关于船体建造精度管理及精度拼板工艺

陈义彪

江南造船 (集团）有限责任公司 上海市 201913

摘要：随着我国经济建设的快速发展，船体制造行业突飞猛进，在船体制造工艺中，船体分段精度控制技术发挥着重要作用，被船体制造企业广泛应用。本文针对船体建造精度管理以及拼板精度工艺进行分析，提出拼板精度新工艺在实际生产中的应用。

关键词：船体；建造精度；管理；精度拼板工艺；

引言

船舶建造精度主要是指船体建造精度。船体建造从钢材下料到船体建造结束，工作量约占造船总工时的 50%。其建造精度直接影响船舶建造的总周期，建造质量（精度）将影响后道工序的质量，影响船舶的航运性能。

船体建造有别于机械制造，它工序多、制造复杂、工件大。钢料经预处理、零件加工、部件组装、分段组装及船台合拢成船体。其间要经过多工种的划分，包括切割冷热加工、焊接、矫形以及吊运等。装配误差、加工误差和运输过程中的变形误差，以及期间产生弹塑变形与塑性变形的规律难以掌握和控制。如何保证船体零件、分段、整船的精度，一直是造船界所研究的课题，如今在理论、数据积累、经验估算方面都已取得了一些进展并应用于实践，可以认为已具备了完整的概念和理论基础，并已逐步形成一门学科——船体建造精度管理。

一、船体建造精度管理与生产设计的关系

船体建造精度管理，就是以船体建造精度标准为基本准则，通过科学管理方法与先进的工艺技术手段，对船体建造进行全过程的尺寸精度分析与控制，以最大限度地减少现场修整工作量，提高工作效率，它主要研究在船体建造过程中如何加放尺寸精度补偿量取代余量，通过合理的建造公差，有效的工艺技术与管理技术，对船体零部件结构进行尺寸精度控制，以提高建造质量，最大限度地减少装配作业的现场修整工作量，缩短船舶建造周期，降低成本。

二、船体建造精度管理

船体建造精度标准是船体建造精度管理的基本原则，科学的管理方法和先进技术对船体的尺寸精度进行分析和控制，以减少现场修整量，提高制造效率，降低船体建造成本，有效提高船体质量。

2.1船体建造过程中事先与事后的精度管理

船体建造精度管理在造船行业中发挥着重要的作用，也是现代船厂管理的重要内容之一，主要研究放大尺寸精度的方法，从而将补偿量代替余量，船体零部件尺寸进行控制主要依靠科学的工艺技术以及建造公差与管理技术，促进船体建造质量的提升，降低船体建造周期与建造成本，提升船厂企业的经济效益，在船体建造精度管理主要分为事先精度管理与事后精度管理，其中事先精度管理是指在船体生产建造前，制定相关生产计划以及生产设计图。

2.2船体建造过程中的精度控制

在进行船体建造过程中，为科学、协调的设计船体建造尺寸的精准控制，保证船体建造阶段与所选择的时机的一致性，建造阶段分为放样、号料、部件组装、加工以及分段组装与船台合拢等，进行对船体建造精准控制，主要包括精度控制放样、号料以及加工过程；精度控制部件组装过程；精度控制分段组装过程；船台合拢过程。船体建造过程中以分段建造为基础，精准控制分段制造过程，直接影响着船体的尺寸与定位精度，以及对船体的性能有着重要影响，目前，在船体分段建造过程中存在大量的误差，主要由于在建造过程中所涉及因素较多的原因，拼板工艺在船体建造过程中是较为优异的方式。

三、船体建造精度拼板工艺

从我国在国外引进船体建造精度管理后，我国上海地区的上海船厂、江南造船厂与广东地区的广州造船厂中逐渐应用船体建造管理体系，随着我国经济的不断发展，船体建造精度管理工作已经在我国得到广泛推广与应用，并于我国船舶工业总公司成立船体建造精度管理研究组，从而进一步推动公司内船厂开展船体建造精度管理工作，目前，我国船舶工业总公司在船体建造精度管理工作上取得优异的成绩，通过不断提升与加深应用范围，有效提高了船厂的经济效益。经过多年船体建造精度管理工作的不断探索和实践，逐步形成了以无余量分段制造为中心，大力推广精度拼板的精度控制技术，使无余量分段制造工艺不断发展和成熟。

3.1造船拼板工艺

拼板是船体建造过程中的一个重要工艺阶段，对于大中型拼板船舶，按现代造船方法，一般船舶平面分段的钢材量约占全船钢材量的 50% 以上，而大型的 V LCC船则要达到 70% 左右。

国外，采用数控切割号料和无余量拼板工艺已得到普遍采用，但国内各造船企业，大部分还停留在带余量拼板及手工号料的状态，这是我国造船技术发展的一个薄弱环节，与现代造船要求不相适应，因此，积极推行精度拼板新工艺，是实现造船技术不断更新，提高效率的一项重要工艺技术改进项目。

3.2精度拼板新工艺

精度拼板工艺，是指船体平面板架的施工程序实施先单板切割下料后拼板焊接组装的无余量拼板工艺方法。具体地说，精度拼板的工艺流程就是用数控切割机进行锌粉号料的切割，达到一次性单板无余量下料加工，然后再将无余量的单板进行组装成板架。由于精度拼板采用机械化、自动化的先进施工手段代替传统的手工操作方式，所以在高效率、高精度等方面有一定的优越性。

3.3实施有效的精度控制手段

为避免各道工序产生的误差累积造成最终较大的精度偏差，最有效的方法就是推行精度控制技术，即按工位实施精度检测和按流程信息作出跟踪手段。通过实施阶段性的精度控制和检测，不仅可以使下道工序了解上道工序施工的质量情况，而且可随时纠正偏差。

四、提升船体建造精度管理的措施

船体建造精度管理的应用，可有效提升船体建造质量、提升船体生产效率以及有效降低造船周期等优点，在今后应不断深入研究的船体精度管理方向：

4.1加强技术管理

应严格加强精度技术管理技术、焊接收缩以及吊装变形与热变形等因素进行数据的积累；

4.2提升人员素质

应提升施工人员的重视程度，加强对施工人员进行相关培训，从而提升员工的整体素质。

4.3加强精度管理过程中的质量检验工作

经常性的对每道工序的质量检验是精度造船工作的保证，有助于及早发现问题，改正缺陷，积累经验 ，及时改进。 要做好质量的自检、互检和专检工作，通过船厂的质量保证体系的正常运作，不断改善精度管理工作。

4.4扩大先进设备和先进工艺的应用

应对每道工序所涉及的设备精度的影响加以研究，大力开发或引进数控切割机等高精度的造船设备，积极探索有利于精度管理的新工艺，尽可能地消除各道工序的累积误差，使精度控制工作贯穿于产品建造的全过程。

五、结束语

我国领海辽阔，海洋资源丰富，开采利用这些资源，推动经济的发展需要各种性能优良经济性好的船舶，如勘探船、石油和天然气运输船等；中国加入世贸组织之后，与各国之间的贸易往来日益增多，竞争日益激烈，为了提高竞争实力，需要各类货船、集装箱船；旅游业是我国的一大经济支柱，经济舒适的大型客船必不可少，而这些都是吊舱式电力推进系统用武之地。因此，发展吊舱式电力推进船对我国经济发展有着积极的意义，应当引起我国造船界、航运界的有关人士重视。 中国应该进一步加强相关技术的研究和开发，如永磁电机、超导电机的研制，争取早日掌握吊舱式电力推进系统技术，并参与这一领域的国际竞争，在市场中占有一席之地。

参考文献

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[2]滕本旺.浅析船舶建造精度控制[J].江苏船舶，2011（5）：37-40.

[3] 林龙海. 船体分段总组与合拢精度管理研究及应用[D].2015.