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邮轮定制化舱室中的标准模块化设计研究

刘岗、冼枫等 装饰杂志 2023-08-28



内容摘要

 

内容摘要:本文研究的目的是探索个性定制化邮轮内舱中的标准模块化设计,辩证分析个性定制化与标准模块化之间的关系,探索如何以标准模块化为手段来提高设计制造过程的效率。通过类比法、探索性案例、设计实践检验,研究了邮轮内舱中的个性定制化与标准模块化之间的关系和应用,总结了模块化造船方面的流程和成果,提出了邮轮标准模块化设计相关的理论。本研究为相关标准的制定提供了借鉴,为提升邮轮的运行效率和运营效能提供了理论基础。


关键词:邮轮、舱室、标准化、模块化、定制化




引言


个性定制化与模块标准化,在邮轮舱室设计中是既对立又统一的两个方面。邮轮首先是采用定制化的方式进行个性化生产的,即便是同级的邮轮也从来没有两条邮轮是一模一样的。北德意志劳埃德公司的“不来梅号”和“欧罗巴号”是同级船,现代的皇家加勒比“绿洲”级别的邮轮有四艘,每一艘的内舱设计都是独立完成,个性化定制的传统被保持至今。[1]

 

与此同时,邮轮的设计和制造通常会大量应用标准化模块建造技术,在定制化和标准化的双重轨道上运行。在邮轮的制造和组装过程中,依赖标准模块化的设计与施工来提高效率、经济性并保证质量。

 

在面向消费市场时,既需要通过个性化、定制化设计吸引用户,又需要通过模块化、标准化设计降低成本,二者须在对立中找到平衡点,实现交融统一。


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邮轮舱室定制化与模块化


1.邮轮的个性定制化设计


豪华邮轮是奢华产品的代表之一,主要提供高端的享受体验,通过个性定制化设计,用新颖夺目的设施、功能空间以及更多的娱乐项目来满足乘客个性化的需求。邮轮设计强调的是代入式的体验感、多样性和差异性,用以满足旅客心理感受和过程体验的需求,同时也有助于克服邮轮空间和功能的限制。[2]邮轮的个性定制化设计期待塑造一种以体验感为价值追求,偏向个人,伴有精神意味的不可替代的用户体验。

 

邮轮内舱通过空间的个性定制化设计,提供了适应各种不同市场的灵活性。这也意味着即使品牌理念相同,具体的设计还是要体现个性特征,并且要根据不同的区域和用户改变设计。对于旅客来说,往往会选择乘坐不同的邮轮以追求不同的体验。设计师通过内舱设计的个性化定制产生的变化,以营造不同的氛围,使用户产生不同体验。在这种情况下,设计过程中的标准化主要是采用一致的总布置,通过后续灵活的室内设计改变整个外观。邮轮体验既需要产品化的标准以保证基本的品质,也需要一定的个性定制化空间来保证灵活性,以提升用户体验。

 

制造歌诗达“Toscana”的意大利船厂芬坎蒂尼(Fincantieri S.p.A.)始创于1780年,是全球最大的邮轮制造商。芬坎蒂尼的周边聚集着大量的小型设计和制作公司,有大量具有工艺传承性的家族企业。这些企业为大型邮轮和游艇企业带来了个性化、定制化、专业化的魅力。

 

意大利法拉帝集团(Ferretti Group)是世界上最大的游艇公司,旗下还陆续收购了其他9个其他游艇品牌,并积极探索新的邮轮设计理念,使邮轮更加个性化。可以适应不同海岸环境,更适合在某些区域航行,或者作为水上的长期居住平台,更加强调居住的品质和去往目的地的灵活性,使邮轮更加具有个性化和定制化特征。

 

国产首艘大型豪华邮轮也借鉴了国际优秀造船企业的设计思路,在探索中国风格的个性定制化内装方案的同时,也在致力于开发标准化、模块化的内装起居舱室。(图1)

图1.国产首艘豪华邮轮的模块化空间 


2.定制化产品中的标准模块化设计

 

邮轮是现代造船业中最复杂的产品之一[3],对开发设计和生产制造的标准要求很高[4]。邮轮也被称为“移动的大型建筑”,邮轮内装虽然是属于造船领域,却与建筑有着直接关联。同时,造船业中的标准化单元也与建筑领域的思潮有着一定的渊源。而且,建筑基本都是定制化设计的,每幢建筑基本都有个性化的面貌,而建筑内部单元则可以采用标准化方式生产。

 

理查德·罗杰斯(Richard Rogers)于20世纪70年代设计的伦敦劳埃德大厦(Lloyds Building)使用了标准卫生间预制技术,标准化的卫生间在工厂组装完成后,将会被吊装到建筑相应的位置上,并用螺栓固定在结构上。这一技术开启了预制化单元模块在大型建筑中的应用历史,并对大型邮轮的模块化设计产生了一定影响。

 

将技术模块化能够预防不可预见的变动,简化设计过程。但需要明确的是,只有模块能够被复用的次数足够多时,才有必要将整体分割成模块单元,因为将整体进行模块化、标准化分割本身也是一项高度复杂的系统工程。

 

模块标准化与个性定制化又可以与设计中的福特主义和后福特主义相关联[5],这两种思潮不仅表现在生产和消费上,也反映在邮轮设计和落地的整个过程当中。前者强调同质化、标准化、高效率,提供一致性、同一化、无风险的产品体验,有大众共享的意味;后者则强调的是多样性和差异性,以个性化、互动性、体验感为价值追求,偏向个人精神意味。(图2)

图2.定制化与标准化的对立统一


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邮轮的预制模块化舱室单元


1.定制化设计与标准化生产

 

邮轮船型设计大体上会基于上一代船型进行改进和调整。[6]品牌下设的不同产品,都会沿袭一种连续性的、有识别度的设计系统风格:从一个基础船型起始,对每一条船都做改进及升级换代。在这一过程中,船东会通过品牌文化进行同型邮轮的原型设计和标准化开发。值得注意的是,对同一个原型的测试能够收集更多的客户反应,便于将项目调整升级到更优异的状态,并按照统一的标准开展建设,节约建造时间和经费,保证一定标准的质量和体验。

 

嘉年华集团从上世纪90年代起开始采用平台化生产方法,即在一个基本船体构架平台上生产出空间外形功能都有差异的船型的生产方法。在新型的十万吨级的Destiny船型设计完成后,就同时交付给旗下嘉年华和歌诗达两个品牌使用。在船只大结构相同的情况下,便可采用不同的室内设计和内饰风格来面对不同的市场需求。统一船型级别显然在设计制造的成熟性、通用性以及周期、成本等多方面带来了优势,在商业上是成功的策略。

 

2.邮轮舱室的标准模块化设计

 

船舶舱室的划分与布置是船舶总体布置设计中的一个重要环节。[7]邮轮中乘客舱室有多种类型,从功能上划分,主要包括起居舱室、餐饮舱室、休闲娱乐舱室等。[8]分别来看,餐饮舱室既有一定标准,又需要体现定制个性设计特征;娱乐舱室个性定制化程度高,最容易体现船型风格特征;起居舱室的数量大,更适合采用模块标准化定制,彼此之间个性定制化程度低。

 

邮轮模块标准化的可拓性和可变换性能够为总布置设计提供新的思路。[9]在布局设计过程中,待布局舱室的数量与种类众多。模块化可以用有限的生产成本,快速地为客户提供多品种、高质量的定制产品。模块标准化设计的核心思想是将产品进行模块划分后,通过对某些模块进行重新设计或变型,从而得到满足客户对产品个性化需求的新产品。[10]

 

荷兰达门造船集团在船舶标准化设计与生产等方面做出了一些探索,要求产品既能满足个性化定制需求,又兼具标准化与模块化设计的基本思路。在船舶的标准化设计方面,针对各类船舶的设计,达门造船集团发展形成了一套科学且相对完备的“达门标准”。[11]在新船开工建造前,大多数船只都已按照该类船型的“达门标准”进行了标准化设计,客户的个性化要求只须通过专项设计或直接选择添加即可。随着产品个性化和大规模定制模式的兴起,模块标准化设计已成为实现产品多样化和快速设计的关键技术。

 

3.预制模块化舱室单元的应用

 

船舶居住舱室布局可分为“对给定的甲板上进行舱室划分布局”和“对舱室内的家具等属具进行布置”。[12]这两个部分与预制模块化舱室单元有关,分别关系到单元在船舱内的位置和单元内部的设计。

 

预制模块化舱室单元(PMCU—Prefabricated Modular Cabin Unit)技术是大型客船(邮轮)设计建造中的重要技术[13],欧洲大型旅游船制造业中已经广泛采用该技术[14]。预制模块化舱室单元是在陆地的生产线上,将船舶居住舱室作为一个模块单元,独立进行施工作业。在生产车间内的流水生产线上,将舱室内的装饰材料、家具、软装、卫生单元、设备、电缆、管道、附件组装建成具有统一接口的、标准化的单元模块,然后将其整体吊装上船安装,以减少在船上作业的工作量,提升工作效率,缩短船舶建造周期。(图3)

图3.舱室单元标准模块化生产线

 

预制模块化舱室单元可以在工厂预制,能够与船舶建造并行,提升了船舶的整体建造效率[15],也提高了船舶与海洋工程装备配套的完整性与先进性,同时缩短了船舶内舱室的安装周期[16]。综上,预制模块化舱室单元在大型邮轮的建造过程中具有很大的优势。但同时,在设计过程中需要考虑的因素也会较为繁杂,例如需要对舱室进行模数化设计,尽量使房间的规格相对统一;布置预制模块化舱室的甲板需要较为平整,以提高上船安装定位的精度。


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舱室的标准模块化制造


1.舱室单元模块化制造实例

 

邮轮预制舱室单元是标准模块化的起居空间系统,有以下六个大的组成部分:壁板/天花系统、舱室门、卫生单元、家具内饰、电气设备、各类管线系统。标准模块化的预制舱室单元能显著降低船舶上的施工工作量,其在陆地上生产的特点能够增加灵活性,降低成本及劳动力的投入,并保证统一的建设质量。[17]

 

以中国某船舶内装企业为例,该企业将舱室单元模块化生产概念引入高端豪华客船制造,设计研发了标准模块化舱室单元制作生产线。在2018年舱室单元产线上线后的3年时间里,完成了近2000个舱室模块单元的生产,同时为满足船东的个性化需求,设计开发了12种不同的舱室类型,形成了系列化的标准模块化舱室单元库,并且可以通过快速更换饰件,使内装改型更加便捷。

 

模块化的舱室单元在标准模块化的流水线上生产,采用标准化的操作流程。(图4)主要流程包括:在线上应用标准化操作流程完成预裁切墙板、天花板等工序,并进一步将家具板材在生产线上拼装,再于安装卫生单元、舱室门之后完成管电线路的铺设。主体完成后会由专业质检团队进行成品检验。检验合格后,舱室单元即可进入运输储存的流水线工序。至此,内部装备完整、功能完备的预制舱室即生产完成。

图4.预制舱室安装 


成功下线的舱室单元,经历运输、吊装、进舱三个步骤,完成从成品仓库到船上的空间转换,由特制设备专用工装精确定位于船上。(图5)

图5.预制舱室运输

 

2.模块化舱室应用案例

 

根据近几年国内某企业船舶内舱设计的经验,标准模块化舱室设计理念在供应链设计、模块化生产、舾装和外包中处于重要地位。标准模块化设计使得生产链更加灵活。整体拆解完善后的模块化标准结构,也为分布式的企业委托加工制造提供了便利。同时,标准模块化生产的标准组件,有利于在流水线装配加工,适合现代高度自动化的工厂体系,可以在时间、质量、成本等方面具备更强的竞争力。

 

从运营来看,标准模块化也意味着设计定制的灵活性,为快速变换的市场提供了更为便捷的选择组合。标准模块化舱室在船舶内部空间的设计中得到广泛应用。标准化的客舱模块可根据舱内客容量进行调整使用,以协调空间舒适度,满足客户的客舱体验。[18]

 

设计中的模块化使设计人员能够基于原有设计进行二次开发设计,并且由于模数中隐藏的交互作用,被简化的结构使其更易于管理,有助于对客房、套房等构造细节进行标准化设计。这种简化对整体的船舶设计是必要的。简化后,设计师们可以平衡大量的子系统和多个利益相关者的需求,同时通过更换空间内的布局和软装等,实现一定层次的个性定制化。(图6)


图6.舱室材料的个性定制化搭配

 

在生产设计阶段,标准模块化有可能实现了以下重要目标:

 

  • (1)舱室设计实现标准化和多样化,并可根据需求,进行内装材质、家具、色彩的灵活定制。

  • (2)基于整体模数化分布,分布流程更加有序,有利于整体空间排布。

  • (3)模数化的空间、对于空间的维护、保养、更换更为有利。

 

邮轮居住舱室通常采用批次生产(batch production)的方法,循序渐进地按订单生产,并可以根据用户需要改进后续批次的产品。针对邮轮居住舱室的特点及相应设计方案,设计师也可以着重从综合放样、家具及材料的选型等方面进行优化。(图7)同时,在设计建造的过程中,设计师有机会重点针对舱室布局的优化以及色彩搭配、面料材质应用、家具用具的选择、照明氛围等方面进行研究,在有效提供基本居住性能的基础上,提高体验舒适度。


图7.舱室设计效果图与样板间



结论


邮轮的标准化、模块化是工业生产的需求,个性化、定制化则是商业运营的需求。邮轮设计在标准模块化与个性定制化之间寻求着微妙的平衡,应尽可能找到提升生产效率与提升商业创新二者之间的最佳结合点。对邮轮标准模块化与个性定制化的设计历史、发展理念、应用实践之间所做的比较,为大型豪华邮轮舱室的美学设计研究提供了设计理论方面的探索。


注释:(向上滑动查看)
[1]涂山:《邮轮体验设计》[M],南京:江苏凤凰出版社,2021,第212—214页。[2] EOM K-H. A Study on Fabric Product Design Development for International Cruise Ship Interiors -Focusing on 4 Major Cruise Shipping Liners [J]. Journal of Korea Design Knowledge, 2012, 23: 255-264. [3] ARRICHIELLO V, GUALENI P. Systems Engineering and Digital Twin: A Vision for the Future of Cruise Ships Design, Production and Operations [J]. International Journal on Interactive Design and Manufacturing, 2020, 14(1): 115- 122. [4] ROMANO P, FORMENTINI M, BANDERA C, et al. Value Analysis as a Decision Support Tool in Cruise Ship Design [J]. International Journal of Production Research, 2010, 48(23): 6939-6958. [5] BEDNAREK M, PARKES A. Legacy of Fordism and Product Life Cycle Management in the Modern Economy [J]. Management and Production Engineering Review, 2021, 12(1): 61-71.[6][英]朱迪·阿特菲尔德、约翰·沃克:《设计史和设计的历史》[M],南京:江苏美术出版社,2011。[7]苏成冠:《船舶起居舱室三维参数化仿真设计方法研究》[D],大连:大连海事大学,2009。[8]陈琪:《大型邮轮乘客舱室智能布局设计方法创建》[D],武汉:武汉理工大学,2018。[9]王子瑜、蔡薇、龚鑫鸿等:《邮轮乘客舱室模块划分的物元模型聚类方法及其应用》[J],《船舶工程》,2020年第1期,第9—17页。[10]邵优华、许军:《模块化技术在舰船设计建造中的应用和研究》[J],《船舶》,2007年第2期,第25—30页。[11]谢予:《荷兰达门:全方位“标准化”》[J],《企业管理》,2015年第6期,第78页。[12]王子铭、陈顺怀、汪皓:《基于模块化的船舶舱室智能布置优化设计方法研究》[J],《武汉理工大学学报》(交通科学与工程版),2020年第6期,第1118页。[13]薛伟胜:《预制模块化舱室单元技术在客船建造上的应用分析》[J],《机电技术》,2019年第4期,第74页。[14]李勇:《预制模块化舱室单元技术及其在国内造船业的应用前景》[J],《造船技术》,2007年第4期,第20页。[15]孙新峰:《预制模块化舱室单元的技术特点及应用》[J],《船舶》,2015年第1期,第96页。[16]罗垒、刘崇喆、马金金:《预制模块化舱室单元的应用》[J],《广东造船》,2021年第2期,第53页。[17] VAZ-SERRA P, WASIM M, EGGLESTONE S. Design for Manufacture and Assembly: A Case Study for a Prefabricated Bathroom Wet Wall Panel [J]. Journal of Building Engineering, 2021, 44.[18] EGOROV A, EGOROV G, ILNITSKIY I. Creation of River-Sea Cruise Passenger Vessels of New Generation [C]. Proceedings of the 14th International Symposiun, PRADS 2019.Springer, 2021: 120-136.
来源:《装饰》2022年第2期
原文:《邮轮定制化舱室中的标准模块化设计研究》
作者:刘岗、冼枫、陈芷薇、刘志国(通讯作者),清华大学美术学院

 

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