浅谈船体分段建造的精度管理与控制

张炎

上海中远船务工程有限公司上海200231

摘要：近年来，受全球经济不景气的影响，中国的一些中小型造船企业，因缺少先进的工艺技术和优质的管理机制纷纷倒闭，整个造船市场被迫进行了结构重组与优化。虽然我国的造船完工量依然位居世界第一，但是造船总体技术水平与日韩相比还是有不小的差距。从长远发展看，中国造船依赖的劳动力优势在生产效率低下、劳动力成本高涨和原材料上涨等多重压力下将逐渐丧失竞争优势。因此，为了适应市场，必须提高中国船舶工业的竞争实力，唯一出路就是提高生产效率与造船质量。

关键词：船体分段；精度管理；精度控制；建议

引言

船体建造精度管理是综合性的过程管理。船体设计精度管理保证了产品质量的起点，而船体建造是精度管理的关键，辅助技术工作是精度管理的基础，质量检验是精度管理工作的保证。积极开展精度管理技术的研究，在精度管理的过程中收集各种反馈数据并应用数理统计的方法加以分析，尽快形成标准化，形成完善的精度控制体系。

1船体建造精度计划

1.1精度计划的概念

船体建造的精度计划，是对船体建造从精度角度判断的一种工程分析。通过分析，可以对建造全过程的精度状态有一个数量上的全面了解，以期事先发现问题，并采取相应的补偿和控制措施（其中包括加放余量与选择余量的切除时机），以确保船体建造的尺寸精度能控制在允许的范围之内。

1.2精度计划的内容

实施精度控制必须有具体的精度计划，编制精度计划不仅是船体精度控制的重要环节和核心所在，也是整个控制工作系统正常运转的枢纽。生产设计、工艺准备和施工实施阶段的精度控制，都应该严格按照精度计划的原则和要求执行，这样才能最终达到实现船体建造的精度目标。在船体分段建造精度管理体系中，精度计划的主要任务是确定补偿量值和加工工艺方法，编制出船体精度管理计划的标准、规范，提出船体建造各阶段的精度管理要求。补偿量加放是否合理恰当，直接关系到船体精度控制的成败，而尺寸链理论是研究产品各零部件之间尺寸关系的一种有效的方法。

2船体分段建造中的精度控制

2.1胎架制作

对于船体的分段建造而言，胎架的制作是建造的基础。也就是说，要是胎架在精度上存在问题和漏洞，船体分段的质量就会受到较大的影响。在使用胎架的前期，工作人员需要用激光仪和钢尺等工具对胎架的精度进行测量，要是精度未达到标准，工作人员可以进行适当的调整。当然，胎架精度并非只包括尺寸方面，同时还涉及到线型平正和光顺等方面。对于胎架之间的加强连接，工作人员也应该进行检查，确保装配过程中分段不易出现变形问题。

2.3下料加工

下料加工是整个船体分段建造的第一步工序，后期的拼板，组立要在这基础上完成，所以这一分段初期阶段的精度控制尤为重要。目前船体的板材下料基本上都是数控切割完成，精度检查点主要板材的切割尺寸和坡口的精度，相对应的产生精度问题的主体则是数控切割机的操作和设计套料图的准确性，因此工作人员在做好现场下料精度检查的同时，并对设备和设计的追踪检查和反馈。而对于船体构件或板材进行成型加工时，应注意冷加工和热加工阶段使用，还有就是保证检查所用样板、样箱的精度。

2.4拼板划线

板材下料完成后的下一步工作就是拼板和划线。首先是拼板，根据图纸确定结构面和非结构面，然后就是明确拼板的主尺寸和拼板坡口间隙以及焊接收缩量加放，保证拼板完成后符合各项精度要求。其次是划线，随着自动化程度提高大部分船厂可以下料阶段数控完成一部分，在小组或大组阶段只要主尺寸、对角线确认便可以，同时施工人员需要补充的中心线和肋检线需要划到板材的反面，目的是为了给板材进行样冲标记便于后期各阶段定位使用。在划线过程完成后，工作人员需要统一对划线进行检查，以保证精度补偿量符合要求。

2.2组立过程中的分段精度控制和数据测量

在船舶建造精度管理中测量一般归结为后期搭载阶段的大、中尺寸的测量，使用的测量设备主要是经纬仪，全站仪等设备，同时辅助相应的分析软件完成精度控制。现在为减少搭载阶段的分段对接偏差，减少搭载开刀率和坞期，提前在组立阶段控制分段精度，对组立阶段的分段进行全覆盖的精度测量，出具3D精度报告，并根据报告修正和跟踪分段精度状态，为后期搭载提供数据支持。因此要提高造船精度和造船质量，分段建造阶段的就应该进行先进的测量技术和分析软件的介入，建立分段数据库，数据化指导分段精度建造。

2.5运输

在分段焊接过程结束后，工作人员还需要将胎架上的分段进行运输处理。一般而言，现场会用到两种运输形式，分别为吊运和水平运输。这两种运输有一定的差异。水平运输在一般情况下不会造成船体的变形；而吊运因为起伏较大，则容易给分段造成变形。所以，在进行吊运的过程中，工作人员需要格外小心，确保精度控制符合要求。对于分段的强度和完整性均需要检查，这样做也是为了保证吊环的准确性。由于吊环对吊运而言十分重要，所以还需要对吊环进行磁粉检查，这样也是为了保证吊运过程不出现问题。当然，对于吊运后的变形量，工作人员还需要对其进行记录，这样可以为以后的吊运提供必要的参考。

3船体精度管理体系的建立

（1）开工建造前精度计划。产品设计阶段的精度管理，应由精度计划机构执行，主要职责是确定补偿量值和各阶段管理要求等。这部分工作应在生产设计阶段完成，同时需将相关信息反映在生产设计图纸上，便于现场施工。（2）建造过程中精度控制。生产建造阶段实施的精度管理，是指从制造开始后，在加工、装配、分段合拢和总段合拢等各工序中按照相应的技术规范实施精度控制技术，应由精度控制机构执行。其主要职责是船体建造各阶段的精度控制，对生产现场产生的精度问题进行分析处理，并及时反馈到精度计划机构，协助优化产品设计阶段的精度管理。（3）施工现场数据收集和反馈。精度分析必须建立在大量的调查研究、掌握足够的实际数据以及理论与实践相结合的基础之上。精度控制技术最终成一个不断实验、修正和完善的有限循环过程。

结语：船体分段的精度管理和控制是船体建造的一道重要工序，可以减少实际生产中人员、材料、能源的重复使用，保证建造质量得同时有效缩短造船周期，降低造船成本，做到生产进度与产品质量的双赢。如何更好的做好船体分段的精度管理和控制应得到大家的重视。

参考文献：

[1]曾宪诚.基于现代造船模式的造船精度管理研究[C]//中国造船工程学会造船工艺学术委员会.造船企业精益生产学术研讨会论文集，2011.

[2]庄亚龙.浅谈船舶建造精度控制方法[J].科技创新与应用，2013（31）.