模块化造船技术

模块化造船技术是指将船舶结构、设备和系统按功能或层次体系分解成若干有接口关系的相对独立单元，再按照标准化、通用化、系列化、组合化的设计和生产原则以不同的方式排列和组合成完整船舶的造船方法。

简述所谓模块化造船，就是船舶的建造主要采用各种大大小小的模块。这种模块可以是功能性或综合性的舾装小模块，而更多的是综合性的壳舾涂一体化的大模块。当全船的模块达到一定的数量时，特别是机舱内形成标准化模块时，才能称得上是模块化造船。模块化造船的中心思想是最大限度地提高中间产品的成品化程度。这里的中间产品是指综合性的壳舾涂一体化的大模块，包括分段、分段组合体、预舾装件(或舾装小模块)和涂装工程。发展模块化造船应该具备两个基础条件，即软件和硬件，其一是设计、生产、管理方式都要向现代造船模式转变；其二是要有一定规模的现代造船设施做保证，两者缺一不可。模块化造船有利于组织更加高效的生产。

造船模块具有标准尺寸、标准构造和标准件、可选部件，以及可预制和可组装性等特点。其大致可分为船体结构模块、船舶舾装模块、船舶电气模块、船舶设备(武备)模块等。模块化造船的特点是简化产品的系统结构，从而简化设计、制造和管理。由于模块具有标准化、通用化和独立的功能，便于形成船舶中间产品，有利于专业化大生产。由独立、高效、专业化的模块厂向船厂提供各类模块，船厂则成为总装厂。

模块化造船法实质上是船舶标准化与系统工程的科学结合。模块化造船起步较早，并在德、美等国的军船上成功应用。但由于其系列化、标准化等难以全面突破，在民船上，应用还受到限制。但随着各类单元的不断推出，模块化的趋势还是日益明显。1

发展情况早在1969年，德国的Blohm-Vos8公司就决定开发模块化这一新的舰船建造方法。20多年来，模块化造船方法得到了深入的研究和广泛的应用。从舰船总体到主机推进系统、全船控制系统、自动化系统、武器装备、机电装置、舾装设备纷纷采用了模块化技术，尤以居住舱室、机电装置、自动化系统及武器装备方面的模块化发展更快，效果更佳。

国外造船先进国家，舾装单元已采用标准化、模块化。通过机电设备模块化、标准化和过程简单化，减少船舶设计、生产、采购等整个寿命期运行以及保障方面所需的时间和复杂性来降低船舶建造和服役期内的总成本。

美国、英国、前苏联、德国、日本、法国、挪威、丹麦、芬兰等众多工业化国家在模块化造船应用方面都取得了引人注目的成就，并且呈不断发展的趋势，模块化技术的研究和应用正在导致舰船设计思想、建造流程、维修管理方法上的重大变革。美国海军已提出，未来的舰船将使用由标准组件组成的模块来设计和建造。在民船领域，模块化建造将能充分发挥标准化和通用化的优势，可使技术复杂、批量小的船舶建造取得更大的效益。模块化建造方式有可能成为未来造船业发展的方向。2

主要发达国家船舶制造普遍采用壳舾涂一体化集成制造模式，并向模块化建造过渡。美国、俄罗斯、英国、德国、日本、法国等国家在模块化造船应用方面取得了令人瞩目的成绩。英国最新的45型驱逐舰由BAE系统公司总包，分为6个总段在不同船厂建造。桅杆和烟囱以及其他船身以上部分，也都相应在不同船厂建造，最后选择一个总装厂组装。美国“弗吉尼亚”号潜艇制造也采用模块化造船技术。德国MEKO技术(多用途标准组合设计)和美国的SEAMOD技术(模块化实施海上系统的现代化改装)则是模块化造船技术的典型代表。

在总段建造的基础上，同时扩大预舾装和涂装的范围，使总段内的舾装完整性达到前所未有的程度，即除接口位置外，内部的壳、舾、涂工作接近全部完成状态，形成了模块。当整条船舶是由这些模块合拢而成时，就实现了模块化造船，使船厂真正成为总装企业。模块化造船将是引领船舶制造模式发展的大趋势。1

模块要素一般说来，造船的模块应具备标准化、可选性和预制作等要素。

①模块应具有标准尺寸和标准构造。造船采用模块化的目的之一，就是要缩短设计与制造周期，而标准化是简化设计、便于制造的有效措施。根据原材料和配套设备的标准化状况，可以确定船体构件和舾装单元的标准尺寸和标准构造，以减少尺寸种类和构造类型，从而可以加快设计进程，方便施工建造。

②模块应具有标准件和可选部件的特点。造船是属订货型的装配工业部门，订货型设计必须满足客户的合同要求，而要完成装配性生产却必须依赖外部配套工业提供各种标准器材和定型设备。标准件的可选性是。定制。设计的一种特色，可以用模块内所含设备的可调换性来满足船东的特定要求。

③模块是预制件，具有组装性。造船竞争力的标志之一是建造周期。采用平行作业、预制预装是加快造船进度的有力措施。船体模块就是船体的分段或小分段，是船体结构的预制件；舾装模块通常是预舾装单元，也可以是船上的一个区域。它们与船体的组装就是船体总装或分段舾装和船上舾装。这是中间产品规范化生产的区域导向型造船方式。

根据上述3个要素，造船模块可以定义为：具有标准尺寸和标准件，且主要部件具有可选性的最终产品的预制单元。这种预制单元可以是结构功能单元或系统功能单元。由于模块中含有可选部件，因此可作局部修改，以满足船东的使用要求。例如，船上的卫生单元就是一个模块。卫生单元具有标准尺寸和标准构造，内部装有标准的卫生设备，并设有电、水、污水等系统。其中便器有蹲式和坐式两种可供选用，而浴缸也可以调换成淋浴器。于是，可派生出4种样式的卫生单元方案，供船东选择。这种卫生单元可进行专业化生产，上船安装时仅作结构固定和系统连接后就可使用，施工十分方便。2

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学