舰船总体区域设计技术研究

第3期

收稿日期：2008-11-15基金项目：“十五”预研课题作者简介：张

平（1964－），男，高级工程师。研究方向：舰船综合保障。E -mail ：Zhangping701＠yahoo．com．cn

第4卷第3期2009年6月中国舰船研究

Chinese Journal of Ship Research

Vol .4No.3

Jun.2009

1引言

近几十年来，造船设备与技术在各方面都取

得了巨大的进展，如焊接设备与技术、运输与起重吊运能力、建造变形公差控制、数学放样、数控加工技术等。特别是计算机技术的发展与应用，使船舶建造的质量和生产效率有了很大的提高，它同时也对船舶建造方式提出了新的要求，为适应这种要求，船舶生产建造的模式正在发生变化，即由传统的造船模式向以区域造船为标志的现代造船模式转化，传统的造船模式按功能／系统／专业为导向来进行设计生产与管理，而区域造船模式以

区域／阶段／类型为导向来进行设计、生产与管理。采用区域造船的生产模式将改善生产条件、提高生产效率及建造质量。区域造船技术在民船建造方面的应用已取得长足进展。而军品建造方面由于完成的任务不同，从而在材料、结构、设备、性能以及制造要求上都不一样，军船舰船性系统比较多，各种设备和系统繁杂、空间紧凑，还需满足作战上的一些特殊要求，因此在建造上与民船有所区别。军舰的建造合同、设计、体制、设备配套特别是武备的配套、舰艇的监造、试验与试航以及使用环境不同于民船，军舰建造由传统的造船模式向以区域造船模式转换要比民船困难得多，当前在

舰船总体区域设计技术研究

张

平1

洪伟宏2

1中国舰船研究设计中心，湖北武汉4300642中国人民解放军海军装备部，北京100071

摘

要：通过分析舰船总体功能，开展了舰船总体区域划分，给出了总体区域划分、分段区域划分的设计准则；

从技术和管理角度阐明了区域设计的控制过程，并就区域施工设计向生产设计的信息传输进行了分析，给出了自动转化方案，为区域设计向区域建造的转化提供了技术基础。同时，在文中提出了模块化对象封装设计方法应作为舰船总体区域设计中的重点予以关注。关键词：舰船；区域；模块；生产设计中图分类号：U662.3

文献标志码：A

文章编号：1673－3185（2009）03－33－05

The Technical Research of Ship Zone Design

Zhang Ping 1Hong Wei-hong 2

1China Ship Development and Design Center ，Wuhan 430064，China 2The Equipment Department of PLAN ，Beijing 100071，China

Abstract:The paper carries out zone partition of warship through the analysis of warship function and puts forward designing rules of general zone and subsection zone partition．From the point of view of technology and management ，the author illustrates the controlling process of zone design ，analyzes the information transmission from zone construction design to production design ，puts forward automatic transformation scheme and provides technology foundation for the transformation from zone design to zone construction．At the same time ，it is advanced in this paper that encapsulation design approach of modularization objects should be p aid more attention to in ship zone design．Key words:ship ；zone ；module ；construction design

第4卷中国舰船研究

这方面的进展还不够大，开展这方面的研究是很必要的。

区域造船法就是运用先进的设计、制造理论，将整条船按空间而不是按系统组成区域，然后在不同的工艺阶段按不同的施工区域去组织高效、有序的生产。现代造船的主要特征是区域造船，把传统造船按功能／系统／专业为导向的设计、生产、管理方式改变为按区域／阶段／类型为导向的设计、生产、管理方式。在“区域”代替系统过程中，以“区域”为建造的一个中间产品，在完成的过程中，以合理的空间分道，在时间有序的原则下实施壳、舾、涂一体化，实施设计、工艺、管理一体化。其优点为：

1）提高舰船建造质量

实现区域造船，在进行转换设计及生产设计时，运用计算机技术，绘制区段的综合布置图，每一区段内的船机电设备、管系和电缆都加以定位，把建造中预计碰到的问题事先在设计阶段就进行协调，并绘制出相应专业的工区图和工位图，使得建造工作事先在纸上造一次船。因此，它可以避免设备之间的抢位、碰撞，减少返工。

由于大量的舾装工作在分段以及总段上进行，可将很多工作移至车间或平台上完工，施工方式也可改变，劳动和施工条件大大改善，提高了产品建造质量和生产效率。

2）缩短造船周期

区域造船法是把船体划分为若干总段和分段建造，这些总段和分段可以在车间内或在船体外场平台上制造并进行预舾装，即船机电设备、管系和电缆可预先安装就位，并可平行作业，然后在船台上进行总段之间的大合拢，这就大大地缩短了建造周期，如澳大利亚和新西兰联合研制的新型护卫舰“安扎克”（ANZAC）号，它是以德国MEKO 技术实施总段（模块）建造的3600t舰艇，其建造周期为31个月。

3）有利于现代化改装

由于区域造船在舰船区域功能模块、区域功能封装等设计准则下进行，便于新的功能嵌入，这样就便于舰船全寿命期内的现代化改装，尤其利于作战功能的更新。

由于区域造船在提高舰船建造质量、缩短造船周期及现代化改装等方面具有诸多好处，因此有必要开展舰船总体的区域设计研究。本文在有关设计准则、流程及建造接口设计方面进行了论述，以实现区域设计、建造一体化。2舰船设计总体区域划分准则和方法

2．1舰船功能分解

舰船的使命任务在于对特定海区进行长时间的巡逻、警戒、封锁，搜索和救援；协同战斗舰艇编队进行反潜、对海和防空作战，另外还可以为舰队护航、保护海上交通线、支援两栖作战等。为完成这些使命任务，舰船本身按功能和结构分解为平台和作战系统，平台和作战系统之间有能量和信息传输关系。平台可分为船体、电气、动力、辅助系统和装置；作战系统包括传感器、指控系统以及武器装置［1］。如图1所示：

2．2舰船总段划分准则

1）结合舰船功能开展总段区域划分

根据舰船功能分解，可以将舰船大致分成以下区域［2］：推进功能区、武器功能区、信息接受区、指挥控制区、舰员生活区、辅助功能区。

2）结合模块化设计功能划分要求

模块化作为一种过程或方法，其定义可描述为：将装置按功能分解成许多单元，并将其设计成模块，然后与少量非标准装置合成为一个系统的过程或方法。因而，模块化有两层含义，即模块的形成和用模块构造系统，亦即模块的分解和模块的组合。这里，我们将舰船分解为若干总段，总段分为若干分段和许多标准的功能模块［3］；功能模块的出现不仅可以缩短总段的建造周期，而且有利于舰船的现代化改装。如图2为MEKO舰各功能单元设计说明。美国海军在潜艇模块化发展中提出了区域模块的概念［4］。民船在区域建造中也大量使用了区域模块的技术［5］，如住舱功能模块、卫生单元模块等。

3）结合总段建造方针

在总段及其功能划分的同时，我们要结合考虑船厂的建造能力，考虑其建造方针，以便顺利实现舰船总段建造。

4）同一系统尽可能划分在同一总段中

图1舰船功能分解图

舰艇

平台作战

船体电气动力辅助系统装置传感器指控武器

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