模块化技术在船舶舾装设计中的实践探究

周龙

瀚辰能源有限公司

摘要：船舶舾装是船舶建造的重要部分，包括船舶内饰、管路、舱室设备、外观配套等各方面设计和施工内容，设计效率以及标准化水平直接影响船舶建造周期和整体质量。传统的船舶舾装设计存在定制化程度高、通用性差、工序分散、重复工作量大等问题，不能满足现代船舶规模化、高效化、精细化的建造要求。模块化技术依靠标准化、集成化、通用化的设计理念，把复杂的舾装系统拆解成独立的功能模块，可以达到模块标准化设计、预制化生产、集成化装配的目的。本文主要对模块化舾装设计的核心内涵和设计原则进行阐述，并着重研究模块化舾装设计在船舶舱室舾装、管路舾装、外舾装设计等主要场景中的应用方式，分析模块化舾装设计在优化设计流程、提高建造效率、规范产品质量等方面的优势，为现代船舶舾装设计的标准化、智能化发展提供一定的参考。

关键词：模块化技术；船舶舾装；舾装设计；标准化设计；船舶建造

一、引言

船舶工业属于高端装备制造业的重要组成，舾装工程是船舶建造的收尾关键工序，种类繁杂、工序交叉多、细节要求严格，是决定船舶建造整体效益的关键环节。传统的船舶舾装设计是单船定制化设计，根据不同的船型、不同的船舶项目分别进行方案设计、图纸绘制和工艺规划，设计成果通用性很低，而且设计、生产、装配环节之间存在明显的断层，容易造成设计重复、施工误差、工序冲突等状况，从而导致建造周期变长，船舶舾装质量不一致。

二、船舶舾装模块化设计的核心内涵与设计原则

2.1 核心内涵

船舶舾装模块化设计是以系统工程思想为指导，把船舶整体舾装系统按功能属性、空间位置、结构特点分成若干个独立、通用、可互换的标准化功能模块。各个模块都有完整的功能体系和独立的结构形态，可以单独完成设计、预制、检验工作，最后通过整体集成装配完成船舶舾装整体施工。该设计模式对传统的舾装设计流程进行了重新构造，把单船定制的设计变成了模块化的标准化复用设计，使舾装设计变得规范、通用。

模块化舾装模块有通用基础模块、定制适配模块两种。通用基础模块使用范围较广，主要针对绝大多数船型的舱室配件、管路组件、梯道栏杆等，定制适配模块则是根据特殊船型或者特殊功能船舶的个性化需求，对模块结构做一定程度的调整，以达到功能相适应的目的，既保持模块通用性又保留定制性。

2.2 设计原则

一是统一标准。标准化是模块化舾装设计的基础，所有的模块尺寸参数、结构形式、安装接口、工艺标准都要统一规范，保证不同模块之间、不同船型的同类模块可以通用、互换，从根本上减少定制化设计的工作量。

第二为功能独立性原则。各个舾装模块要有独立完整的使用功能，模块内部结构、设备、管线集成完整，模块之间功能边界清楚，互不影响，可以独立完成生产预制和质量检测，不会造成模块之间的交叉影响施工进度和质量。

第三条为集成化原则。模块设计要兼顾设计、生产、装配全过程，把舾装设备、连接件、配套配件一起集成到模块里，达到“预制成型、整体安装”的目的，减少现场零散施工工序，提高装配效率。

四是适应性原则。在标准化的基础上，模块的设计要留有足够大的适配空间，根据不同的船型空间结构、功能要求、航行环境进行微调适配，达到标准化通用性和船舶设计个性化需求之间的平衡。

三、模块化技术在船舶舾装设计中的具体实践应用

3.1 舱室舾装模块化设计应用

船舶舱室舾装指的是船舶居住舱、工作舱、控制室等各类舱室的内饰装修、家具布置、配套设施安装等内容，是船舶舾装工程中最繁杂的部分。传统的舱室舾装设计存在着布局杂乱无章、配件通用性差、施工工序繁杂等状况。模块化技术的应用之后，可以把各类舱室按照功能类型分成居住模块、办公模块、操控模块等标准化单元。

在设计时统一各类标准舱室的空间尺寸、家具规格、墙面铺装、照明系统、通风系统等设计标准，形成定型化舱室模块。设计人员在进行船舶舾装设计的时候，不需要重新绘制出所有的舱室图纸，只需要按照船舶的整体布局，选择相应的标准模块进行组合排布，对特殊舱室的需求进行微调模块的细节。标准化舱室模块在车间内可预先完成家具安装、内饰铺装、管线布置等全部工序，运输到船舶建造场地后可以直接整体吊装装配，大大简化了现场施工流程。

3.2 管路舾装模块化设计应用

船舶管路舾装包括给排水、通风、液压、消防等各种管路系统，管路布局密集、配件繁杂，传统设计容易出现管路交叉、布局不合理、安装误差等问题。模块化管路舾装设计以功能分区为主，把船舶管路系统拆分成单元化的管路模块，即消防管路模块、通风管路模块、舱室给排水模块等。

设计阶段统一管路管径、连接接口、固定支架、密封配件的标准规格，对各种管路模块的布置路径和安装工艺进行规范。所有的管路模块都是在车间里完成预制组装、压力测试和密封性检测的，保证模块的质量符合要求。在现场施工过程中只需要按照设计方案完成模块对接和固定，不需要对单根管路进行裁剪、拼接、调试，可以有效地避免传统管路施工产生的误差问题，提高管路舾装的精度和稳定性。

3.3 外舾装模块化设计应用

船舶外舾装主要是指甲板设备、梯道、栏杆、系泊设备、救生设备等外部配套设施，是决定船舶航行安全性和实用性的主要因素。传统的外舾装设计大多为单件定制，设备安装精度不能统一，后期的维护更换也比较困难。模块化技术在外舾装设计中主要就是对各种外舾装设施进行标准化定型。

把甲板梯道、防护栏杆、系泊基座、救生平台等常用的外舾装设施设计成独立的标准化模块，统一设备尺寸、安装基座、固定方式。根据船舶吨位、甲板空间、行业规范要求，在船舶设计阶段选择合适的外舾装模块进行集成布置。标准化外舾装模块能保证设备安装的统一、规范，也能使设备得到及时的更换以及维修，从而降低船舶的运维成本。

四、模块化技术在船舶舾装设计中的应用优势

4.1 简化设计流程，提升设计效率

模块化舾装设计创建起完备的标准化模块库，设计人员可以随意选取定型模块来达成方案组合，取代传统全流程定制设计方式，从而缩减重复绘图，参数核算，工艺设计等多余的工作量。标准化模块的设计也能够避免单船设计出现的个性差异，使得设计方案更加合理、规范，大大提高船舶舾装设计的合理性、科学性，大大缩短了船舶舾装设计周期，满足船舶快速建造的需求。

4.2 统一施工标准，保障产品质量

传统的舾装现场施工受人工操作、现场环境、工艺不同造成的质量波动大。模块化舾装的主要工序都在车间标准化环境中进行，生产设备、施工工艺、检测标准统一，模块精度和质量可控。现场只做集成装配工作，大大减少现场手工施工工序，有效地降低了施工误差和质量缺陷，实现了船舶舾装质量的标准化、一致性的控制。

4.3 缩短建造周期，降低生产成本

模块化设计使舾装设计和船体建造可以同时进行，在船体结构施工的同时，也可以同时进行各种舾装模块的预制生产，打破了传统工序串行施工的局限，大大缩短了整个建造工期。同时模块通用化复用可减小材料浪费和定制化工艺成本，简化施工管理流程，降低人工、管理成本，提高船舶建造经济效益。

4.4 便于后期运维与升级改造

模块化舾装的标准化、单元化结构使船舶后期检修、设备更换、功能升级更加方便。当船舶舾装设备发生故障或者需要升级的时候，可以直接拆卸掉对应的故障模块，更换上同型号的标准模块，不需要对整个船体以及配套结构进行大面积的拆解。通用化模块备件储备更方便，使船舶后期运维难、改造成本低。

五、结语

模块化技术属于现代船舶舾装设计转型升级的重要技术，它用标准化拆解、集成化设计、预制化施工的方式，从根本上解决了传统舾装设计效率低、通用性差、质量不稳定的问题。将模块化技术应用到船舶舱室、管路、外舾装等主要设计环节当中，可以改善舾装设计体系，统一施工标准，提高船舶建造速度和品质，削减综合建造费用。在船舶工业高质量发展的大背景下，不断改善模块化舾装设计体系，健全标准化模块库，推进模块化技术和数字化设计的深度融合，将会成为船舶舾装设计领域的发展方向，给船舶制造业的规模化、精细化、高效化发展提供强有力的支撑。

参考文献

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