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摘 要船舶生产是一项系统工程，其复杂的程度决定了其必须有完整的生产和管理模式来支持整个过程。模块化设计建造的思路为船舶的生产提供了一个发展的方向，即利用模块的特征来达到高效、高质生产船舶的目标，为将来的船舶制造业发展提供技术基础。
关键词船舶生产；模块化理念；模块技术；关键技术
中图分类号U6 文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)111-0196-01
1船舶模块化设计建造的概况
目前来看，船舶建造技术的发展在制造和设计技术的不断发展而不断提高，具体看经过了多个发展阶段，归纳船舶制造的发展阶段如下。
1）主系统导向的船舶制造模式，即船台装配、码头舾装、整体涂装，就是针对不同的系统而进行整体装配。
2）系统与区域结合的导向性制造模式。即分段建造、预先舾装、预先涂装，将主系统分为多个“区域”进行分部组合。
3）区域类型划分与阶段结合的造船模式。即分道建造、分区域舾装、分区域涂装，将原有的主系统划分至多段进行。
4）以中间产品为导向的一体化造船模式。即所谓的船壳、舾装、涂装一体化建造。
5）产品导向型的造船模式。即设计、制造紧密结合的一体化造船模式，可以完全适应统筹化管理系统的造船模式。
综合的看，第一和二个阶段是传统的造船模式，第三、四个阶段是现代造船技术范畴，而最后阶段是未来的造船技术模式，可以理解为造船技术的统筹化管理，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按照区域组织制造，船壳、舾装、涂装在空间上实现分道、时间上程序化，从而实现设计、生产、管理一体化的船舶制造技术。
2模块的概念和特征
所谓模块最早是一种为了适应容易装配灵活而设计制造的符合某种标准的一系列零件或者组件，或者独立成为集合单元，其具有独立性、通用性、可组性等，并可以将其与其他单元相结合，从而构成一个完整的整体。因此，模块的特点也就包括了以下三个。
1）独立（整体）性。模块首先具有独立的功能和结构，且可以独立设计、运转，可制造、储备而可以作为一种通用商品而流通在市
场上。
2）通用性。可以适应多种组合，即功能和结构可以为某些整体结构所采用，成为多样化系统的组件。这样就可以降低组合或者制造系统而付出的成本。
3）可组性。模块具有强大的接口兼容功能，即一系列的模块可以在某种标准下组合起来，形成系统的成员完成系统功能集成，并构造出新的功能和结构，也可将组合程序简单的逆转而将其分离开来方便
维护。
3船舶模块化设计建造的关键技术
3.1模块体系的开发
船舶的模块化设计和建造的首要问题就是设计和建造对象较为复杂，包括了多个平台、功能模块，船舶的规模越大其系统也就越大，要达到模块化设计建造的目标就必须合理的对顶层进行规划。目前我国船舶的制造和研究的主线还在纵向方面，即针对不同型号的产品而设计和研发，而模块化生产的前提是跨型号的横向产品开发和研制。所以要实现模块化生产首先就影响解决模块系统划分的问题。即制定模块化体系然后在针对不同的产品系类进行研究和开发，逐步完善各个功能系统、装配对象生产模块化部件，并最终在生产中推广，这样才能保证船舶设计建造的模块化得以实施。同时也可保证对新型船舶的研发和生产。
整个模块化生产的体系结构应具备必要的先进性，即在较长的时间内应保持稳定，所有模块的设计都应当符合某一个系列的船舶的长期应用，进而使之得到推广，并在典型化界面上保有一定的余量，提高其发展适应性。另外，在设计的过程中应尽量借鉴国外的先进经验，少走弯路，此时并不是将经验直接照搬而是应进行消化和理解，力求建立一套设计和制造符合我国国情并可以与国际接轨的模块开发体系，以支持实际生产的发展。
3.2对模块层次的划分
从前面的论述可以看出，模块是一种具有特殊功能的组件。模块化设计建造中其最主要的特征就是独立功能和结构，并可组合。而模块的此种特征却来自与对某种功能的系统性划分而来，即将复杂的系统分解开来形成一个个具有独立功能和结构的模块，这是实现模块化制造船舶的基础。
在船舶模块化设计建造的过程中必须先将系统分解，因为船舶建造的系统较为复杂，具有功能要求高，结构复杂的特点，影响其生产和质量的因素较多，同时船舶的每个系统不是独立存在的而是相互联系，因此在模块化过程中必须对系统进行分解，以获得具体的生产模块，然后才能针对模块进行设计和生产，最终将模块组合起来实现模块化设计建造。船舶的主要系统图可分为机械系统、能量供应、信息传递这三个大类。船舶的体系进行分解的时候应主要每个功能模块的内部组件之间应保持紧密联系，并最终形成一个相对独立的系统，利用某种方式与其他模块进行连接，而模块之间应保持应尽量“松散”的结合，即模块之间的连接尽量利用接口完成且要求尽量简化。
最后应控制控制模块对应系统的大小，主要是控制其复杂程度和通用性关系，即对具有适当大小的子系统打造成模块使之在具有独立功能的条件下，具有合理的大小且符合可标准化生产的工艺条件。
3.3确保模块接口通用性
船舶制造中所产生的模块是具有特定功能的子系统，其独特的功能性只有融入整个船舶生产的大系统中才能得以实现，而任何一个模块都不是独立存在的而是需要与其他模块相互衔接才能达到最终的生产目的。也就是说，模块化生产的设计阶段是将船舶生产和船舶本身进行分解，形成诸多可以独立大量制造的标准化模块，而建造过程则是将这些模块按照适应模块化特征的方式组合起来，从而实现模块化的建造过程。由此看，模块所具备的可组性就在此过程得到体现，而其接口的通用性就成为了模块化设计和制造必须面对的问题。因此在实际的模块化船舶生产中，应确保模块的接口具有通用性，即机械接口、能量接口、数据接口都应当具备通用性，使得模块在完成自我组合后也可顺利的与其他模块完成对接，以此达到完成船舶建造的目的。
4结束语
总体看，船舶的模块化设计和建造是不可分的一个整体，模块是组成船舶整体的子系统，其由多个部件构成。模块化的建造过程则是根据模块化的特征进行生产管理，从模块的特征出发先将零件组合起来，形成独立的模块，进而将模块结合起来形成最终的产品，其关键的技术就在于模块化系统的划分、模块分解、模块接口等，有了这些设计和建造的技术基础才能实现模块化造船。
参考文献
[1]冀凯,蒋志勇.基于模块化设计的舰船标准平台的设计流程研究[J].舰船科学技术,2009,03.
[2]杨运桃.舰船模块化技术发展综述[J].中外船舶科技,2006,01.
[3]李永旺,姚寿广,陈宁.船舶模块化设计与制造的现状及发展方向[J].江苏船舶,2005,03.
关键词船舶生产；模块化理念；模块技术；关键技术
中图分类号U6 文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)111-0196-01
1船舶模块化设计建造的概况
目前来看，船舶建造技术的发展在制造和设计技术的不断发展而不断提高，具体看经过了多个发展阶段，归纳船舶制造的发展阶段如下。
1）主系统导向的船舶制造模式，即船台装配、码头舾装、整体涂装，就是针对不同的系统而进行整体装配。
2）系统与区域结合的导向性制造模式。即分段建造、预先舾装、预先涂装，将主系统分为多个“区域”进行分部组合。
3）区域类型划分与阶段结合的造船模式。即分道建造、分区域舾装、分区域涂装，将原有的主系统划分至多段进行。
4）以中间产品为导向的一体化造船模式。即所谓的船壳、舾装、涂装一体化建造。
5）产品导向型的造船模式。即设计、制造紧密结合的一体化造船模式，可以完全适应统筹化管理系统的造船模式。
综合的看，第一和二个阶段是传统的造船模式，第三、四个阶段是现代造船技术范畴，而最后阶段是未来的造船技术模式，可以理解为造船技术的统筹化管理，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按照区域组织制造，船壳、舾装、涂装在空间上实现分道、时间上程序化，从而实现设计、生产、管理一体化的船舶制造技术。
2模块的概念和特征
所谓模块最早是一种为了适应容易装配灵活而设计制造的符合某种标准的一系列零件或者组件，或者独立成为集合单元，其具有独立性、通用性、可组性等，并可以将其与其他单元相结合，从而构成一个完整的整体。因此，模块的特点也就包括了以下三个。
1）独立（整体）性。模块首先具有独立的功能和结构，且可以独立设计、运转，可制造、储备而可以作为一种通用商品而流通在市
场上。
2）通用性。可以适应多种组合，即功能和结构可以为某些整体结构所采用，成为多样化系统的组件。这样就可以降低组合或者制造系统而付出的成本。
3）可组性。模块具有强大的接口兼容功能，即一系列的模块可以在某种标准下组合起来，形成系统的成员完成系统功能集成，并构造出新的功能和结构，也可将组合程序简单的逆转而将其分离开来方便
维护。
3船舶模块化设计建造的关键技术
3.1模块体系的开发
船舶的模块化设计和建造的首要问题就是设计和建造对象较为复杂，包括了多个平台、功能模块，船舶的规模越大其系统也就越大，要达到模块化设计建造的目标就必须合理的对顶层进行规划。目前我国船舶的制造和研究的主线还在纵向方面，即针对不同型号的产品而设计和研发，而模块化生产的前提是跨型号的横向产品开发和研制。所以要实现模块化生产首先就影响解决模块系统划分的问题。即制定模块化体系然后在针对不同的产品系类进行研究和开发，逐步完善各个功能系统、装配对象生产模块化部件，并最终在生产中推广，这样才能保证船舶设计建造的模块化得以实施。同时也可保证对新型船舶的研发和生产。
整个模块化生产的体系结构应具备必要的先进性，即在较长的时间内应保持稳定，所有模块的设计都应当符合某一个系列的船舶的长期应用，进而使之得到推广，并在典型化界面上保有一定的余量，提高其发展适应性。另外，在设计的过程中应尽量借鉴国外的先进经验，少走弯路，此时并不是将经验直接照搬而是应进行消化和理解，力求建立一套设计和制造符合我国国情并可以与国际接轨的模块开发体系，以支持实际生产的发展。
3.2对模块层次的划分
从前面的论述可以看出，模块是一种具有特殊功能的组件。模块化设计建造中其最主要的特征就是独立功能和结构，并可组合。而模块的此种特征却来自与对某种功能的系统性划分而来，即将复杂的系统分解开来形成一个个具有独立功能和结构的模块，这是实现模块化制造船舶的基础。
在船舶模块化设计建造的过程中必须先将系统分解，因为船舶建造的系统较为复杂，具有功能要求高，结构复杂的特点，影响其生产和质量的因素较多，同时船舶的每个系统不是独立存在的而是相互联系，因此在模块化过程中必须对系统进行分解，以获得具体的生产模块，然后才能针对模块进行设计和生产，最终将模块组合起来实现模块化设计建造。船舶的主要系统图可分为机械系统、能量供应、信息传递这三个大类。船舶的体系进行分解的时候应主要每个功能模块的内部组件之间应保持紧密联系，并最终形成一个相对独立的系统，利用某种方式与其他模块进行连接，而模块之间应保持应尽量“松散”的结合，即模块之间的连接尽量利用接口完成且要求尽量简化。
最后应控制控制模块对应系统的大小，主要是控制其复杂程度和通用性关系，即对具有适当大小的子系统打造成模块使之在具有独立功能的条件下，具有合理的大小且符合可标准化生产的工艺条件。
3.3确保模块接口通用性
船舶制造中所产生的模块是具有特定功能的子系统，其独特的功能性只有融入整个船舶生产的大系统中才能得以实现，而任何一个模块都不是独立存在的而是需要与其他模块相互衔接才能达到最终的生产目的。也就是说，模块化生产的设计阶段是将船舶生产和船舶本身进行分解，形成诸多可以独立大量制造的标准化模块，而建造过程则是将这些模块按照适应模块化特征的方式组合起来，从而实现模块化的建造过程。由此看，模块所具备的可组性就在此过程得到体现，而其接口的通用性就成为了模块化设计和制造必须面对的问题。因此在实际的模块化船舶生产中，应确保模块的接口具有通用性，即机械接口、能量接口、数据接口都应当具备通用性，使得模块在完成自我组合后也可顺利的与其他模块完成对接，以此达到完成船舶建造的目的。
4结束语
总体看，船舶的模块化设计和建造是不可分的一个整体，模块是组成船舶整体的子系统，其由多个部件构成。模块化的建造过程则是根据模块化的特征进行生产管理，从模块的特征出发先将零件组合起来，形成独立的模块，进而将模块结合起来形成最终的产品，其关键的技术就在于模块化系统的划分、模块分解、模块接口等，有了这些设计和建造的技术基础才能实现模块化造船。
参考文献
[1]冀凯,蒋志勇.基于模块化设计的舰船标准平台的设计流程研究[J].舰船科学技术,2009,03.
[2]杨运桃.舰船模块化技术发展综述[J].中外船舶科技,2006,01.
[3]李永旺,姚寿广,陈宁.船舶模块化设计与制造的现状及发展方向[J].江苏船舶,2005,03.