船舶产品设计要点.docx

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船舶产品设计要点

船舶产品信息建模

1船舶产品设计阶段概述

船舶设计分为初步设计、详细设计和生产设计三个阶段。

1初步设计（又称合同设计）

初步设计是在深入分析船舶技术任务书和调查研究的基础上，对船舶总体性能和主要技术指标动力装置、各种系统进行设计，并通过理论设计、资料对比和必要的模型试验来确定产品的基本技术形态、工作原理、主要参数、结构形式和主要设备选型等重大技术问题。

初步设计阶段从按照客户提出的要求设计开始，到与客户签订合同为止。

1-1初步设计类图

2详细设计

详细设计的依据是造船合同和经审查通过的初步设计文件。

任务是在初步设计的基础上，根据合同约定的技术文件，以完成技术文件送审和最终确定船舶全部技术性能的目的。

1-2详细设计类图

3生产设计

生产设计是对造船施工的各种工程技术问题进行分析研究，对制造方法和有关技术措施作出决策，并用图、表和技术文件等方式表达出来，作为编制生产计划和指导现场施工的依据。

按专业分，生产设计分为船体生产设计、舾装生产设计、轮机和电气生产设计四部分。

生产设计从设绘分段结构图和舾装区域综合布置图开始，到完成全部施工文件设计为止。

1-3生产设计类图

2船体设计

船体设计类图

2.1船体参数设计

船舶作为一种外形庞大的工业产品，一个复杂的空间几何体，它的大小也用尺寸标注来表示。

如同某些产品标注其外形尺寸一样，这些表征船舶大小的尺寸称为船舶的主要尺度。

船的主尺度有：

总长、型宽、型深、设计水线长、设计水线宽、型吃水

从船舶主尺度的比值可以看出船舶长短肥瘦的形状特征。

主尺度比值：

长度宽宽比、型宽吃水比、长度吃水比、型深吃水比、长度型深比

船型系数表示船舶下水部分的丰满程度，还能进一步表明船体水下部分的形状特征。

船型系数：

面积系数中剖面系数、体积系数、

船体设计主要参数类图

2.2船体结构设计

船体结构设计通常是在船体型线设计、总体设计完成之后，根据已经确定的主要尺

度、型线图、总布置图并按技术任务书的要求（船舶用途、航区、装载情况、建筑形

式、甲板层数、主要设备及使用要求）进行。

结构设计用例图

2.3船体生产设计

2.2.1概述

（1）含义

船体生产设计是在详细设计的基础上，按照现代造船模式的要求，根据工厂的生产条件和技术水平，以合理的建造方法为指导，根据工艺阶段和施工区域的生产和管理需要，绘制工作图、管理表以及提供有关施工生产管理信息，用以指导和组织生产的设计过程。

（2）内容

船体的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。

船体生产设计设绘的主要图表有：

部件图及零件表、船台工作图以及钢材切割图。

。

此外，还有分段质量重心计算、脚手架作业图、吊环布置等。

船体生产设计内容类图如图2-2所示。

2-2船体生产设计类图

（3）船体生产设计的工作流程

船体生产设计即贯穿整个船舶设计的过程，又是与机、电等专业有机结合的设计工作。

船体生产设计的流程在纵向和前两个设计阶段之间不仅有流动的关系，还有渗透的关系；在横向上与机、电专业的生产设计有相互交叉渗透的关系。

船体生产设计的工作流程图如图2-3所示

2-3船体生产设计的工作流程图

2.2.2船体放样

船体放样是船体建造的第一道工序，它既是设计意图的体现，又是船体生产设计中建模、出图前的重要依据。

船体放样包括：

船体型线放样、船体构件展开、放样资料提供。

船体放样类图如图2-4所示。

2-4船体放样类图

2.2.3船体建模

（1）船体建模需要的信息

1.各区划详细设计图纸

2.分段分割图

3特殊焊接施工工艺图表

4全船组装要领图

5全船精度管理图（包括平均雨量、板边余量、基准线等）

6船体各区划舾装开孔图。

（2）船体建模的主要任务

（一）准备阶段

1项目开设，标准件如龙筋贯穿孔的设定等，

2外板型线的绘制、光顺

3外板龙筋定位

4绘制全船的基准面要领

（二）设计模型制作阶段

这一阶段主要是面向舾装详细的合计，只要根据船体详细设计图纸以及制造部门的必要生产信息完成建模后即可向舾装设计发行。

可是舾装设计及早开展配管、机器布置等设计。

1）根据详细设计图纸按分段进行船体构材的三维模型制作，在制作中区分共通分段与非共通分段

建模顺序：

右下而上、由大及小

（1）一般有机舱双重底首先开始建模，然后向上部及船艏两侧逐步展开，这也是与实际组装顺序相符合的。

（2）分段中一般首先制作甲板、纵桁及强肋位等主要结构框架。

（3）制作主要的框架模型中的详细零件如加强筋、肘板及开孔等信息，并对前一步中为建模的小型板构件进行制作

（4）锚唇及锚链筒等曲板结构可以采用类似外板的曲面建模方式制作，但考虑工作效率，通过手工展开后进行平面建模更加有利。

2）通过联络票的形式及时通知舾装设计部门进行管路及装置的设计以及干涉校验等工作，以便及时获得下步生产模型设计所需要的舾装开孔信息。

（三）生产模型制作阶段

这一阶段是对的合计模型的补充，使其可以满足生产的需要，即面向制造生产部门。

这一阶段完成后，就可以进行分割套料及制作生产用的各种大小组装图纸和零件图。

（依赖关系）。

主要工作：

1）向制造部门取得生产组装中重要生产信息以及加工装配顺序资料，根据这些信息在建模中确定工艺信息比较重要的例如：

（1）焊接坡口

（2）液舱区划的水密性保证措施

（3）保证施工方便的追加措施信息

（4）检讨详细设计的合理性，细化图纸信息。

2）根据具体装配顺序，确定各零件的装配名称，在模型中添加。

3）追加加工时需要的辅助划线

4）根据舾装设计的开孔图、机器设备的基座图等，在模型中追加开孔机基座补强件等

2-5船体建模活动图

3舾装设计

3.1船舶舾装概述

船体建造工作的完成仅给船舶提供一个可以漂浮的壳体，要使船舶完成预期的使命，还必须将各种船用设备、仪器、装置和设施安装到船上，这一工艺阶段称为船舶舾装。

在“壳舾徐一体化”思想以及成组技术理论指导下，随着造船工艺的不断改进，船舶舾装工程的地位也日益提高，舾装工作的进展顺利与否将会直接影响到造船周期的长短。

3.2舾装生产设计

3.2.1概述

（1）含义

舾装生产的设计就是在综合布置图的基础上，按划分的区域，充分利用预舾装技术分段绘制舾装工作图，编制管理表，实现舾装设计、生产、管理一体化的设计。

（2）船舶舾装的内容包括：

船体铁舾装件、动力装置、甲板机械、全船管系、电气舾装和船体表面工程

船体表面工程包括防腐蚀处理、防火绝缘处理和舱室装饰处理等三大类，其中防腐蚀处理属于涂装。

（3）舾装生产设计的划分

现代舾装生产设计主要依靠造船软件系统进行，主流专业造船软件系统一般将舾装生产设计划分为管舾装生产设计（包括管系、管支架、通风）铁舾装生产设计、电装生产设计、涂装生产设计和内装生产设计。

舾装生产设计类图如图2-6所示。

2-6舾装生产设计类图

3.2.2托盘

托盘类图

3.2.2.1托盘的划分

（1）确定托盘品的原则

大型设备一般划分为非托盘对象品。

如主机、发电机等

安装用材料、小零件等市场品为非托盘对象品。

如螺栓、螺帽等

易损的设备仪表为非托盘对象品

除以上说明的非对象品外，其余的舾装品都为托盘对象品。

托盘对象划分

根据生产设计的专业划分：

机装——机舱内的舾装件生产设计；

居装——上层建筑内舾装件的生产设计；

甲装——除机装、居装以外的所有区域内的舾装件生产设计；

电装——电气舾装的生产设计；

各专业的托盘对象为：

1机装

机装包括所有的管系及其附件、所有中小型机械设备、格栅、扶梯栏杆、海底吸入阀箱及附件、管柜、基座、通风管及其附件等；

2居装

居装包含所有的管系附件、冷藏设备、空调设备、通风系统、厨房设备、房舱铁零件、里子板、木做家具、甲板敷料、卫生器具及其他小型机械电气设备等；

3甲板舾装

甲装包括所有各系统的管子及其附件、起锚系统、系泊系统、舵机系统、舷梯装置、舱口盖装置、管件、栏杆、扶梯、门窗、桅杆、天桥、箱柜基座及其他各种铁舾装件等；

4电装

电装包括主配电板、变压器、分配电板、接线盒、开关、插座、集控屏、控制台、岸电箱、灯具、通讯设备、导航设备、遥控报警系统、电缆等。

3.3.2.2托盘管理

（1）舾装托盘

是由钢结构组成的移动平台，他可以根据实际需要制成各种形式，既提供该区域舾装件制作和安装的材料清单，又把该区域内制作好的舾装件集中存放在里面。

（2）托盘管理的组成

托盘设计、托盘集配、托盘日程管理。

托盘管理的类图如图2-7所示

2-7托盘管理类图

（3）托盘管理的流程

2-7托盘管理流程图

（5）托盘管理表的编制

托盘管理表是为了满足生产管理的需要，在生产设计过程中将托盘管理对象品分类集配，以便解决船舶舾装件设计、采购、制造、安装等问题的管理图表。

全船托盘管理表类图如图2-8所示。

2-8全船托盘管理表类图

3.2.3管舾装生产设计

（1）管舾装生产设计的主要内容

舾装计划的制定、管零件图的绘制、管支架零件图的绘制、管系开孔图的绘制、通海阀布置图和管子护罩图的绘制、管系安装图的绘制、风管零件图与安装图、管理表图的绘制等。

2-9管舾装生产设计类图

（2）机装管系的生产设计流程图

3.3电装生产设计

1，1.1船舶电气设备系统设计的任务

船舶设计的任务，是根据船舶使命，按照船东和有关规则、规范的要求，设计出技术性能指标合理、经济性良好的船舶。

电气设备系统设计仅是其中一个专业。

随着船舶大型化、自动化和节能化的发展，电气设备系统设计的任务越来越重，在船舶设计中的地位也日趋重要。

通览电气设备系统设计的工作内容，虽然不同类型的船舶可能略有区别，但其可以大致概述为：

1主要基本依据图纸有：

所有电气系统图；主要电气设备布置图；主干电缆走向图；船体基本结构图；机舱房舱综合布置图；主要内外舾装布置图。

2电装生产设计流程图

基本依据图纸设计完毕送审后，电装生产设计工作就可以全面铺展。

电装生产流程图如图

3电装生产的设计主要图纸有：

电装图（包括电缆支架安装图、贯通件安装图、电气设备基座安装图）；

主干电缆清册

4电装生产设计主要图纸的流程图

3.4轮机

动力装置包括：

推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、机舱自动化设备五部分。

轮机系统类图如图所示。

1推进装置

遥控装置、主机、驱动传动设备、轴系、螺旋桨。

2辅助装置

船舶电站、辅助锅炉装置、泵站、压缩空气站

3管路系统

包括为保障航行安全的舱底水、压载、消防等系统。

为乘务员生活所需的通风、取暖、空调、冷藏、供水、卫生及制淡等系统。

4甲板机械

锚机、绞缆机和绞盘等系泊机械；操舵机械、起货机、吊货杆、卷扬机等装卸设备，

5机舱自动化设备

自动控制和调节系统、自动操纵、集中监测及报警系统。

2-13轮机系统组成类图

3.5涂装生产设计

涂装设计的面非常广泛，且贯穿整个船舶建造周期。

船舶涂装设计就是要科学合理地确定船舶各部位在涂装配套涂层前的表面处理要求、涂层配套方案和工艺路线方法。

2-14涂装生产设计类图

3.6内装生产设计

船舶内装是指居住区包括上层建筑结构、铁、管、木舾等内容，内装设计贯穿于船舶设计的全过程，分为内装合同设计、详细设计、生产设计。

船舶内装类图如图2-15所示。

2-15船舶内装类图

内装生产设计是在详细生产设计的基础上，从工厂的生产设备能力、技术水平等实际条件出发而进行的施工图纸设计，是生产车间内装施工的依据，需要绘制各种工作图和安装图。

内装生产设计类图如图2-16所示。

2-16内装生产设计类图

4船舶建造的工艺阶段

船舶的建造的几个工艺阶段：

（一）船体放样与号料

（二）船体构件加工（包括刚才预处理）

（三）船体结构预装配焊接、分段舾装、二次除锈和涂装

（四）船台装配焊接和船台舾装、船台涂装

（五）船体密闭性试验

（六）船舶下水

（七）码头舾装

（八）试验与交船

3-1船舶建造的工艺活动图

5图纸分类与类型

1初步设计图

船体初步设计图、轮机初步设计图、电气初步设计图

2详细设计图

总体性能详细设计图、船体详细设计图、外装详细设计图、内装详细设计图、详细设计图、电装详细设计图、涂装详细设计图

3生产设计图

（1）与材料安排无关的图纸：

A船体生产设计图。

具体分为：

主船体结构图、上层建筑结构图

各类图纸又细分：

分段图、零件图、材料汇总表。

舾装生产设计图。

具体分为：

外装生产设计图、内装生产设计图、机装生产设计图、电装生产设计图。

各类图纸又可细分：

安装图、单元图、管子图

（2）与材料安排有关的图纸分为：

制作图、订货图、管子材料表、制作材料表、托盘材料表、系统材料表、厂家图

2.1生产设计准备阶段

生产设计准备是在开展生产设计前，对所有建造的船舶，从全长性，综合性的角度，对设计、生产和管理等工作，进行的技术和计划方面的前期沟通和协调。

生产设计从分段划分开始，分段建造是现代造船模式下各项管理活动的中心支点，因此，分段划分的合理与否，直接关系到船舶能否顺利地建造。

2.1.1分段划分

（1）分段划分的阶段：

在基本设计阶段，在基本结构图上，初步确定外板、甲板、内底板、纵舱壁等强力构件的分段接缝的位置。

在横剖面图上，确定货舱平行舯体部分分段接缝位置。

详细设计阶段，主要是对货舱平行舯体以外的分段划分再进一步细化，在基本设计阶段，由于对货舱平行舯体以外部分的结构形式不是很明了，不能确定内壳分店的接缝位置，该部分的分段划分，主要是在主要框架的布置及结构形式确定以后进行。

分段划分活动图如图2-1所示

（2）船体结构，按照其设计功能，分为不同的区划，如船艏、机舱、货舱、船艏，上层建筑等。

而货舱部分又分为双层底结构、舭部构造、顶边舱构造、纵舱壁构造、横舱壁构造

上甲板构造等。

（3）分段分割图

在分段划分方案确定以后，需要制作分段分割图，。

分段分割图利用各分段的主要构造平面，如外板展开图、内底板平面图、舱壁剖面图、各层甲板平面图，按照一定得缩放比例，并在其上标注分段板缝线及分段名称，以区划为单位，列出全船分段清单。

2-1分段结构划分的活动图

分段建造

船体分段建造可分为零件加工、零件装配、部件装配、小分段装配、分段装配、大分段连接、船体合拢等七个制造级。

4-1图纸分类类图