封岳

（青島北海船舶重工有限責(zé)任公司 生產(chǎn)運(yùn)行部，山東 青島 266520）

經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)代造船業(yè)逐漸將模塊化造船技術(shù)作為目前造船技術(shù)發(fā)展的新方向，特別是國外的很多國家都已經(jīng)應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)。通過事實(shí)證明，模塊化技術(shù)的使用能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，加快造船業(yè)的發(fā)展，因此，模塊化技術(shù)將成為未來造船業(yè)發(fā)展的新方向。在將來，模塊化技術(shù)也將會得到更為廣泛的應(yīng)用。

1 模塊化造船的含義和發(fā)展趨勢

1.1 模塊化造船的含義

模塊化設(shè)計(jì)是將指定的模塊在一定的條件下組裝成符合要求的產(chǎn)品，這種設(shè)計(jì)方法主要是根據(jù)不同的任務(wù)和要求而進(jìn)行組裝和配制，它能夠同時(shí)滿足不同產(chǎn)品型號和品種的要求，模塊化設(shè)計(jì)具有減少設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)水平、保持船舶系統(tǒng)的先進(jìn)性、便于產(chǎn)品維修等多種優(yōu)點(diǎn)。目前，模塊化的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在造船業(yè)、汽車業(yè)等多種領(lǐng)域。

模塊化造船是指在船舶建造中，將船舶建造任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的層層分解。首先采用一些獨(dú)立的單元件或標(biāo)準(zhǔn)件，把設(shè)備組裝成標(biāo)準(zhǔn)化模塊，然后通過對各個(gè)單元的組裝而建造成有特殊功能的集成模塊，并將這些具有不同功能的模塊上船安裝，最后再將這些組建好的模塊組合起來，經(jīng)過一系列的檢查和驗(yàn)收后，再由各個(gè)模塊組合成為一個(gè)整體，從而完成船舶建造的所有工作。

目前，由于模塊化技術(shù)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、加工、建造、維修、改裝等整個(gè)建造階段，都具有能夠提高建造周期、升級靈活、便于安裝等功能，而被廣泛應(yīng)用于潛艇、護(hù)衛(wèi)艦等船舶的建造上。

1.2 模塊化造船技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著全球經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科技的高速發(fā)展，造船業(yè)也在持續(xù)推進(jìn)，很多先進(jìn)的新興技術(shù)都被廣泛應(yīng)用到船舶建造領(lǐng)域。特別是伴隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代生產(chǎn)方式的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)代造船業(yè)越來越向知識密集型、設(shè)備及信息密集型方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)前造船業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)主要有船體分道建造、模塊化建造、智能控制系統(tǒng)等前沿技術(shù)，因此，模塊化造船的發(fā)展與現(xiàn)代造船技術(shù)的發(fā)展有著緊密的關(guān)系。模塊化造船技術(shù)在未來的發(fā)展中主要具有以下兩個(gè)方向的趨勢：一是高性能的計(jì)算機(jī)技術(shù)將得到更深入的應(yīng)用；二是向先進(jìn)的制造模式方向發(fā)展。

（1）高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)得到更深入的應(yīng)用。模塊化技術(shù)的開展離不開計(jì)算機(jī)平臺的支撐，船舶建造過程中任何部分的模塊化設(shè)計(jì)都離不開加工設(shè)計(jì)，這就需要先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件作為輔助，采用計(jì)算機(jī)平臺完成船舶建造的高效建模、模型出圖、圖紙修改、下料加工等各個(gè)部分。因此，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，高效的計(jì)算機(jī)平臺為模塊化的加工設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，同時(shí)，這也是模塊化造船技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。所以，計(jì)算機(jī)技術(shù)在模塊化造船技術(shù)中的應(yīng)用將加快造船業(yè)的升級和換代，擴(kuò)大造船技術(shù)的應(yīng)用范圍。

（2）向先進(jìn)的制造模式方向發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代造船技術(shù)也得到迅速提高，人們利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨國家、跨時(shí)間來進(jìn)行船舶各個(gè)環(huán)節(jié)的制造，通過將整個(gè)船舶建造的任務(wù)分解為不同的模塊，再配上先進(jìn)的制造管理模式，這使模塊化制造在造船業(yè)中得以實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。

1.3 模塊化造船的主要模式

模塊化造船主要有以下4種模式。一是功能模塊化。它是指在建造前將船舶按照功能先分類，建造時(shí)再搭建、組裝功能不同的模塊，從而打造具有特種功能、裝備簡便、作戰(zhàn)能力強(qiáng)的船舶。二是技術(shù)模塊化。技術(shù)模塊化主要是為了方便后期引進(jìn)新的技術(shù)或者對船舶進(jìn)行相關(guān)部位設(shè)備的維護(hù)，從而在建造時(shí)裝配合理的技術(shù)體系。三是任務(wù)模塊化。是指在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上配合不同的任務(wù)而進(jìn)行的，主要表現(xiàn)在不同模塊后期建造填充或事后改進(jìn)的模塊。由于在實(shí)際的船舶建造中，并不是將以上模塊化技術(shù)拆開使用，而是同時(shí)采用幾種技術(shù)，所以，模塊化技術(shù)得到造船業(yè)乃至其他行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

2 我國模塊化造船技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

模塊化技術(shù)在船舶建造中的使用開始于二戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)，美國大量建造軍用艦船，這促進(jìn)了船舶建造的焊接技術(shù)和其他建造技術(shù)的發(fā)展。而模塊化技術(shù)是在1971年由前蘇聯(lián)正式提出的一種建造方法，此后美國也逐漸開始對模塊化方法進(jìn)行了大量的研究和組織生產(chǎn)，隨著研究和實(shí)踐的進(jìn)一步深入，美國的模塊化造船理念和思想逐步得到成熟。然而，一直到80年代中期，我國才慢慢開始引入模塊化造船技術(shù)。但是，由于我國受傳統(tǒng)船舶建造思想的影響較深，從而存在對一些先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)軟件的使用率低、設(shè)計(jì)吸收利用率低、思想固化等問題，這直接導(dǎo)致模塊化造船在我國沒有實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的價(jià)值。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是在船舶建造中，沒有做好事前分解工作，沒有將整個(gè)建造過程分成科學(xué)合理的模塊，從而沒有處理好總裝造船和各個(gè)模塊化設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。二是模塊化實(shí)施方法不夠先進(jìn)。由于我國造船業(yè)對模塊化的研究起步較晚，所以無論是理論，還是實(shí)踐研究都相對較弱。三是沒有將先進(jìn)的生產(chǎn)方式與模塊化技術(shù)同步進(jìn)行研究，從而阻礙了模塊化技術(shù)的發(fā)展。四是缺乏對模塊化技術(shù)理念的認(rèn)識。目前，雖然我國造船業(yè)已經(jīng)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，但是對模塊化技術(shù)的研究還不夠深入，只是停留在表層，有待于進(jìn)一步提高。

3 模塊化造船技術(shù)在船舶建造中的應(yīng)用

通過對我國模塊化造船技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，可以看出，我國造船的模塊化技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國家相比還停留在初步階段，目前僅在個(gè)別的建造階段得以有效應(yīng)用，且應(yīng)用的數(shù)量和范圍十分有限，因此，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，我國可以進(jìn)一步擴(kuò)大模塊化技術(shù)在造船過程中的應(yīng)用，從而提高我國的造船水平。所以，要想在造船的全部階段都實(shí)現(xiàn)模塊化，就要做好以下幾個(gè)方面的工作，例如，造船企業(yè)要牢固樹立模塊化的理念，與先進(jìn)造船技術(shù)相融合，注重船舶設(shè)計(jì)與加工一體化等方面的研究。

3.1 牢固樹立模塊化理念

由于模塊化技術(shù)具有其他技術(shù)沒有的獨(dú)特優(yōu)勢，例如，使用該技術(shù)的建造成本更低、效率更高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此，模塊化技術(shù)才能得到較快的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，模塊化技術(shù)越來越成為一種發(fā)展趨勢，在這種背景下，我國造船業(yè)只有積極改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，擯棄固化的一些思想，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的模塊化理念和思想，并將模塊化造船的理念應(yīng)用于船舶建造的加工設(shè)計(jì)、模塊開發(fā)、模型構(gòu)建、后期維護(hù)以及生產(chǎn)管理的全過程，只有這樣，才能在船舶建造的每個(gè)階段更好的實(shí)施模塊化建造，才能更有效地實(shí)現(xiàn)模塊化造船的目的。

3.2 與先進(jìn)造船技術(shù)相互融合

現(xiàn)代造船業(yè)的發(fā)展趨勢之一就是融合了更加先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)等各種技術(shù)，因此，在建造時(shí)就要積極學(xué)習(xí)和使用先進(jìn)的技術(shù)，轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念，將每個(gè)單元和模塊的設(shè)計(jì)充分融入到模塊化理念。同時(shí)，還要積極開展單元、模塊化造船程序與生產(chǎn)組織形式的研究，從而使模塊化技術(shù)與先進(jìn)的生產(chǎn)方法相互結(jié)合，最終運(yùn)用模塊化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)集設(shè)計(jì)與生產(chǎn)為一體的造船目的。

3.3 注重船舶設(shè)計(jì)與加工一體化

目前，由于船舶的設(shè)計(jì)和建造不在一起完成，而是分別由設(shè)計(jì)院完成設(shè)計(jì)工作，船廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)建造，這種獨(dú)立分工的建造模式很不利于模塊化工作的開展。由于模塊化設(shè)計(jì)方法要求從船舶建造的設(shè)計(jì)定稿、加工、建模等整個(gè)過程都要密切配合，不同環(huán)節(jié)要做好相互銜接才能更好的完成工作。所以，為了更好的將模塊化技術(shù)方法應(yīng)用到造船業(yè)，應(yīng)該提高船舶設(shè)計(jì)與加工的一體化，才能提高我國造船業(yè)的工作效率。

4 結(jié)語

綜上所述，模塊化技術(shù)在造船業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，無論是在軍艦制造、民船研究等方面都有了很大的突破，模塊化的技術(shù)理念對國內(nèi)外造船業(yè)都具有深遠(yuǎn)的影響和意義，在未來的造船業(yè)中，模塊化也有較好的發(fā)展前景。通過近幾年的發(fā)展，我國在模塊化技術(shù)上的應(yīng)用也有了很大的提高，但與國外先進(jìn)國家相比還有很大的差距和不足，因此，在模塊化技術(shù)已經(jīng)成為一種大的發(fā)展趨勢環(huán)境下，我國也要認(rèn)清現(xiàn)代造船業(yè)的發(fā)展趨勢，不斷引進(jìn)和學(xué)習(xí)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、人工智能等技術(shù)，同時(shí)，深入研究科學(xué)的生產(chǎn)管理方式，這對豐富和發(fā)展我國造船業(yè)技術(shù)，提高造船水平都具有重要的意義。