王俊財

摘要：現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展，帶動了重工業(yè)以及科技行業(yè)的快速興起，造船技術(shù)水平也隨之快速提高。因而近些年以來，為滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，我國開始對模塊化造船技術(shù)進行研究。本文主要從模塊化造船技術(shù)的概念與原因出發(fā)，繼而在分析當(dāng)前模塊化造船技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對模塊化造船技術(shù)的發(fā)展趨勢進行理論性探討。

關(guān)鍵詞：模塊化造船技術(shù)；發(fā)展研究概念；原因現(xiàn)狀

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代造船業(yè)應(yīng)用了新的模塊化造船技術(shù)。模塊化造船技術(shù)是當(dāng)代造船技術(shù)發(fā)展的一個嶄新方向，很多國家都已廣泛地應(yīng)用了這一技術(shù)。事實證明，模塊化造船技術(shù)作為一項先進的技術(shù)，不僅將生產(chǎn)成本進一步降低，而且使生產(chǎn)效率大大提高，促進了造船業(yè)邁向一個新的高度，未來模塊化造船技術(shù)的發(fā)展將會更加廣闊。

1對模塊化造船技術(shù)的闡述

所謂模塊化造船技術(shù)，主要指的是在造船的過程當(dāng)中通過采用一些獨立的單元件或者標(biāo)準(zhǔn)件來組裝建造，繼而形成具有一定功能的集成模塊且將之組合成整體來取代其相對獨立的狀態(tài)。從另一程度上來看，模塊化造船一般需要遵循在設(shè)備制造廠把設(shè)備組裝成標(biāo)準(zhǔn)化模塊并試驗合格，需要在造船廠完成各個模塊上船安裝工作且對各個模塊的標(biāo)準(zhǔn)化連接口進行結(jié)合的基本流程，這在很大程度上能夠有效提高船舶建造速率。

從另一層面上來講，相對于傳統(tǒng)的分段造船方式而言，模塊化造船一般包涵諸如模塊具有標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)件和可選部件以及可組裝性的預(yù)制件等特點。而從近些年以來模塊化造船技術(shù)快速發(fā)展的原因來看，往往由于模塊化造船能夠有效縮短建造周期與有效降低建造成本，往往由于模塊化造船可以有效提高設(shè)備的維修和改裝，往往由于模塊化造船有利于實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟的發(fā)展，繼而能夠有效提高企業(yè)競爭力，因而當(dāng)前模塊化造船技術(shù)在世界各國船舶建造中普遍采用。同時，模塊化造船常常會存在著諸如總體性能較差、運營費用較高以及更換或維修所造成的損失更大等缺陷，這些問題都是此后模塊化造船技術(shù)發(fā)展過程中所要切實解決的問題。

模塊化造船已經(jīng)有30多年的歷史了，技術(shù)上日趨成熟。目前已被多國海軍采用，如美國、德國、丹麥、瑞典、俄羅斯等。應(yīng)用也很廣泛，航母、潛艇、巡洋艦、護衛(wèi)艦等水上、水下艦艇等都開始采用。模塊化造船的目的主要是降低整個全壽期費用和保持全艦系統(tǒng)的先進性。包括研發(fā)、設(shè)計、建造、維護、改裝。突出的優(yōu)點是加快建造周期，升級靈活，便于安裝新系統(tǒng)。

2模塊化造船技術(shù)的現(xiàn)狀

從當(dāng)前國內(nèi)外模塊化造船技術(shù)的現(xiàn)狀來看，世界各國正處于模塊化造船的第四個階段，并且正形成更高水平的造船技術(shù)。現(xiàn)階段，我國正朝敏捷制造技術(shù)結(jié)合船舶生產(chǎn)的模式分階段進行研發(fā)，因而目前我國正處于以殼舾涂一體化的中間產(chǎn)品導(dǎo)向型階段向以設(shè)計制造一體化的產(chǎn)品導(dǎo)向型階段的過渡期。自2009年開始，我國所承接的新船訂單早已趕超韓國位列世界第一，并且在中國所承接的新船訂單中主要是以三大主流船型散貨船、油船和集裝箱船為主，這對我國模塊化造船的發(fā)展帶來了機遇。

而另一方面，近兩年來國內(nèi)絕大多數(shù)船廠面臨著新接訂單減少、用工成本升高、資金困難以及技術(shù)壁壘等一系列問題，因而對于模塊化船舶的思想主要是體現(xiàn)在總體布置中貫徹模塊化技術(shù)以及設(shè)備系統(tǒng)采用集裝箱功能模塊兩個方面。同時，由于受到傳統(tǒng)船舶建造思想的禁錮，當(dāng)前普遍存在著設(shè)計思想僵化以及存在一定滯后性，這使得諸如不能正確處理總裝造船與單元、模塊化設(shè)計造船的關(guān)系，理論研究薄弱而迫切需要尋找恰當(dāng)?shù)脑齑椒?，以及傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織形式受外界因素與相互之間的影響很大等各種各樣問題的出現(xiàn)，因而施工單位需要切實將模塊化造船理念貫穿與船舶設(shè)計、開發(fā)、建造以及管理等整個過程之中，亦需要在形成船舶設(shè)計與建造一體化的基礎(chǔ)上及時更新設(shè)計理念，從而才能實現(xiàn)模塊化造船的目的。

3探析模塊化造船技術(shù)的發(fā)展趨勢

從一定程度上來看，當(dāng)前模塊化造船技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代造船技術(shù)的發(fā)展是相輔相成的，并且伴隨著科技信息水平的快速提高與廣泛應(yīng)用，伴隨著造船精度控制技術(shù)以及船舶工程管理技術(shù)的不斷完善，當(dāng)前模塊化造船不斷朝著集成化方向發(fā)展的。并且從另一角度上來看，由于現(xiàn)代化信息技術(shù)成果的廣泛應(yīng)用，模塊化造船技術(shù)的發(fā)展必然離不開新技術(shù)。因而伴隨著計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)以及機器人技術(shù)研究工作的不斷深入，未來的模塊化造船方式必然隨之發(fā)生重大改變。

同時，先進制造模式在模塊化造船中的廣泛應(yīng)用必定是未來的另一發(fā)展趨勢。通過將當(dāng)前信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成果應(yīng)用到模塊化造船工作當(dāng)中來，能夠在很大程度上實現(xiàn)異地設(shè)計與制造管理，從而大大方便了模塊化造船設(shè)計與管理工作的開展，進而持續(xù)創(chuàng)造出企業(yè)經(jīng)濟效益、提高企業(yè)競爭力。而從企業(yè)的角度上來分析，未來造船模式主要指的是計算機集成制造系統(tǒng)。這與上文所介紹是大致相同的。企業(yè)通過依靠集成一體化機制的深入發(fā)展，通過依靠信息高速公路或者信息數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化將各地的模塊工廠、材料以及設(shè)備制造廠與企業(yè)自身有機鏈接，能夠隨時、可視地進行異地聯(lián)合生產(chǎn)，進而形成以產(chǎn)品為導(dǎo)向的動態(tài)無縫整合建造系統(tǒng)。這種系統(tǒng)亦是當(dāng)前徹底模塊化造船的主要依托。

而作為當(dāng)前逐漸興起的生產(chǎn)中心造船模式，這種新型的模式能夠建造專門的分段并展開相應(yīng)的預(yù)舾裝工作形成模塊產(chǎn)品，或制造專門的功能單元模塊，或進行總裝工程形成終端產(chǎn)品。因而根據(jù)中心的設(shè)置位置和體系結(jié)構(gòu)，可以簡單分為實體中心和虛擬中心。并且對于虛擬中心而言，虛擬中心實際是一個能夠充分發(fā)揮承接造船訂單、船臺以及試航交船等眾多功能的虛擬企業(yè)，在信息技術(shù)與智能技術(shù)運用的前提下采用新型的控制方式來達到聯(lián)動控制，繼而能夠提高生產(chǎn)效率以及降低船舶制造成本。所以造船企業(yè)未來采用的模式必然是生產(chǎn)中心造船模式。

模塊化造船相對于傳統(tǒng)的造船法存在著巨大的優(yōu)勢，但是從目前國內(nèi)外模塊化造船的實踐看，要達到真正的模塊造船仍有很多工作要做，其中最主要的工作是設(shè)計方法的變更。也就是說，模塊造船法要想取得突破性的進展，就必須開展模塊化船舶的設(shè)計研究，充分發(fā)揮上述集成設(shè)計軟件的優(yōu)勢，以管舾裝模塊化為目標(biāo)，以舾裝生產(chǎn)設(shè)計為途徑，對管舾裝模塊的劃分、結(jié)構(gòu)形式、通用性、系列性、組合性、標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計方法及相應(yīng)的組織管理等進行研究是極為必要的，只有這樣才能盡早實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化，實現(xiàn)真正意義上的模塊化造船。以計算機應(yīng)用技術(shù)為依托，以模塊化總裝造船為目標(biāo)，以成組技術(shù)理論和敏捷制造思想為指導(dǎo)，實施批量定制的未來造船模式將造船業(yè)走向新紀(jì)元的標(biāo)志。

結(jié)語

綜上所述，我們不難得出現(xiàn)代船舶企業(yè)在模塊化造船技術(shù)的發(fā)展過程中必然會遇到各種各樣的問題，這就需要船舶企業(yè)在發(fā)展過程中切實利用當(dāng)前信息化高新技術(shù)成果來武裝自己，并且在采用生產(chǎn)中心造船模式的基礎(chǔ)上形成企業(yè)獨特的社會競爭力，從而才能夠有效降低生產(chǎn)成本以及提高生產(chǎn)效率，進而才能夠在真正意義上達到發(fā)展模塊化造船技術(shù)的本質(zhì)目的。

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（作者單位：大連中遠海運重工有限公司）