对于医药生产企业来说，使用预制件制作大型厂房已经有几十年的历史了，而且也有很多的成功项目实例，但是他们仍然没有充分利用其优势。在这方面主要涉及到的不是技术问题，而是对其未知的潜力，以及对建筑模块形式的预测。本文将对上述新技术所涉及到的问题加以分析。

图1  不仅是巴黎的Rallye ，在马来西亚的Inno Biologics也有模块化建造的厂房。

今天已经标准化了的模块式结构设计并没有实现与集装箱制造的匹配，因为在集装箱制造出现前20多年就已经出现了模块式结构设计技术。在已知的20英尺或者40英尺集装箱之间没有什么限制。而大于25m长6m宽的大型模块的应用非常广泛，并且它的制造工艺包含了几乎所有的模块化制造技术。在现代化的机床和设备制造中也有着类似的情况，标准化了的尺寸设计和材料使用不仅仅提高了设计的速度，而且也优化了机床结构设计和生产、装配的标准化。由于动态性能要求和技术要求越来越多，使得在模块制造中没有预先设计好的结构可供选用，尤其是在计算方法和组装中，往往需要合理地、平行地组织生产。管道设计示意图、装配图和平面图等等都可采用3维设计软件适时地表示出其立体图形。而这一点也对项目的进展速度提出了很高的要求。由于各个模块的生产制造时间非常短，通常以几天来计算，这使得制造者无法按照传统的生产制造方式组织生产，这就要求工程设计和流程设备的采购工作都必须在规定的时间内完成，它们的进度成为了项目成败的关键。当流程设备零部件的采购期大于安装工期时，所谓的模块式结构设计方案则并不一定能够带来积极的效果。

减少关键步骤

减少关键步骤并不适用于所有的流程工业建设项目。各个项目规划设计企业领导人都知道，在项目实施过程中会有一些关键性的步骤，这些关键的施工阶段往往在技术上称之为“用户预留” 。而正是在这用户预留的时间内，流程设备的建设工程容易由于平面图的延期、流程设备安装中的技术条件不完整或者大量的由用户不同部门进行的审计、修改过程而延误了工期。传统的建筑物按照标准化的建筑方法在普通高度范围内进行建造时灵活性很大，因为这样和那样的修改并不一定会在建筑物的外观中看到。而在采用模块化设计时，提出的要求则非常高，要求有早期的技术“冻结” ，即有前后协调一致的施工计划方案。所谓的“条条大路通罗马” ，在技术问题上表示说：同一个技术问题可能有若干不同的解决方案。而在平面图的讨论过程中，往往要经过好几个回合才能最后敲定设计方案，而有时这种反复推敲并没有提出更先进的技术方案。厂房的重新规划往往导致整个房间设计推倒重来。如果设计方和用户方的项目领导人能够理解模块化设计的精髓，则可以真正地实现快速的进展。

图2  利用专用运输车可以将模块化生产的厂房模块运送到生产厂区。该模块长为18m，宽5m，重38t。

在利用和复合中下功夫

通常来讲，只偏爱某一种建筑方法是毫无意义的。时至今日，许多设备也都成为了混合式、或者复合式设备了，由不同的制造方法制造而成。钢结构厂房设计也将采用干式建筑材料制造，超净室的墙壁也采用了钢－水泥的结构制造，预制的设备安装地基也可集成在车间内部了，各种模块都可与传统的建筑部件结合在一起构成一套完整的建筑物，也就是说：许多建筑方法都呈现出“混合制造”的趋势。简单地认为哪种建筑方法是否合适，谈论医药设备类型是否合适的说法都是不恰当的。最佳方案是：更好地利用各种不同的建筑方法，并将它们有机地组合在一起使用。

图3  模块内部一瞥：带有全套的预埋管道。

模块式建筑方法的优缺点将要耸立在用户厂区中的模块化建筑物，在运送到建筑工地之前就已经经过了生产过程的检验和技术检测。这使在已有的高层建筑旁边建造模块化的流程生产车间时，流程设备、仪器的安装、尤其是大型仪器设备的安装就位更加方便，可以大大缩短安装时间。这种安装方法需要较大空间的车间，这是一个限制性因素。在车间内部净面积小于3500m2时，使用这种方法就会遇到麻烦。当建筑项目需要运输、吊装150个以上的模块进行建筑物装配时，还会出现物流运输中的麻烦。尽管模块化建筑企业所需的建筑基础设施较少，但是它们在建筑费用和建筑时间进度方面的优势会随着建筑项目的增大而逐步消失。因此，模块化厂房建筑技术更适合于建造那些高科技设备的厂房、设备安装密度大的车间以及建筑项目的占地面积在500m2到2500m2之间的建筑物建造。而这些方面正是大多数生物技术企业所要求的。高效的大众化药品和集成化的生产工艺技术代表了医药产品的生产将会朝着规模越来越小的趋势发展。但也有一些已经在医药生产企业中完成了的模块化建筑项目的车间厂房面积大于10000 m2，使用了300个建筑物模块，这说明任何事情都会有例外。

优化了的模块化生产过程对采用模块化建筑技术持不同看法的理由是：模块化建筑的费用过高。但如果比较一下单位面积的建筑费用，就不难看出：模块化建筑技术的费用明显低于传统建筑方式的建筑费用。优化的模块化产品，不易受气候影响、平整和直接从模块库中调用成品等优势，都可大大减少模块化建造的生产费用。有时加上运输费用后，模块化建筑方式似乎会失掉成本费用低廉的优势，但对于在德国境内的一般运输来说，模块式厂房建筑的费用也可以与传统的厂房建筑持平。只有当建筑模块的运输距离超过1000km，或者需要海运时，传统的厂房建筑方式成本才更加有利。但是，医药界在亚洲进行的样板项目告诉我们：模块化的建筑方式是非常经济的。一个实际例子是：Inno Biologics公司在马来西亚按照模块化的建筑方式建造了一个生产符合美国食品药品监督管理局要求的多功能医药产品生产车间生产药品。在一个月的时间里，新生产车间所需的模块就从Inno Biologics的厂区运往马来西亚了。在发展中国家建筑费用是很低廉的，但同时质量标准也较低，缺乏管理流程设备、满足美国GMP要求所需的知识和经验。这些只能通过加强合作和通过时间来加以弥补。由于在欧洲生产的大量的流程设备可以按照模块化的原则生产制造，所以在德国预制成型的建筑物模块也可以运往国外。整个项目的总费用，包括早期模块生产开始的费用在内，都可以得到有效的补偿。

图4  一个模块化建筑项目实例告诉我们：可以在已有的厂房屋顶上进行厂房扩建。

小结：模块化建筑方案是一个值得推荐的建筑技术，尤其适用于下列情况：建筑工期紧；在紧靠现有厂房的空地上新建生产车间；突然改变建厂地址；急于使用的厂房；小型的扩建项目；在不影响正常生产的条件下从事的厂房修建项目。许多已经完成的模块化建筑项目医药生产企业认为：占地面积在1200m2的生物技术生产车间使用模块化建筑是最佳的选择。