模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用

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1、模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用摘要：以模块化的思想分析了玻璃钢游艇实施模块化设计制造的可行性，并对玻璃钢游艇的设计制造提出了一种新的分类思想，将玻璃钢游艇按船体、上层建筑和舾装进行分类，可以按照模块组合的方式快速提供船东要求的新船型，对玻璃钢游艇生产具有良好的指导作用.  0、引言  船舶制造业如同其它制造业一样，随着科学技术的发展，市场竞争越来越激烈，竞争的焦点主要体现在：缩短船舶产品建造周期、提高质量和性能以及降低成本，故只有采用先进的造船技术和造船模式方能立于不败之地.由于船舶产品的复杂性

2、和制造规模，使其难以实现批量化生产.船舶制造成本高，投资回收期长、风险大，且制造厂需要满足船东的多样化需求，这种多品种、单件小批生产模式给标准化工作带来了极大的困难，使设计工作量大，制造周期长成了船舶制造业的顽疾.模块化提供了一种有效的解决途径，它可以利用已标准化、系列化的模块，迅速组成整船.  在降低产品开发成本，缩短建造周期的同时，亦能满足客户的个性化需求.此外，模块化技术既便于船舶设备与系统的操作与维护管理，又利于船舶功能的日后修复与改装，大大提高了船舶产品整个生命周期的经济性.目前，模块化造船技

3、术得到了广泛的研究，为全  球造船业争相开发应用[1-3].  1、模块化造船概述  所谓模块，就是可组合成系统的、具有某种功能和接口结构的、典型的通用独立单元.模块是模块化产品的基本组成元素，是一种实体的概念[4].模块化产品设计过程中，通过不同模块的组合和匹配可以产生大量的变型产品，使其具有独特的功能、结构及性能特点和层次.因此，模块化产品设计使企业可以通过组合现有模块或新模块，快速、低成本地生产出能够适应市场和技术变化的产品.  船舶建造是一项庞大的工程，船舶模块相比其它行业的模块也要复杂得多.船

4、舶模块可分为结构模块和功能模块，它们都具有特定的界面、连接尺寸及连接形式，具有独立的功能和良好的通用性.结构模块是指具有尺寸互换性的结构部件，其安装连接部分的几何参数满足某种规定的要求，而能保证通用互换或兼容.如舱壁模块、甲板模块等，不但可以在一艘船的船舱区域通用，还可以在载重量相当的不同船舶的相同区域互换.功能模块是具有相对独立的功能，并具有功能互换性的功能部件，其性能参数和质量参数（常指线性尺寸以外的特性参数）能满足通用互换或兼容的要求.如机舱设备模块、上层建筑的舱室模块、梯道模块等可以在不同船型上

5、通用.通过标准模块的重新组合，有效减少了船舶设计工作量，能快速提供多样化的新船型以适应市场的需求.  模块化造船是将船舶装备或系统按功能或层次体系划分成若干个有接口关系的相对独立的单元，按照通用化、系列化、组织化的设计和生产原则，以不同的方式排列组合成船舶装备或系统的一种技术.其实质是在满足船舶总体性能、结构强度和船厂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，由船厂总装以形成所需的船舶.同时需要建立庞大的数据库，包括已建船舶的主尺度

6、及基本参数和船用模块的图形库，以便调用数据库中的模块，重新组合形成新船型来满足船东新的设计要求.模块化造船简化了船舶产品的系统结构，减少了设计和制造过程中的重复劳动，能有效地组织专业化生产，从而缩短产品的设计和建造周期，提高生产效率.  模块化造船是一种现代造船模式，它改变了过去那种单件生产只能单件设计的落后方式，采用组合原理设计出多样化产品，同时不失批量生产的优势.船舶的模块化设计方法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.  2、玻璃钢游艇实施模块化的可行性  模块化是在通用化、系列

7、化、组合化等标准基础上引入系统工程原理而发展起来的一种标准化的高级形式，表现为特征尺寸模数化，结构典型化，部件通用化，系数系列化，组装积木化.模块化的理论基础是系统分解和组合原理[5].  2.1玻璃钢游艇的发展现状  近年来，随着私人游艇消费的悄然兴起和国际游艇制造业向中国的快速转移，玻璃钢游艇行业迎来了新的发展契机.国内原材料越来越丰富、玻璃钢游艇建造水平的提高和劳动力成本低等条件为国内游艇制造业的进一步发展奠定了基础.同时，多样化的市场需求也刺激着游艇行业飞速发展.随着国内外游艇市场的不断拓展，供

8、需矛盾日益尖锐，传统的单件生产模式已无法适应市场的变化，批量化生产成了玻璃钢游艇行业再次飞跃的必然要求.  相对于常规的客船、货船，玻璃钢游艇的船型较小，国内建造的玻璃钢游艇艇长一般在15m~40m.传统的玻璃钢游艇工艺划分是以专业为基础，包括船体、轮机、电气、内部装饰四部分，它们并不属于严格意义上的模块，基本上是串行作业.这不仅使游艇的建造周期延长，而且增加了生产管理的难度.此外，一些船东在制造过程中变更设计方案，经常使生产停滞，交船日期