專利名稱：總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造船業(yè)中一種船體的設(shè)計(jì)方法，更具體地說，涉及一種基于功能或區(qū)域等方式對(duì)船體進(jìn)行單元、模塊化布局的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
隨著船舶設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的不斷進(jìn)步，船舶的種類和總量在不斷地?cái)U(kuò)大，為了不斷地提高企業(yè)在國內(nèi)外船舶市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，各船廠均下大氣力研究總裝造船的設(shè)計(jì)技術(shù)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式其設(shè)計(jì)和制圖均由船廠的研究部門、設(shè)計(jì)部門完成，而后制造廠根據(jù)圖紙進(jìn)行加工。問題在于對(duì)于研究部門和設(shè)計(jì)部門，不論在設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)軟件、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)深度、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)精度方面，無法根據(jù)制造廠或制造車間的具體條件進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，因此無法實(shí)現(xiàn)異地協(xié)同工作，當(dāng)設(shè)計(jì)和制造二者之間存在矛盾時(shí)會(huì)造成施工的延誤。
盡管目前少數(shù)船廠也采用了舾裝單元化、模塊化的設(shè)計(jì)方式，但其目的僅僅是為了分工設(shè)計(jì)的需要，并不是采用將個(gè)個(gè)單元、模塊作為獨(dú)立商品單元、模塊的設(shè)計(jì)方式。在加工過程中，個(gè)個(gè)單元、模塊的完成仍然需要施工人員在船體上通過安裝零部件實(shí)現(xiàn)集成。問題在于，在單元、模塊的制作過程中零部件的加工、安裝會(huì)產(chǎn)生的工程誤差，例如彎管在加工后因?yàn)楣芗饘俚挠洃浶援a(chǎn)生回彈，但在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中，管件的連接安裝都要在船上實(shí)現(xiàn)，由于船上施工條件的限制，往往無法處理，或者由于多處零部件誤差的積累，需要改變個(gè)別零部件的尺寸或位置，而同樣由于船上施工條件的限制，需要運(yùn)回加工車間，不但花費(fèi)運(yùn)輸成本，而且延誤了施工周期。因此，這種設(shè)計(jì)方式無法滿足船舶單元、模塊生產(chǎn)高速、流水作業(yè)的要求，其設(shè)計(jì)和建造周期都較長，成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供了一種總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)區(qū)域劃分或功能劃分，將集中于某一區(qū)域的艙體、零部件作為一個(gè)商品單元、模塊，利用框架或基座連為一體，并在實(shí)施階段，在車間內(nèi)預(yù)先組裝成單元、模塊，預(yù)留出各個(gè)單元、模塊之間的管路、線路接口，從而為船舶舾裝施工提供方便，極大縮短了施工周期，降低成本；解決了傳統(tǒng)造船工業(yè)中，設(shè)計(jì)和制造相互分離，協(xié)同工作率低，船上施工條件差、施工困難、成本高、施工周期長等問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟在船體三維建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行舾裝的三維布置建模；在舾裝的三維布置建模的基礎(chǔ)上劃分功能或區(qū)域單元、模塊，提供單元、模塊之間的相關(guān)接口；設(shè)計(jì)和繪制各個(gè)單元、模塊，將單元、模塊以基座或框架形式構(gòu)成一體，預(yù)留出相關(guān)接口；并在舾裝階段，在車間內(nèi)預(yù)先組裝成單元、模塊，上述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其單元、模塊包括如下的一種或多種蒸汽減壓閥組單元、蒸汽卸荷閥組單元、氣動(dòng)溫度控制閥組單元、貨油艙加熱蒸汽集合器單元、貨油艙加熱凝水疏水集合器單元、油水柜加熱凝水疏水集合器單元、淡水壓力罐熱水壓力罐單元、上甲板管子單元、壓載消防泵單元、壓縮空氣雙減壓閥組集合器單元、壓縮空氣單減壓閥組集合器單元、含油渣柜為一體的燃油凈油機(jī)單元、含油渣柜為一體的滑油凈油機(jī)單元、燃油凈油機(jī)單元、滑油凈油機(jī)單元、鍋爐給水泵單元、低溫淡水泵單元、發(fā)電平臺(tái)整體單元、滑油自清濾器單元、甲板泡沫泵單元、機(jī)艙內(nèi)底整體單元、中央冷卻器單元、燃油駁運(yùn)泵單元、滑油駁運(yùn)泵單元、溫水箱單元(熱井單元)、空調(diào)冷藏單元、主機(jī)滑油冷卻器單元、高溫淡水泵單元、低溫淡水泵單元、尾管滑油泵單元、甲板泡沫滅火單元、二氧化碳瓶單元、平衡泵單元、甲板水封泵單元、糞便污水處理單元、油水分離器單元、艏部液壓單元、艉部液壓單元。
而各個(gè)單元模塊的相關(guān)接口關(guān)系主要包括管道、線路、舾裝件的連接位置、尺寸、規(guī)格，以及模塊在船體上的定位、支承件或焊接的位置、尺寸關(guān)系等。
本發(fā)明總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其進(jìn)一步改進(jìn)在于，各個(gè)單元、模塊以計(jì)算機(jī)識(shí)別的電子版形式存儲(chǔ)，構(gòu)成模塊數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計(jì)、出圖步驟中，調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的單元、模塊，通過修訂模塊中零部件的規(guī)格、尺寸、位置，完成單元、模塊的設(shè)計(jì)、出圖，從而達(dá)到預(yù)留相關(guān)接口目的。而且該設(shè)計(jì)、出圖步驟主要由船舶制造廠的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)，而上述其步驟由船廠研究部門、設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)。
在設(shè)計(jì)中，本發(fā)明總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其進(jìn)一步改進(jìn)還在于，基座或框架主要以槽鋼或角剛為支承結(jié)構(gòu)組成各個(gè)單元、模塊。而且單元、模塊中位于花地板下的管道，以花地板的支腿作為支撐點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，既節(jié)省了管子支架所需要的材料，又保證了單元、模塊建造的強(qiáng)度。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，能夠大大提高總裝造船的預(yù)舾裝率與單元、模塊的建造質(zhì)量，為國內(nèi)造船業(yè)總裝造船單元、模塊的中間產(chǎn)品成品化設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的應(yīng)用起到了很好的推動(dòng)作用。這種設(shè)計(jì)方法，把以往大量船上的立體交叉作業(yè)遷移到廠房內(nèi)進(jìn)行平面作業(yè)，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了安全水平，專業(yè)化的生產(chǎn)也減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為縮短船臺(tái)(船塢)和碼頭的建造周期創(chuàng)造了條件。根據(jù)本設(shè)計(jì)方法實(shí)施船體的舾裝可以將每個(gè)單元、模塊在制作過程中所產(chǎn)生的工程誤差在車間內(nèi)予以解決，從而降低了船上施工的工作量，保證了單元建造質(zhì)量，同時(shí)也保證了單元船上安裝質(zhì)量和船上安裝的進(jìn)度。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法實(shí)施船體的舾裝，給施工人員創(chuàng)造了良好的施工環(huán)境，保證了施工人員安全生產(chǎn)，可以提高施工效率2-3倍，縮短舾裝周期1.5-2個(gè)月時(shí)間，降低費(fèi)用達(dá)5-7倍。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要體現(xiàn)在船體單元、模塊的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)深度和異地設(shè)計(jì)六個(gè)方面。
在設(shè)計(jì)方法方面，單元、模塊的設(shè)計(jì)方法是基于TRIBON等輔助軟件三維綜合總體布置建模的基礎(chǔ)上，根據(jù)各區(qū)域設(shè)備、管路、舾裝件比較集中的實(shí)際情況，進(jìn)行功能或區(qū)域模塊、單元的劃分，提供各個(gè)模塊之間的相關(guān)接口；再以單元、模塊為單位分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和出圖，將模塊以基座或框架形式構(gòu)成一體，預(yù)留出相關(guān)接口。
在單元、模塊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面，隨著單元、模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用的數(shù)量不斷的增加，在總結(jié)各種船型的基礎(chǔ)上編制了很多用于設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn)模型，各個(gè)模型以計(jì)算機(jī)識(shí)別的電子版形式存儲(chǔ)，構(gòu)成相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)庫。在設(shè)計(jì)、出圖階段，調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的模型，通過修訂模型中零部件的規(guī)格、尺寸、位置，預(yù)留相關(guān)接口，從而提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。
具體地說，數(shù)據(jù)庫中的模型如下蒸汽減壓閥組單元、蒸汽卸荷閥組單元、氣動(dòng)溫度控制閥組單元、貨油艙加熱蒸汽集合器單元、貨油艙加熱凝水疏水集合器單元、油水柜加熱凝水疏水集合器單元、淡水壓力罐熱水壓力罐單元、上甲板管子單元、壓載消防泵單元、壓縮空氣雙減壓閥組集合器單元、壓縮空氣單減壓閥組集合器單元、含油渣柜為一體的燃油凈油機(jī)單元、含油渣柜為一體的滑油凈油機(jī)單元、燃油凈油機(jī)單元、滑油凈油機(jī)單元、鍋爐給水泵單元、低溫淡水泵單元、發(fā)電平臺(tái)整體單元、滑油自清濾器單元、甲板泡沫泵單元、機(jī)艙內(nèi)底整體單元、中央冷卻器單元、燃油駁運(yùn)泵單元、滑油駁運(yùn)泵單元、溫水箱單元(熱井單元)、空調(diào)冷藏單元、主機(jī)滑油冷卻器單元、高溫淡水泵單元、低溫淡水泵單元、尾管滑油泵單元、甲板泡沫滅火單元、二氧化碳瓶單元、平衡泵單元、甲板水封泵單元、糞便污水處理單元、油水分離器單元、艏部液壓單元、艉部液壓單元等。
而這些模塊的調(diào)用，根據(jù)具體設(shè)計(jì)船舶的用途以及船上的需要確定。
在單元、模塊的設(shè)計(jì)范圍方面，主要確定于船舶的機(jī)倉、泵倉、油船的主甲板以及其它機(jī)械設(shè)備比較集中的專業(yè)艙室上。
在單元、模塊的設(shè)計(jì)內(nèi)容方面，主要是設(shè)計(jì)繪制單元、模塊內(nèi)所有構(gòu)件的安裝圖和安裝信息；管子、基座、支架等單元、模塊內(nèi)所有自制舾裝件的制作、安裝圖和集配的相關(guān)生產(chǎn)信息。其中，各單元、模塊中的基座或框架以槽鋼或角剛為主要支承結(jié)構(gòu)，并且位于花地板下的管道，以花地板的支腿作為支撐點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，無需再架設(shè)管道支架。
在單元、模塊的設(shè)計(jì)深度方面，主要是把單元、模塊作為像商品化一樣成品化的中間產(chǎn)品來進(jìn)行設(shè)計(jì)，在區(qū)域綜合布置和單元、模塊劃分時(shí)，最大限度地考慮把凡是能夠在單元、模塊中安裝上的設(shè)備和舾裝件都要安裝在單元、模塊中。且要把單元、模塊中的各種制作圖、安裝圖和各種托盤表的每一個(gè)細(xì)節(jié)包括相關(guān)接口關(guān)系都要繪制和描繪得非常清楚。其中，相關(guān)接口關(guān)系主要包括管道、線路、舾裝件的連接位置、尺寸、規(guī)格等，以及各個(gè)模塊自身在船體上的支承件、定位或焊接的位置、尺寸等。這些預(yù)留的相關(guān)接口關(guān)系保證了相鄰單元、模塊之間，單元、模塊與船體之間的配合狀態(tài)，為進(jìn)一步船體總裝打下基礎(chǔ)。
在單元、模塊的異地設(shè)計(jì)方面，為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率和建造質(zhì)量，充分發(fā)揮單元、模塊制造廠的積極性，經(jīng)反復(fù)研究論證，將船廠研究部門、設(shè)計(jì)部門在TRI BON三維狀態(tài)下建好的單元、模塊模型以及需要預(yù)留的接口關(guān)系以數(shù)據(jù)的形式傳輸給制造廠，使后續(xù)的單元、模塊加工、制作、安裝的圖紙全部由單元、模塊制造廠的設(shè)計(jì)人員完成。這種方式有益于制造廠根據(jù)制造車間的具體條件進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。
本發(fā)明能夠大大提高總裝造船的預(yù)舾裝率與單元、模塊的建造質(zhì)量，為國內(nèi)造船業(yè)總裝造船單元、模塊的中間產(chǎn)品成品化設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的應(yīng)用起到了很好的推動(dòng)作用。這種設(shè)計(jì)方法，把以往大量船上的立體交叉作業(yè)遷移到廠房內(nèi)進(jìn)行平面作業(yè)，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了安全水平，專業(yè)化的生產(chǎn)也減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為縮短船臺(tái)(船塢)和碼頭的建造周期創(chuàng)造了條件。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟(S1)對(duì)船體三維建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行舾裝的三維布置建模；(S2)在舾裝的三維布置建模的基礎(chǔ)上，劃分功能或區(qū)域單元、模塊，提供所述單元、模塊的接口；(S3)設(shè)計(jì)和繪制各個(gè)所述單元、模塊，將所述單元、模塊以基座或框架形式構(gòu)成一體，預(yù)留出所述接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述單元、模塊包括如下的一種或多種蒸汽減壓閥組單元、蒸汽卸荷閥組單元、氣動(dòng)溫度控制閥組單元、貨油艙加熱蒸汽集合器單元、貨油艙加熱凝水疏水集合器單元、油水柜加熱凝水疏水集合器單元、淡水壓力罐熱水壓力罐單元、上甲板管子單元、壓載消防泵單元、壓縮空氣雙減壓閥組集合器單元、壓縮空氣單減壓閥組集合器單元、含油渣柜為一體的燃油凈油機(jī)單元、含油渣柜為一體的滑油凈油機(jī)單元、燃油凈油機(jī)單元、滑油凈油機(jī)單元、鍋爐給水泵單元、低溫淡水泵單元、發(fā)電平臺(tái)整體單元、滑油自清濾器單元、甲板泡沫泵單元、機(jī)艙內(nèi)底整體單元、中央冷卻器單元、燃油駁運(yùn)泵單元、滑油駁運(yùn)泵單元、溫水箱單元、空調(diào)冷藏單元、主機(jī)滑油冷卻器單元、高溫淡水泵單元、低溫淡水泵單元、尾管滑油泵單元、甲板泡沫滅火單元、二氧化碳瓶單元、平衡泵單元、甲板水封泵單元、糞便污水處理單元、油水分離器單元、艏部液壓單元、艉部液壓單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述相關(guān)接口關(guān)系包括管道、線路、舾裝件的連接位置、尺寸、規(guī)格，以及所述單元、模塊在船體上的定位、支承件或焊接的位置、尺寸關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，各個(gè)所述單元、模塊以計(jì)算機(jī)識(shí)別的電子版形式存儲(chǔ)，構(gòu)成單元、模塊數(shù)據(jù)庫，在所述步驟(S3)中，調(diào)用所述數(shù)據(jù)庫中的單元、模塊，通過修訂所述單元、模塊中零部件的規(guī)格、尺寸、位置，完成所述單元、模塊的設(shè)計(jì)、出圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟(S1、S2)由船廠研究部門、設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)；步驟(S3)由船舶制造廠的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基座或框架主要以槽鋼或角剛為支承結(jié)構(gòu)組成各個(gè)所述單元、模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在各個(gè)所述單元、模塊中位于花地板下的管道，以所述花地板的支腿作為支撐點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟在船體三維建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行舾裝的三維布置建模；在舾裝的三維布置建模的基礎(chǔ)上劃分功能或區(qū)域單元、模塊，提供單元、模塊之間的相關(guān)接口；設(shè)計(jì)和繪制各個(gè)單元、模塊，將單元、模塊以基座或框架形式構(gòu)成一體，預(yù)留出相關(guān)接口。本發(fā)明提供的總裝造船單元、模塊化的設(shè)計(jì)方法，能夠大大提高總裝造船的預(yù)舾裝率以及單元、模塊的建造質(zhì)量，把以往大量船上的立體交叉作業(yè)遷移到廠房內(nèi)進(jìn)行平面作業(yè)，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了安全水平，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為縮短船臺(tái)(船塢)和碼頭的建造周期創(chuàng)造條件。
文檔編號(hào)B63B9/06GK1948081SQ20061013418
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者王德輝, 李鳳鳴, 趙杰, 黃志勇, 孫德壯 申請(qǐng)人:大連船舶重工集團(tuán)有限公司