本文摘自：
R. Sharma, T. Kim, R. L. Storch, H. (J. J. ) Hopman, and S. O. Erikstad, ‘Challenges in computer applications for ship and floating structure design and analysis’, Computer-Aided Design, vol. 44, no. 3, pp. 166–185, Mar. 2012, doi: 10.1016/j.cad.2011.10.001.
原文重點介紹的內容其實是船舶設計中的仿真軟件的技術發展情況，不過我個人更關注本文引言部分對船舶設計方法論的分析，以及其中對模塊化設計思想的介紹。供大家參考。
船舶是復雜且復雜的產品，其設計受本質上相互沖突的參數控制。由于參數量大，要求復雜，其基本性質相互矛盾；有人認為，它們的設計是為了獲得最佳性能，并受到設計和制造的限制（即船東、法定機構等的設計限制，以及船廠設施的制造限制）。
·在有限的船型選擇中，可以設計和制造最佳設計。但存在以下限制：
·設計和制造最佳船舶的專業知識非常有限，目前僅嘗試過幾種船舶類型。
·設計和制造一艘最佳船舶的成本非常高，實際上沒有多少設計機構或造船廠能負擔得起。
盡管優化船舶是可能的，但由于不穩定的全球經濟狀況，影響船舶設計優化的關鍵參數（即石油的價格、海運需求和供應）確實發生了顯著變化。因此，船舶優化設計的定義本身就受到限制，在價格、石油需求和消費模式的參數值發生變化的情況下，一個優化設計可能不是一個最佳（favorable）的設計。
由于優化船舶的設計和制造成本太高，為了降低單位成本，可以采取另一種方法。在給定一組約束的替代方法中（即結合造船廠的受限能力）；
一艘船的設計不是為了“最優”，而是為了“接近最優”。此外，在航空航天工業成功實施模塊化的推動下（即波音的747、767 和787 系列，是波音 747 基本設計的模塊化變體），類似的模塊化方法可以用于船舶設計。
模塊化設計已被視為產品和組織設計的新邏輯，
因為它有助于設計和制造公司應對不斷變化的環境。
非常有前景是，通過以模塊的形式構思產品，設計和制造公司可以獨立地負責獨立模塊的設計和開發
（但合并了不同模塊之間的內部和內部依賴關系），并且新的創新設計可以簡單地成為不同模塊的聯合。因此，新產品的開發速度可以更快，因為新產品的集成通常是不同模塊的聯合、混合和匹配。通過使用有關組件交互的先進技術知識，可以將產品視為組件的組裝，并且每個組件設計為在指定和標準化參數內“接近最優”。模塊化方法簡化了設計和開發過程，因此可以在制造公司之間進行明確的分工。
這允許為產品設計一個集成的、靈活的制造計劃。模塊化設計架構更適合開發由標準化、規范和功能參數設計驅動的產品的
可變組合。由于具有模塊化設計的產品確實允許制造公司通過升級或添加不同的模塊來更改產品，而無需更改其余部分（即基本設計）或實施最小的配置更改；
并因此將任何更改“隔離”到有限的域中。
但是，模塊化設計比整體設計更難設計
，因為設計師需要更深入地了解產品的“內部工作原理”，
以便劃分和解耦設計任務
；從技術上講，模塊化設計意味著在各種相關和獨立的設計參數之間的關系進行明確的界定。
在船舶設計中，參數是根據從
成功設計中獲得的歷史數據中汲取的經驗來估計的。盡管可以在兩個設計之間進行插值，但應避免在輸入（可從過去的歷史數據中獲得）設計范圍之外的任何外推。此外，船舶將首先根據某些技術特征進行匹配。如果這些技術特征匹配或在很小的變化范圍內，則可以比較設計并插入數據。
這些技術特點可用于構建高效的知識庫，實現設計的模塊化和標準化。
這促使迫切需要專門的方法來支持信息傳播并促進研究和開發環境中數據的流動交換，該環境將控制船舶的尺寸、速度以及運輸能力。該領域的挑戰是：
開發新的方法，從以前的設計中提取設計和生產信息，并在新的設計和生產方案中智能地使用它們。
其中需要注意的是，對主要設計變量的任何更改都可能導致其他變量的更改，反之亦然。優化過程中所有主要系統的結合增加了設計選項的復雜性。
我個人認為，確實模塊化有弊端，但我們已知的弊端中往往是圍繞一個模塊化的實物對象，它固化，刻板，無法變通，阻礙創新。
但如果模塊化的是方法呢？通俗的講是“套路”，高端的講叫“Design philosophy 設計原理”。根據知識工程與創新TRIZ的觀點而言，不同模塊之間的重組反而會加速創新。就正如文中借波音案例所述：“模塊化設計已被視為產品和組織設計的新邏輯，因為它有助于設計和制造公司應對不斷變化的環境。”
不過現實是，由于我們對模塊化本身的誤解，把產品標準化等價為模塊化的前提，使得長期忽略對設計參數的“解耦”，或者更具體的說是對設計參數之間關系的探究。這不僅阻礙了設計方法本身被優化的可能，同時也失去了嘗試模塊化設計的最基本的前提。
在這樣的認知下，又從何提高“效率”？
文章來源：3D SHIP
