基于模块化玻璃钢游艇设计和建造

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1、基于模块化玻璃钢游艇设计和建造摘要：分析了游艇应用模块化的优势；提出了以船体、上层建筑、艄装、内装的模块化分方法，以流水线方式组织生产，以期改进游艇生产模式，提高生产效率。关键词：玻璃钢游艇；模块化；设计建造1前言80年代初期以来，我国抓住世界游艇业的产业转移的契机快速发展，游艇制造业已经初具规模，但各种工艺和配套设施不完善，边际成本高。随着世界产品多元化和个性化的发展，市场竞争日趋激烈，想要占领市场，必须提高生产效率和产品质量，降低成本。模块化设计制造是应对复杂产品系统的组织与过程的有效方式，利用已标准化、系列化的模块，迅速组装成

2、整船。游艇的模块化建造既缩短了船舶的建造周期，又满足船东的个性化需求，同时便于游艇的维护和改装[1-2]o2模块化造船的基本理论所谓模块，就是可组合成系统的、具有某种特定功能和接口结构的、典型的通用独立单元。模块作为系统分解的产物，具有典型性、通用性或兼容性的特点，易于从系统中分离和更换，同时也便于和其他模块构成新的系统。对其参数稍作修改还可以组成系列，以满足不同规格、不同用途的产品的需要［3］。从根本上说，模块化是利用成组技术对产品进行相应的划分，利用相似性原理，按照一定的准则分类成组，同种事物能采用同一方法进行处理，使多品种、小

3、批量的复杂产品实现批量生产，提高经济效益。造船模块可以定义为：具有标准尺寸和标准件，且主要部件具有可选性的最终产品的预制单元［4］。模块化造船是根据船舶功能和结构的不同划分成不同的模块，并分别进行设计建造，最后将模块组合成功能齐全的船舶，其实质是在满足船舶总体性能、结构强度和实际生产条件的前提下，按照一定的原则把船舶分成若干模块，并按模块进行设计，由船厂或以外协加工的形式完成模块的制造，由船厂总装形成所需的船舶。不同类型的游艇由不同的模块组成，模块的种类和组合方式不同，游艇功能和用途也随着改变。采用模块化造船，有利于分道建造、并行生

4、产，可以大大提高总体的生产效率。此外，它改变了过去单件生产只能单件设计的传统模式，采用成组技术设计出来多样化的产品，在多品种小批量生产中保持了批量生产的优势，简化了产品系统结构和设计制造过程，能有效的组织专业化生产，显著提高生产效率，缩短设计建造周期。3模块化的价值分析随着科学技术和经济的快速发展，经济活动的复杂性增加，消费者消费偏好快速变化，需求因素的不确定性急剧增加。模块化作为一种新的思维方式，能有效的解决事物的构成模式分析、系统分解、重组、协调等方方面面的问题。用它来分析复杂事物，解决工程实际问题，可使问题简化，条理清楚，从而

5、取得良好的质量和经济效益。模块化在实际运用中具有良好的分离价值和替代价值[5]o3.1分离价值假设游艇具有N种功能，其总价值用V表示，对产品进行模块化设计，以求产品能增值。在一体化的情况下，产品的整体价值为X,将随机变量X的价值标准化为Oo对于创新结果X,假设其服从均值为0,方差为o2N的正态分布，创新结果的价值为V=E(X+),其中E为创新结果的数学期望,X+表示创新结果为正时，才构成创新结果的价值，当其小于或等于零时放弃创新结果仍然采用旧的产品。把游艇设计分成n个模块，则每个模块有一个创新结果Xi,每个模块创新结果的价值和创新结

6、果的总价值为：3.2替代价值在模块化设计的过程中，对同一模块进行多次平行实验，采用最优实验结果作为最终方案。假设每个模块进行m个平行实验，实验的结果以Xij表示，其中i表示模块，j表示实验，从每个模块m个实验结果中选取最优结果，即求一个容量为m的样本的最大次序统计量，则最优结果Ximax的分布函数Fimax为：Fimax(x)=(Fi(x))m(5)其中，Fi(x)是模块i创新结果的分布函数，Fimax(x)是模块i进行的Hl个试验中最优结果的分布函数，x是给定的任何值。因为0船体和上层建筑模块除了要考虑其自身的整体性能外，还要考虑

7、其内部其他模块的线型、结构及安装形式、模块间的相互耦合问题，确保整个游艇管路和线型走向清晰，预埋件和开口的尺寸和定位准确。在此基础上开发系列化的甲板模具、飞桥模具、雷达架模具、卫生间模具，淋浴间模具、驾驶台模具、机舱盖、进出风口、排气管等玻璃钢模具运用于实际生产，满足各类型游艇的需求。4.2题装模块玻璃钢游艇尺度小，烟装工程量大，而且工种多，工序复杂，相互协作要求高，技术综合性强，施工条件差，艄装工程的进度在很大程度上决定了了游艇建造周期。因而细化棘装工艺过程，提高融装效率和融装质量，改善劳动环境，缩短建造周期是十分必要的。牺装模块

8、主要包括通用标准五金挂件模块、非标管路、舵系、轴系、锚系、主机非随机配件辅助件、交直流配电箱和配电板、穿线走管通用配件、救生设备、羊角、吊环、护栏等模块，这些烟装模块能和船体和上层建筑中的预埋件和开口很好的连接，通过标准接口使建造工艺