摘要：通过现代化的集成制造技术，能够有效减少造船生产成本和材料浪费，并且给造船行业带来更高的经济效益。船舶模块化设计建造关键技术的应用是提高船舶制造行业的关键，也是造船行业未来发展的重要方向。笔者针对船舶模块化设计建造的关键技术进行全面分析，从而为船舶制造行业的研究与应用提供理论依据。
关键词：船舶制造行业；模块化设计；关键技术；应用途径
引言：伴随着现代信息技术的快速发展，信息技术在工业中的广泛应用，极大的促进了工业水平。船舶工业的生产过程非常复杂，通过利用信息技术，能够给造船行业带来更加深刻的技术变革。
一、船舶模块化
模块化设计建造技术能够贯穿于船舶制造的始终，包括最开始的船舶设计、船舶建造以及船舶试航、船舶操作等环节。船舶模块化设计建造技术的关键就是模块化设计。通过船舶模块化设计建造技术，能够为船舶制造产业的发展带来非常可观的经济收益，并且有效地降低设计成本，减少船舶制造周期[1]。同时也能够加强船舶制造的个性化与系列化，更加有助于船舶的维护、更新、回收以及设计等。
但是，船舶模块化设计建造技术依然停留在有序建造的生产与装配计划方面，关键的生产设计等环节依然按照传统的设计方式来进行。这样就会造成在同一张图纸上却有着非常多的专业划分工作，无法充分考虑模块化的建造概念。之所以存在这方面的问题，主要的原因在于，目前针对船舶模块化设计建造技术的理解还不够深入，无法将船舶设计作为统一的整体，对于船舶的设计缺乏模块化意识。
船舶模块化设计建造技术能够保证设计具有结构简单、功能齐全、目标多样、便于制造等优点，同时通过标准尺寸和标准件的批量生产，主要部件具有可选性的最终产品的预支单元，从而满足船舶结构功能或者系统功能。因为这些模块具有可选性部件，所以针对船东的要求可以进行随时的更改与优化。船舶模块化设计建造技术模块优化包括两个方面，一方面是船体结构，另一方面是船舶舾装两方面同时进行。并且还可以改变模块与船体之间的结构关系。
二、船舶模块化设计建造技术
（一）模块的开发
在进行船舶模块化设计建造技术之前，必须要解决的问题就是设计和建造对象非常复杂的问题。首先，船舶由于包括多个平台和功能，并且船舶的规模越大，其系统功能的要求也就越大。为了保障模块化设计符合系统结构要求，所以在进行模块开发之前，必须对顶层进行合理规划。我国目前针对船舶制造和生产的理论研究还是纵向研究，即针对不同型号的产品进行设计与模块研发。但是要想实现模块化生产呢，必须解决跨型号的横向产品开发与研制的关键性技术难题。
首先，通过制定模块化体系，并且整理不同模块化的产品进行归类，通过逐步完善多个功能系统、装配系统的模块化生产，并且最终在生产之中进行应用，这样才能够保证船舶的设计与制造实现模块化的设计建造要求。
在模块化生产体系结构设计建造的过程中，必须要保证设计理念和建造方式具有前瞻性、先进性，因为模块化的生产必须在较长的时间内都能够适用。通过对于模块化设计符合多个系列的船舶长期应用，能够促进模块化设计建造的快速推广，并且在其他典型界面的应用具有余量，提高模块化设计建造的适用效果。
最后，在模块设计的过程中，可以参考国外先进经验，总结失败教训，提高模块化设计建造的效率。同时结合我国船舶设计的特点，争取模块化设计建造适应我国国情和实际情况[2]。
（二）模块层次的划分
由于模块能够适应不同的层次与功能，所以必须要保证模块化设计与建造具有独立的功能和组合功能。这样的特征就必须针对模块进行不同层次的划分，通过将复杂的系统结构进行拆解，能够形成具有独立功能和结构的个体模块，然后将这些模块进行组装，能够形成完整的船舶。
首先，针对船舶模块化设计建造的层次划分。由于船舶系统结构复杂、功能繁琐，要求较高，所以必须将船舶系统进行完全拆解。这样能够保证生产模块变得更加具体，同时避免因为其他因素造成模块设计质量降低。
然后根据船舶的主体系统结构图进行划分，包括机械系统、能量系统以及信息系统三大模块，船舶体系在拆解的过程中，应该保持模块之间的联系，并且最终形成具有独立功能的整体，通过特殊的方式将这些模块进行连接，保证所有模块之间都可以利用接口来完成，实现模块化简便安装的要求。最后针对控制系统模块的大小进行调解，因为控制系统复杂性和通用性更高，所以必须具有适当大小的子系统进行打磨，从而形成独立控制的条件，保证符合船舶制造生产工艺的要求。
（三）保证模块的接口通用性
接口的通用性在很大程度上决定了模块设计的简便与否。所以必须要提高接口的通用性，保证任何一个模块都可以通过接口进行简单的连接。如果模块生产的设计阶段是将船舶作为一个整体的拆解过程，那么接口的设计就是将这些模块进行组装的过程。通俗的说，模块化的设计就如同积木一样，虽然积木的形状各有不同，但是都能够通过统一的接口进行拼装，从而形成各种各样的结构形态。所以在模块化船舶生产制造的过程中，在保证接口通用性的同时，还应该保证机械系统接口、能量系统接口与信息系统接口都可以进行完美的对接，并且保证模块之间连接的牢固程度，提高船舶整体质量[3]。这样才能够最终实现船舶模块化设计建造的全过程。
结论：船舶模块化设计建造关键技术包括了三个方面，首先是船舶模块化的开发，通过合理的设计船舶不同系统之间的模块，保证了各个模块都具有不同的功能，同时又可以组合在一起，形成统一的船舶整体。其次应该是船舶的层次划分，通过将船舶划分为机械系统、能量系统以及信息系统三个层次，保证各个系统之间都能够正常稳定的运转，不会产生层次交叉的问题。最后应该是模块接口的设计，通过提高模块接口设计的标准化，能够更好的将这些不同模块进行组合，提高组装的质量，提升船舶模块的整体建造水平。
参考文献：
[1]赵桂开.浅谈船舶机舱区域单元模块化设计及应用[J].广东造船,2017,36(03):37-39.
[2]张春景,眭红蕾.基于现代造船模式探析船舶舾装模块化设计应用[J].山东工业技术,2016(12):242.
[3]代号林,汪自军.船舶模块化设计与制造的现状及发展方向[J].中国水运(下半月)