船舶内装模块化制造技术的运用分析

1 船舶内装模块化制造技术概述

船舶内装模块化制造技术，是将船舶内装系统依据功能、结构等要素拆解为多个独立模块，如居住舱室模块、卫生间模块、厨房模块、公共区域模块等。各模块在工厂内按照标准化、规范化流程进行预制生产，完成内部设备、设施安装及装修后，运输至船舶建造现场进行组装。每个模块如同一个独立单元，具备完整功能，通过标准化接口与其他模块及船体连接，最终形成完整的船舶内装系统。以居住舱室模块为例，在工厂预制时，会完成床铺、桌椅、衣柜、电气设备、装饰面板等的安装，到现场只需与船体结构固定，并连接水电、通风等管路及线缆即可。

2 船舶内装模块化制造技术的应用优势

2.1 提高建造效率

模块化制造将大量工作从船舶建造现场转移至工厂。工厂环境稳定，可采用流水线生产方式，不受船舶建造现场空间、天气等因素限制。各模块可并行生产，大大缩短建造周期。以一艘中型邮轮为例，采用模块化内装技术后，内装建造周期从传统方式的 12 个月缩短至 8 个月，效率提升约 33‰ 。且模块预制过程中，工人操作熟练，生产速度快，安装现场只需进行模块组装与系统调试，减少了现场施工时间。

2.2 提升内装质量

在工厂预制模块，可严格把控生产工艺与质量标准。运用先进生产设备与检测手段，确保模块制作精度与质量稳定性。如在模块结构焊接中，采用自动化焊接设备，焊缝质量高且均匀；对模块尺寸检测，使用高精度测量仪器，保证尺寸偏差在极小范围内。避免传统现场施工中因工人技能差异、施工环境影响导致的质量问题，如现场切割误差、装配不精准等。模块化内装产品质量更高，使用寿命更长。

2.3 降低劳动强度与改善作业环境

模块化制造将大部分劳动转移至工厂，工厂可采用机械化、自动化设备辅助生产，降低工人劳动强度。且避免了现场施工产生的粉尘、噪音、有害气体等污染，改善了工人作业环境。如在模块预制中，板材切割在封闭车间内利用数控切割设备完成，减少粉尘与噪音对工人的危害；现场安装主要是模块吊运与连接，粉尘、噪音等污染大幅减少。

3 船舶内装模块化制造技术的应用

3.1 模块化设计阶段

3.1.1 标准化设计

标准化设计是模块化制造的基础。在船舶内装中，需对产品组件及其连接形式采用标准化串行设计。这涵盖尺寸标准化，如模块的长、宽、高尺寸遵循特定标准系列，方便不同模块间的组合与安装；规格系列标准化，对各类内装产品，如家具、设备等，制定统一规格系列；工艺节点标准化，明确各模块生产过程中的加工工艺、装配工艺标准；连接节点标准化，设计标准化的连接方式与接口形式，如螺栓连接、卡槽连接等，确保模块连接的可靠性与便捷性；接口标准化，包括水电接口、通风接口、线缆接口等，使模块与船体及其他模块的接口能快速对接。以某型船舶的模块化卫生间为例，其尺寸按照特定标准设计，坐便器、洗手盆等设施规格统一，排水、给水接口采用标准化管径与连接方式，方便安装与维护。

3.1.2 模块化设计

模块化设计需合理划分内装模块。模数作为尺寸单位，在船舶内装中，基本模块是模块的基础单元，内部组件模块尺寸通常为 50mm 或 100mm 的整数倍，以便于模块的组合与协调。扩展模块是基本模块的整数倍，可根据实际需求进行扩展，小数模块同样是基本模块的整数倍，用于满足特殊尺寸要求。模块协调依据选定模块设计产品尺寸，实现设计、制造、建筑及专业各组成部分间的协调。确定内部部件尺寸，明确集成产品和预制部件的尺寸及限制条件，尽可能使产品和配件标准化，尤其是用量大的部件。促进零件互换性、一致性和模具互换性，便于集成产品和组件的定位与安装，协调集成产品和功能空间的空间关系。如在设计船舶居住舱室模块时，根据舱室空间大小与功能需求，选择合适的基本模块进行组合，确定床铺、衣柜等家具模块的尺寸与位置，使其既能满足居住功能，又能与舱室整体风格协调统一。

3.2 模块化制造阶段

3.2.1 模块预制

模块预制在工厂内完成。以居住舱室模块预制为例，首先根据设计要求进行结构框架搭建，采用铝合金、钢材等材料，确保框架强度与稳定性。然后进行内部装修施工，安装装饰面板、铺设地板、安装天花板等。接着进行设备与设施安装，如安装床铺、桌椅、衣柜、电气设备、照明灯具、空调末端设备等。同时，完成管路与线缆铺设，包括给水管路、排水管路、通风管路以及电力线缆、通信线缆等，并对管路和线缆进行标识与保护。在预制过程中，运用先进生产设备与工艺，如数控加工设备进行板材切割、成型，采用自动化焊接设备进行框架焊接，确保模块制作精度与质量。利用数字化检测技术对模块尺寸、安装精度等进行实时检测，保证模块符合设计标准。

3.2.2 模块运输与储存

模块预制完成后，需运输至船舶建造现场。在运输前，对模块进行防护包装，采用泡沫板、塑料薄膜等材料包裹模块表面，防止运输过程中碰撞受损。选择合适运输工具，对于大型模块，采用平板拖车运输；对于小型模块，可采用厢式货车运输。在运输过程中，固定好模块，避免其在车厢内移动。到达现场后，若不能立即安装，需进行妥善储存。搭建专门模块储存场地，场地需平整、干燥，有防雨、防晒措施。将模块分类存放，按照模块类型、安装位置等进行分区，并设置明显标识牌，方便查找与取用。在储存期间，定期对模块进行检查，查看是否有损坏、变形等情况。

3.3 模块化组装阶段

3.3.1 现场准备

在模块组装前，对船舶建造现场进行清理，清除杂物、垃圾，确保安装区域整洁。检查船体结构，对模块安装位置的船体结构进行尺寸复核，查看是否有变形、焊接缺陷等问题，若存在问题及时整改。根据模块安装计划，在船体上标记出模块安装位置与接口位置，为模块安装提供定位依据。准备好安装所需设备与工具，如起重机、叉车、电焊机、扳手、螺丝刀等，并对设备进行调试，确保其能正常运行。同时，组织好安装人员，进行技术交底与安全培训，使其熟悉模块安装流程与技术要求，掌握安全操作规程。

3.3.2 模块安装与调试

利用起重机将模块吊运至安装位置，按照预先标记的位置进行初步定位。通过调整模块的水平度、垂直度与位置偏差，使模块准确就位。采用螺栓连接、焊接等方式将模块与船体结构固定，确保连接牢固。连接模块间的水电、通风、线缆等接口，对于水管接口，采用密封胶圈进行密封，防止漏水；对于通风接口，采用法兰连接并添加密封垫；对于线缆接口，按照电气规范进行连接与绝缘处理。在连接完成后，进行系统调试。对电气系统进行通电测试，检查灯具是否正常亮起、电气设备能否正常运行、漏电保护装置是否灵敏；对水管系统进行通水测试，检查管路是否漏水、水压是否正常；对通风系统进行通风测试，检查风量、风速是否符合设计要求。在调试过程中，若发现问题及时排查与整改，直至整个内装系统运行正常。

4 结论

船舶内装模块化制造技术作为船舶建造领域的重要创新，以其在提高建造效率、提升内装质量、降低劳动强度、便于后期维护等方面的显著优势，正逐步改变着船舶内装行业的发展格局。通过对其概念、发展历程、应用流程、应用优势及面临挑战的深入分析，结合实际应用案例，可以看出该技术具有广阔的发展前景。未来，船舶内装模块化制造技术有望在更多船型中得到广泛应用，进一步推动船舶建造行业向高效、高质量、智能化方向发展，为全球船舶工业的持续进步注入新的活力。

参考文献：

[1] 李仁鑫. 船舶内装模块化技术的运用探讨[J]. 船舶物资与市场,2024,32(01):26-28.

[2] 王大威. 船舶内装模块化技术和应用分析[J]. 船舶物资与市场,2024,32(07):28-30.