产设计等环节依然按照传统的设计方式来进行。
这样就会造成在同一张图纸上却有着非常多的专业划分工作,无法充分考虑模块化的建造概念。
之所以存在这方面的问题,主要的原因在于,目前针对船舶模块化设计建造技术的理解还不够深入,无法将船舶设计作为统一的整体,对于船舶的设计缺乏模块化意识。
船舶模块化设计建造技术能够保证设计具有结构简单、功能齐全、目标多样、便于制造等优点,同时通过标准尺寸和标准件的批量生产,主要部件具有可选性的最终产品的预支单元,从而满足船舶结构功能或者系统功能。
因为这些模块具有可选性部件,所以针对船东的要求可以进行随时的更改与优化。
船舶模块化设计建造技术模块优化包括两个方面,一方面是船体结构,另一方面是船舶舾装两方面同时进行。
183中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.08 (下)经过多年的发展,现代造船业逐渐将模块化造船技术作为目前造船技术发展的新方向,特别是国外的很多国家都已经应用了该项技术。
通过事实证明,模块化技术的使用能够进一步降低生产成本,提高生产效率,加快造船业的发展,因此,模块化技术将成为未来造船业发展的新方向。
在将来,模块化技术也将会得到更为广泛的应用。
1 模块化造船的含义和发展趋势1.1 模块化造船的含义模块化设计是将指定的模块在一定的条件下组装成符合要求的产品,这种设计方法主要是根据不同的任务和要求而进行组装和配制,它能够同时满足不同产品型号和品种的要求,模块化设计具有减少设计周期、提高设计水平、保持船舶系统的先进性、便于产品维修等多种优点。
目前,模块化的设计理念已经被广泛应用在造船业、汽车业等多种领域。
模块化造船是指在船舶建造中,将船舶建造任务进行详细的层层分解。
首先采用一些独立的单元件或标准件,把设备组装成标准化模块,然后通过对各个单元的组装而建造成有特殊功能的集成模块,并将这些具有不同功能的模块上船安装,最后再将这些组建好的模块组合起来,经过一系列的检查和验收后,再由各个模块组合成为一个整体,从而完成船舶建造的所有工作。
目前,由于模块化技术从产品的设计、研发、加工、建造、维修、改装等整个建造阶段,都具有能够提高建造周期、升级灵活、便于安装等功能,而被广泛应用于潜艇、护卫舰等船舶的建造上。
1.2 模块化造船技术的发展趋势随着全球经济的进步和科技的高速发展,造船业也在持续推进,很多先进的新兴技术都被广泛应用到船舶建造领域。
特别是伴随着信息技术、网络技术以及现代生产方式的发展和进步,现代造船业越来越向知识密集型、设备及信息密集型方向转变。
当前造船业最先进的技术主要有船体分道建造、模块化建造、智能控制系统等前沿技术,因此,模块化造船的发展与现代造船技术的发展有着紧密的关系。