现代造船工程

1、April 10, 2013船舶与海洋工程概论Introduction to Ship & Ocean Engineering第 8章 现代造船工程 一体化区域造船一、现代船舶与现代造船工程 船舶是一种比较特殊的产品。一艘现代船舶就是一座复杂的水上工程建筑物。大型船舶确如“浮动的海上城镇”。它尺寸庞大，结构复杂。船舶的建造具有作业面广、工作量大、设计和制造周期长的特点。 由于船舶由小到大，由简单到复杂的不断演变，船舶建造的方法也就随之有了相应的变化。现代舰船的建造也就必然地成为一项复杂的系统工程。于是也就出现了由传统的造船模式向现代造船模式转换的过程。 第 8章 现代造船工程 一体化区域造船二

2、、船舶建造方法的演变 在铆接时代，船体建造采用的是一个一个零件直接上船台装配酌“整体造船法”。 那个时代船舶设计提供的图纸资料，也只反映所要建造的船舶的结构式样，设备类型及其布置情况，施工作业则基本依赖于工人的技艺和现场管理人员的指挥。 是典型的船舶建造的旧模式。在旧模式下，船体工程与舾装工程，船舶设计与船舶建造，基本上处于分离的状态。这个时期，船舶建造的效率低、周期长。第 8章 现代造船工程 一体化区域造船 随着焊接技术的发展，船厂起重运输能力的提高，以及新材料、新设备、新工艺的逐步采用，船体结构从铆接过渡到焊接，船体建造也从“整体建造法”发展为“分段建造法”。 此时船体和舾装工程已由完全的

3、分离开始走向结合。焊接船体、分段建造和预舾装的出现，虽有效地缩短了船舶的建造周期，同时也带来了许多新的问题：如结构的焊接变形，装配中存在的误差和余量、补偿的设置、分段的吊运和翻身，以及舾装工程和船体工程的协调与配合，工艺流程的合理确定，等等。从而对船舶的设计工作提出了新的更高的要求。这些内容已涉及到“怎样造船”和“怎样组织造船生产”的问题。这就是船舶设计与制造工艺走向相互结合的萌芽。第 8章 现代造船工程 一体化区域造船三、壳舾涂一体化区域造船 为了满足现场施工的要求，设计图纸不仅要反映船舶产品的完工状态，并应尽量使施工的各个工位和各个工序的施工要求、施工方法一一对应。 实际生产的各个细节，如

4、材料流程、零件加工，结构预装酡、船台总装配、设备安装等阶段所必需的资料和数据，都完整清楚地表达在一张张设计图纸中。这样，船舶设计不仅解决了“造什么样船”的问题，同时又解决了“怎样造船”和“怎样组织造船生产”的问题。这就是在造船行业中逐步形成并不断深化的设计与制造一体化的概念。第 8章 现代造船工程 一体化区域造船“区域舾装法”，根据船舶的结构和布置特点，把整条船划分为几个大的区域，如图8 -1所示：第 8章 现代造船工程 一体化区域造船 为了便于组织施工，每个大的区域又根据不同情况，沿着船的深度、宽度和长度方向，再划分为若干个较小的区域。图8-2所示为机舱区域再划分为小区域的情况。第 8章 现

5、代造船工程 一体化区域造船 现代造船模式不同于传统造船模式的两个最基本的特点： 船舶设计与船舶建造的一体化和船体工程与舾装工程的一体化。 随着一体化造船模式的不断深化和完善，船舶涂装工作也已纳入一体化之中，称为壳舾涂一体化。 图8-3历示即为壳舾涂一体化区域造船的基本模式。第 8章 现代造船工程 一体化区域造船第 8章 现代造船工程 设计模式的转变一、传统船舶设计模式 传统的船舶设计通常分为方案设计、技术设计和施工设计三个阶段。旧模式下的施工设计对解决“怎样造船”和“怎样组织造船生产”的问题是远远不够的。 图纸中没有解决的问题，就由船厂施工部门另行编制工艺、技术和管理方面的文件，以指导现场生产

6、，弥补设计图纸的不足。 通俗地讲，传统的船舶设计基本上属于产品设计。它只设计“船舶产品”，而不设计“船舶生产”。第 8章 现代造船工程 设计模式的转变二、现代船舶设计模式 为了转变传统的造船生产模式，现行的船舶设计已明确划分为初步设计、详细设计和生产设计三个阶段。1初步设计（又称合同设计） 初步设计的主要任务是根据船舶技术任务书中的各项要求，通过理论计算、资料对比和必要的试验，初步确定船舶的主尺度、结构形式、设备布置、主要技术性能和船舶的重量。第 8章 现代造船工程 设计模式的转变2详细设计 在初步设计的基础上，经过必要的修改，然后按船舶原理详细计算船舶的航海性能、船体强度。更合理地考虑全船的

7、舱室、机械设备的布置。更精确更详尽地绘制船体区域大段图样和各舾装、系统布置图。取得船东和船级社的认可。提供生产设计所必需的图纸、文件和数据。 初步设计和详细设计，基本上属于“产品设计”，它提供的是船舶制造的完工状态，解决“造什么样船”的问题。第 8章 现代造船工程 设计模式的转变3生产设计 它是根据已认可的详细设计，结合工厂的具体情况，按工艺阶段、施工区域和单元，绘制工作图表，记入各种工艺技术指示和各种必需数据。提供零件加工、船体装配、设备安装的方法和程序，也就是尽可能完整地提供现场施工必需的各种指令信息，使生产设计提供的图纸、表册等资料成为指导现场施工的唯一依据。 所以，生产设计对象不是“产

8、品”而是“生产”。它提供的不是船舶制造的最终结果，而是制造的中间道程，这也被称为“以中间产品为导向”的设计。解决的是“怎样造船”和“怎样组织造船生产”的问题。 第 8章 现代造船工程 生产设计一、生产设计的理论基础 1统筹协调生产设计的基本指导思想2成组技术使生产设计优化的基本原理二、生产设计的作用与任务1使设计过程成为在图面上“模拟造船”的过程2生产设计的工作图表成为现场生产的唯一施工依据第 8章 现代造船工程 生产设计三、生产设计的内容 按工程类别区分，生产设计包括两部分内容，这就是船体生产设计和舾装生产设计。而舾装生产设计又细分为船装、机装和电装等生产设计。 1船体生产设计 船体生产设计负责自船体放样开始，经零件加工、结构预装配到船体总装的一切生产技术准备工作。它包括船体型线放样、结构放样、绘制套料切割图以及各类工作图及管理图表。船体生产设计的内容及工作流程见图8-4。第 8章 现代造船工程 生产设计第 8章 现代造船工程 生产设计2舾装生产设计 舾装生产设计的内容是在设绘综合布置图的基础上进行单元划分，将一个区域的综合部件、管路分成若干单元以及需现场安装的零件。设绘的图表包括安装图、零件图、舾装件制作图、托盘管理表等。 其设计内容见图8-5。第