舟山中远海运重工有限公司 浙江省舟山市 316131
摘要:模块化设计与制造可以实时根据市场需求，做好船舶模块化设计与制造技术，从而使得企业生产出来的船舶设备性能更加优越，更具市场竞争力。船舶设计制造企业应结合自身实际情况，改进生产工艺和产品制造环节，有效提升工作效率。
关键词：船舶;模块化;设计;制造技术
引言
在船舶制造领域内，要想保证船舶制造的效率及质量，则需要以较为先进的制造技术及管理模式以确保船舶制造的精准程度。因此，船舶制造环节应严格把关制造精度，将误差控制在最低水平，及时发现并解决船舶制造中的各类问题，确保船舶制造按期完成，生产出高质量的船舶。相较于以往，我国船舶制造水平有着较为显著的提升；然而相较于世界造船强国，国内船舶制造水平依然有很大差距。因此船舶制造业在发展过程中，既要确保船舶制造的数量及效率，又要重视船舶制造的质量，实现数量和质量的“两手抓，两手都要硬”，增加经济收益的同时，为船舶行业带来更多的综合效益，促进行业的可持续性发展。
1船舶模块化设计
模块化是以系统论、标准化、相似理论为基础理论。模块化的系统论理论要求在船舶舾装的过程中，必须把船舶上的各种部件视为一个系统，并深入了解各个系统的结构和功能，寻找各个系统之间、系统与环境之间、要素与系统之间的关系，从而找到优化系统结构的有效方法，实现系统的和谐统一。模块化的标准化理论决定了在进行船舶舾装的过程中，必须保证各个系统能够拥有独特的标准，从而在行驶船舶的过程中，各个不同的系统能够单独使用，或者不同系统之间能够实现不同的组合，实现功能的多样化。模块化的相似理论要求船舶的制造者必须熟悉各个部件的相似性，尽量减少产品的多样化。
基于模块化的基础理论，要想在船舶设计与制造中实现模块式的设计要求和制造目标，就应该对船舶设备按照一定的规律分解为不同的模块，将设计要求划分到每个模块，然后按照具体进行各项操作。各模块同时作业，既彼此关照又互相制约，从而保障整体建设的进程。这样的操作流程设计人员就决定了相关设计工作需要多人同时开展，设计人员必须在全面细致地了解到各依附式模块的具体特征和要求基础上，从功能和布置两个层面，对模块化设计方式进行深入的研究。船舶设备功能的设计质量直接影响着设备安装效率和后续使用，在进行相关设计时需严格遵循各项规范标准，避免出现误差。虽然这一部分的设计内容相对比较简单，但是误差的出现率却不低，主要是因为设计人员对设备主系统与各个子系统之间的结构关系了解得不透彻，制作设计方案时，在细节方面有所疏漏。比如，设备配套功能的完善就常常被忽略。因此，设计人员切不可心急，务必全面考虑设计方案的各项内容和细节，充分进行优化。只有这样才能确保设备的安装和后续使用，提高设备运行的稳定性。
2船舶制造过程控制技术
2.1精度检测技术
船舶制造精度检测工具的测量水平及可靠性对船舶制造的精度有直接的影响，检测是取得补偿量计算所需数据的重要渠道，同样还是船舶制造质量管理、控制及监督的重要基础。伴随精度检测及有关技术的快速发展，检测手段已实现从接触式向非接触式的转变，比如能够采取远距离照相技术针对船舶制造环节的焊接工作收缩量开展检测，进而取得与应力有关的数据。现代化检测工具与技术手段的普及使用促进了精度检测技术的迅速发展，例如：有些专业人士提出可通过激光经纬仪开展勘测，又或采取全站仪开展检测。在检测技术不断发展的环境下，当前的船舶制造精度检测技术已较为成熟。
2.2过程控制技术
目前，船舶制造的过程控制主要有被动控制和主动控制。
从被动控制角度来看，在船舶制造的具体环节，由于各类因素的影响而导致大量的精度误差，及时采用有效的措施以保证船舶制造的精度。从主动控制角度来看，即在船舶制造时主动对任何或许会对船舶制造精度产生影响的因素开展全方位分析，为了保证船舶制造精度，在误差出现前就采取措施以控制精度。船舶制造精度管理属于动态化概念，并非固定不变，需要不断对其进行优化；因此，在船舶制造环节应当积极运用柔性制造方式处理当中的动态公差。在船舶制造的精度管理环节，各个造船工序结束以后，应当即刻对相关流程的产品尺寸开展全方位的检测，并且参考有关工序精度指标开展比较分析，以最后的分析结果为基础对船舶制造进行纠正。直至某个程序结束后的产品尺寸检测数据在精度所需求的尺寸范围内，即代表船舶制造满足精度需求，则可对后续工序的补偿量进行计算，并且将最后的计算结果录入到数据库中。若某个程序结束后的产品尺寸检测数据超出精度所需求的尺寸范围内，则代表船舶制造不满足精度需求，需要对船舶尺寸误差加以科学的优化，在纠正结束以后再次对此道工序的补偿量进行计算，直至检测数据符合精度需求以后才能够开展后续的生产作业。如果船舶制造企业并未掌握先进的精度控制技术，则能够选择分段预修整技术，首先应保障全部工序的精度都符合需求，从而确保整个船舶的精度，主要是为了能够妥善处理封闭环的精度问题，采取缩减尺寸链构成环数量的手段。
在所有工序结束以后，使用高效的方式以减少尺寸链的环数，其根本目标在于处理好船舶制造环节的精度问题。在船舶制造的具体环节，此种方式主要适合运用在补偿量计算不准确以及精准程度相对偏低的情况。例如：某船舶制造企业的精度管理技术仍处在刚发展时期，在采取分段制作技术以前，所有制造流程都会形成很多的余量，在分段制作工序结束以后，即刻采取有关举措对其加以纠正，主要方法如下：使用全站仪对分段完成产品的水平度、总尺寸以及垂直度等开展详细的测量，将最后的测量结果与模型计算值进行比较，为了能够确保船舶制造过程不会产生余量，对于误差超过标准要求5mm的尺寸应当加以预修整。
3船舶制造工艺发展趋势
3.1智能化
伴随新时代的来临，智能制造已成为制造行业发展的主要方向，其将人工智能运用于产品设计、工艺流程筹划、生产进度控制、工艺程序掌控、制造及装配等所有过程，以提升各个环节的智能化程度，使得制造系统具备更强的柔性。相关研究表明，现代化船舶制造模式正逐渐以智能化制造设备取代人工操作的各类加工器械、以智能化设施取代人类的脑力劳动，走“无人化工厂”道路。
3.2数字化
数字化是信息化的重要前提，基于信息化而形成的船舶模块化生产及总段制造，是船舶制造模式的重大变革。其不但关乎着船舶设计方式的革新，同时还影响着船舶管理模式的创新。将传统以工种串行作业为基础的制造形式，转变成模块化、总段生产。当前，数字化已发展成现代化船舶制造工艺的重要组成部分，其特征主要表现为“三全”：即模型创建及优化的全面数字化、船舶研发的全环节信息结合与集成化管理、面向船舶制造的全生命周期。数字化造船模式执行的关键在于达到协同、集成及改进。从协同与集成角度来看，不但是指技术层面的协同与集成，更是指现代化组织管理形式下的信息、资源、手段以及工具等层面的协同与集成。
结束语
新时代环境下，船舶制造工艺正向着智能化、数字化方向不断发展。未来，可采取船舶制造工艺顶层设计、积极引进先进的船舶制造工艺、打造专业的船舶制造工艺人才团队等措施，以不断优化船舶制造工艺。
参考文献：
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[2]张金国,刘春林,王刚伟,田佳彬.船舶动力装置模块化建造工艺设计及精度分配[J].中国舰船研究,2018,13(01):140-144.