模块化造船技术发展研究

王俊财

摘要：现代化科学技术水平的快速发展，带动了重工业以及科技行业的快速兴起，造船技术水平也随之快速提高。因而近些年以来，为满足社会经济发展的需要，我国开始对模块化造船技术进行研究。本文主要从模块化造船技术的概念与原因出发，继而在分析当前模块化造船技术现状的基础上，对模块化造船技术的发展趋势进行理论性探讨。

关键词：模块化造船技术；发展研究概念；原因现状

引言

随着科学技术的不断进步，现代造船业应用了新的模块化造船技术。模块化造船技术是当代造船技术发展的一个崭新方向，很多国家都已广泛地应用了这一技术。事实证明，模块化造船技术作为一项先进的技术，不仅将生产成本进一步降低，而且使生产效率大大提高，促进了造船业迈向一个新的高度，未来模块化造船技术的发展将会更加广阔。

1对模块化造船技术的阐述

所谓模块化造船技术，主要指的是在造船的过程当中通过采用一些独立的单元件或者标准件来组装建造，继而形成具有一定功能的集成模块且将之组合成整体来取代其相对独立的状态。从另一程度上来看，模块化造船一般需要遵循在设备制造厂把设备组装成标准化模块并试验合格，需要在造船厂完成各个模块上船安装工作且对各个模块的标准化连接口进行结合的基本流程，这在很大程度上能够有效提高船舶建造速率。

从另一层面上来讲，相对于传统的分段造船方式而言，模块化造船一般包涵诸如模块具有标准化的构造、标准件和可选部件以及可组装性的预制件等特点。而从近些年以来模块化造船技术快速发展的原因来看，往往由于模块化造船能够有效缩短建造周期与有效降低建造成本，往往由于模块化造船可以有效提高设备的维修和改装，往往由于模块化造船有利于实现规模经济的发展，继而能够有效提高企业竞争力，因而当前模块化造船技术在世界各国船舶建造中普遍采用。同时，模块化造船常常会存在着诸如总体性能较差、运营费用较高以及更换或维修所造成的损失更大等缺陷，这些问题都是此后模块化造船技术发展过程中所要切实解决的问题。

模块化造船已经有30多年的历史了，技术上日趋成熟。目前已被多国海军采用，如美国、德国、丹麦、瑞典、俄罗斯等。应用也很广泛，航母、潜艇、巡洋舰、护卫舰等水上、水下舰艇等都开始采用。模块化造船的目的主要是降低整个全寿期费用和保持全舰系统的先进性。包括研发、设计、建造、维护、改装。突出的优点是加快建造周期，升级灵活，便于安装新系统。

2模块化造船技术的现状

从当前国内外模块化造船技术的现状来看，世界各国正处于模块化造船的第四个阶段，并且正形成更高水平的造船技术。现阶段，我国正朝敏捷制造技术结合船舶生产的模式分阶段进行研发，因而目前我国正处于以壳舾涂一体化的中间产品导向型阶段向以设计制造一体化的产品导向型阶段的过渡期。自2009年开始，我国所承接的新船订单早已赶超韩国位列世界第一，并且在中国所承接的新船订单中主要是以三大主流船型散货船、油船和集装箱船为主，这对我国模块化造船的发展带来了机遇。

而另一方面，近两年来国内绝大多数船厂面临着新接订单减少、用工成本升高、资金困难以及技术壁垒等一系列问题，因而对于模块化船舶的思想主要是体现在总体布置中贯彻模块化技术以及设备系统采用集装箱功能模块两个方面。同时，由于受到传统船舶建造思想的禁锢，当前普遍存在着设计思想僵化以及存在一定滞后性，这使得诸如不能正确处理总装造船与单元、模块化设计造船的关系，理论研究薄弱而迫切需要寻找恰当的造船方法，以及传统的生产组织形式受外界因素与相互之间的影响很大等各种各样问题的出现，因而施工单位需要切实将模块化造船理念贯穿与船舶设计、开发、建造以及管理等整个过程之中，亦需要在形成船舶设计与建造一体化的基础上及时更新设计理念，从而才能实现模块化造船的目的。

3探析模块化造船技术的发展趋势

从一定程度上来看，当前模块化造船技术的发展与现代造船技术的发展是相辅相成的，并且伴随着科技信息水平的快速提高与广泛应用，伴随着造船精度控制技术以及船舶工程管理技术的不断完善，当前模块化造船不断朝着集成化方向发展的。并且从另一角度上来看，由于现代化信息技术成果的广泛应用，模块化造船技术的发展必然离不开新技术。因而伴随着计算机技术、人工智能技术以及机器人技术研究工作的不断深入，未来的模块化造船方式必然随之发生重大改变。

同时，先进制造模式在模块化造船中的广泛应用必定是未来的另一发展趋势。通过将当前信息化网络技术成果应用到模块化造船工作当中来，能夠在很大程度上实现异地设计与制造管理，从而大大方便了模块化造船设计与管理工作的开展，进而持续创造出企业经济效益、提高企业竞争力。而从企业的角度上来分析，未来造船模式主要指的是计算机集成制造系统。这与上文所介绍是大致相同的。企业通过依靠集成一体化机制的深入发展，通过依靠信息高速公路或者信息数字化与网络化将各地的模块工厂、材料以及设备制造厂与企业自身有机链接，能够随时、可视地进行异地联合生产，进而形成以产品为导向的动态无缝整合建造系统。这种系统亦是当前彻底模块化造船的主要依托。

而作为当前逐渐兴起的生产中心造船模式，这种新型的模式能够建造专门的分段并展开相应的预舾装工作形成模块产品，或制造专门的功能单元模块，或进行总装工程形成终端产品。因而根据中心的设置位置和体系结构，可以简单分为实体中心和虚拟中心。并且对于虚拟中心而言，虚拟中心实际是一个能够充分发挥承接造船订单、船台以及试航交船等众多功能的虚拟企业，在信息技术与智能技术运用的前提下采用新型的控制方式来达到联动控制，继而能够提高生产效率以及降低船舶制造成本。所以造船企业未来采用的模式必然是生产中心造船模式。

模块化造船相对于传统的造船法存在着巨大的优势，但是从目前国内外模块化造船的实践看，要达到真正的模块造船仍有很多工作要做，其中最主要的工作是设计方法的变更。也就是说，模块造船法要想取得突破性的进展，就必须开展模块化船舶的设计研究，充分发挥上述集成设计软件的优势，以管舾装模块化为目标，以舾装生产设计为途径，对管舾装模块的划分、结构形式、通用性、系列性、组合性、标准化、设计方法及相应的组织管理等进行研究是极为必要的，只有这样才能尽早实现设计、生产、管理一体化，实现真正意义上的模块化造船。以计算机应用技术为依托，以模块化总装造船为目标，以成组技术理论和敏捷制造思想为指导，实施批量定制的未来造船模式将造船业走向新纪元的标志。

结语

综上所述，我们不难得出现代船舶企业在模块化造船技术的发展过程中必然会遇到各种各样的问题，这就需要船舶企业在发展过程中切实利用当前信息化高新技术成果来武装自己，并且在采用生产中心造船模式的基础上形成企业独特的社会竞争力，从而才能够有效降低生产成本以及提高生产效率，进而才能够在真正意义上达到发展模块化造船技术的本质目的。

参考文献

[1]于逢平，肖洪钧，姜照华.先进制造模式的综合创新战略分析：以总装化造船为例[J].大连理工大学学报，2010，31（1）：11-15.

[2]李加亮，王越.模块化造船的现状及未来发展趋势的思考[J].中国水运，2013，13（3）：3-4.

[3]肖艳秋，孙厚芳，薛庆，李海超.船舶模块化设计建造关键技术研究[J].先进制造技术高层论坛暨制造业自动化与信息化技术研讨会，2007：199-206.

（作者单位：大连中远海运重工有限公司）