模塊化造船技術發展研究

王俊財

摘要：現代化科學技術水平的快速發展，帶動了重工業以及科技行業的快速興起，造船技術水平也隨之快速提高。因而近些年以來，為滿足社會經濟發展的需要，我國開始對模塊化造船技術進行研究。本文主要從模塊化造船技術的概念與原因出發，繼而在分析當前模塊化造船技術現狀的基礎上，對模塊化造船技術的發展趨勢進行理論性探討。

關鍵詞：模塊化造船技術；發展研究概念；原因現狀

引言

隨著科學技術的不斷進步，現代造船業應用了新的模塊化造船技術。模塊化造船技術是當代造船技術發展的一個嶄新方向，很多國家都已廣泛地應用了這一技術。事實證明，模塊化造船技術作為一項先進的技術，不僅將生產成本進一步降低，而且使生產效率大大提高，促進了造船業邁向一個新的高度，未來模塊化造船技術的發展將會更加廣闊。

1對模塊化造船技術的闡述

所謂模塊化造船技術，主要指的是在造船的過程當中通過采用一些獨立的單元件或者標準件來組裝建造，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。從另一程度上來看，模塊化造船一般需要遵循在設備制造廠把設備組裝成標準化模塊并試驗合格，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準化連接口進行結合的基本流程，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準化的構造、標準件和可選部件以及可組裝性的預制件等特點。而從近些年以來模塊化造船技術快速發展的原因來看，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備的維修和改裝，往往由于模塊化造船有利于實現規模經濟的發展，繼而能夠有效提高企業競爭力，因而當前模塊化造船技術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發展過程中所要切實解決的問題。

模塊化造船已經有30多年的歷史了，技術上日趨成熟。目前已被多國海軍采用，如美國、德國、丹麥、瑞典、俄羅斯等。應用也很廣泛，航母、潛艇、巡洋艦、護衛艦等水上、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的先進性。包括研發、設計、建造、維護、改裝。突出的優點是加快建造周期，升級靈活，便于安裝新系統。

2模塊化造船技術的現狀

從當前國內外模塊化造船技術的現狀來看，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。現階段，我國正朝敏捷制造技術結合船舶生產的模式分階段進行研發，因而目前我國正處于以殼舾涂一體化的中間產品導向型階段向以設計制造一體化的產品導向型階段的過渡期。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展帶來了機遇。

而另一方面，近兩年來國內絕大多數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在總體布置中貫徹模塊化技術以及設備系統采用集裝箱功能模塊兩個方面。同時，由于受到傳統船舶建造思想的禁錮，當前普遍存在著設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、模塊化設計造船的關系，理論研究薄弱而迫切需要尋找恰當的造船方法，以及傳統的生產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，因而施工單位需要切實將模塊化造船理念貫穿與船舶設計、開發、建造以及管理等整個過程之中，亦需要在形成船舶設計與建造一體化的基礎上及時更新設計理念，從而才能實現模塊化造船的目的。

3探析模塊化造船技術的發展趨勢

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

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

而作為當前逐漸興起的生產中心造船模式，這種新型的模式能夠建造專門的分段并展開相應的預舾裝工作形成模塊產品，或制造專門的功能單元模塊，或進行總裝工程形成終端產品。因而根據中心的設置位置和體系結構，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，在信息技術與智能技術運用的前提下采用新型的控制方式來達到聯動控制，繼而能夠提高生產效率以及降低船舶制造成本。所以造船企業未來采用的模式必然是生產中心造船模式。

模塊化造船相對于傳統的造船法存在著巨大的優勢，但是從目前國內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計研究，充分發揮上述集成設計軟件的優勢，以管舾裝模塊化為目標，以舾裝生產設計為途徑，對管舾裝模塊的劃分、結構形式、通用性、系列性、組合性、標準化、設計方法及相應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設計、生產、管理一體化，實現真正意義上的模塊化造船。以計算機應用技術為依托，以模塊化總裝造船為目標，以成組技術理論和敏捷制造思想為指導，實施批量定制的未來造船模式將造船業走向新紀元的標志。

結語

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

參考文獻

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（作者單位：大連中遠海運重工有限公司）