船舶區(qū)域舾裝技術(shù)研究 (2)

1、船舶區(qū)域舾裝技術(shù)研究1 舾裝的定義和概念在造船的發(fā)展過程中不斷地演變著。在五十年代，造船實(shí)行主管工程師和純工種制，造船按船體、輪機(jī)、電氣技術(shù)專業(yè)劃分車間，那時(shí)的舾裝屬船體專業(yè)，僅指甲板的部分鐵裝件、內(nèi)裝和涂裝。而甲板管子和甲板機(jī)械都屬于輪機(jī)專業(yè)的工作，這是一個(gè)特點(diǎn)；另一方面安裝的機(jī)器、設(shè)備等絕大部分是本廠或本車間自行創(chuàng)造的，從鑄鍛件的原材開始，包括毛胚制作到加工、安裝、調(diào)試和內(nèi)場(chǎng)交驗(yàn)以及上船安裝試驗(yàn)交付等，都是輪機(jī)專業(yè)范圍內(nèi)的事。同樣電氣機(jī)械和設(shè)備除部分外購?fù)?，不少設(shè)備也是本廠制造，形成造船廠是個(gè)萬能廠，牽制了很大的管理力量、設(shè)計(jì)力量和施工力量。一、引言2 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展

2、，對(duì)裝船設(shè)備自行制造的這種陳舊的大而全的造船廠模式已無法適應(yīng)現(xiàn)代化造船生產(chǎn)力發(fā)展的需要。到六十年代以后，機(jī)電設(shè)備和其它舾裝品逐漸從造船廠分離出來走向社會(huì)化生產(chǎn)，造船廠開始出現(xiàn)總裝式造船，于是一個(gè)新的舾裝概念就形成了。新的舾裝概念：把船殼視作載體，為造船廠生產(chǎn)主體，往船殼上安裝的一切物件都叫作舾裝件。以后發(fā)展按區(qū)域劃分進(jìn)行舾裝作業(yè)劃分的，分為機(jī)艙舾裝和除機(jī)艙以外的船體舾裝、加上跟蹤涂裝和每階段交工之前的精細(xì)整修等，確立了舾裝的全新概念。3 如上所述，按照區(qū)域劃分進(jìn)行舾裝作業(yè)的舾裝方法便稱為區(qū)域舾裝。但是嚴(yán)格地說，區(qū)域舾裝的定義是不夠完整的，叫區(qū)劃舾裝更確切些，這里的“區(qū)劃”是指除了空間要有劃分外

3、，在時(shí)間上也要有劃分，才能使區(qū)域舾裝的概念更加完整。因?yàn)閰^(qū)域舾裝只是舾裝方式不是按性能和系統(tǒng)，而是按照區(qū)域去組織舾裝的安裝工程。 而實(shí)現(xiàn)高效造船的舾裝內(nèi)在含義應(yīng)是“先行舾裝”，即將在塢（臺(tái)）和下水時(shí)的船內(nèi)舾裝作業(yè)量降到到最低限度、使舾裝工序前移或日工序上流化、最大限度擴(kuò)大中間產(chǎn)品的完工率、實(shí)現(xiàn)預(yù)制預(yù)裝。4 先行舾裝又稱預(yù)舾裝，不僅是現(xiàn)代造船模式觀念中不可缺少的組成部分，而且是現(xiàn)代造船居中心地位的組成部分。日本的造船專家們掛在口頭的話是“船體為基礎(chǔ)，舾裝是中心”、“舾裝第一”等等都說明了先行舾裝的重要地位。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，同一舾裝工程如果實(shí)現(xiàn)先行舾裝則可以提高效率、縮短作業(yè)周期，所用工時(shí)與船內(nèi)舾裝工時(shí)

4、之比為1:31:4，甚至還要高。5 傳統(tǒng)的造船模式采用船內(nèi)舾裝其弊病是明顯的，集中表現(xiàn)在機(jī)艙舾裝時(shí)，各層立體作業(yè)，管子、風(fēng)道、煙道、起吊梁、電纜等互相干擾，各工種搶地方，互不相讓，爭(zhēng)吵后靠主管工程師裁決平衡、開調(diào)度會(huì)解決等等，造成的惡果首先是安裝現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件極差，重復(fù)搭腳手架，電氣焊渣從高空四濺，燒傷和墜落事故頻頻發(fā)生等等，安全沒有保證，作業(yè)效率低下。 再者是上向作業(yè)的工作量極大，作業(yè)者仰臉干的活兒太多，勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)、費(fèi)工費(fèi)力、質(zhì)量差；已經(jīng)造好的船體、安裝件的吊裝和搬運(yùn)不能由吊車一次到位，用起重葫蘆倒進(jìn)去，吊運(yùn)困難；由于設(shè)計(jì)不健全，經(jīng)常出現(xiàn)爭(zhēng)地盤的盲目安裝現(xiàn)象，往往造成不合理的安裝結(jié)果，也

5、使管理混亂，缺乏科學(xué)性。加上造船廠好多機(jī)電設(shè)備是自制的，船上調(diào)試、返工的時(shí)間延誤了整船建造的大量時(shí)間，一條船下水后在碼頭上待一至二年不稀罕。因此，先行舾裝成為造船界最被重視的課題之一，實(shí)現(xiàn)不了先行舾裝就談不上造船模式的現(xiàn)代化。6二、區(qū)域舾裝在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的現(xiàn)狀與發(fā)展7 國(guó)內(nèi)造船在六十年代已有作模型的方法解決舾裝的技術(shù)計(jì)劃問題。模型的制作方法也先以系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以機(jī)艙為主要對(duì)象解決管子、交通裝置、風(fēng)道、煙道、主干電纜、起重吊梁與各層結(jié)構(gòu)、機(jī)器設(shè)備間的位置關(guān)系。那時(shí)候人們?cè)缫庾R(shí)到在機(jī)艙較為狹小和形狀復(fù)雜的空間中擺布這么多東西是困難的，圖紙上已定位的設(shè)備以外的舾裝品不能只靠經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)去布置，因?yàn)槟菢痈鞴しN

6、多半只管自己的工作范圍，如管子只考慮管子，風(fēng)道只管風(fēng)道，電路只管電路，即使管子作業(yè)本身也因?yàn)轭櫫诉@個(gè)系統(tǒng)忘了另一個(gè)系統(tǒng)而在一些區(qū)域上安排不開，或者一些系統(tǒng)合理，另一些系統(tǒng)繞遠(yuǎn)重疊、“編麻花”等而出現(xiàn)行走不合理的問題。用模型法則可以大體上確定雙層底、艙壁等處結(jié)構(gòu)處的開孔位置和管子風(fēng)道等的相對(duì)位置。這種方法也是個(gè)區(qū)域法，是機(jī)倉的一個(gè)大區(qū)域，但未解決先行舾裝的技術(shù)問題。2.1 區(qū)域舾裝在國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀和發(fā)展8 在六十年代日本等國(guó)進(jìn)入第二階段的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，我國(guó)于六十年代末在軍品船上使用大平臺(tái)1:1或l:2放樣來取管子尺寸形狀再加工制作的方法，這個(gè)大平臺(tái)就是大房間地板平面。 到七十年代中期，國(guó)內(nèi)一些先進(jìn)的船廠

7、把放樣比例改為l:10，把樣臺(tái)由地板進(jìn)化到大臺(tái)桌上，在透明絳綸薄膜上畫，采用代數(shù)法取出管子另件圖，可以預(yù)制預(yù)裝了，這便是生產(chǎn)設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，用這辦法可以制造單元。 直到今天，國(guó)內(nèi)仍有的船廠采用1:10樣臺(tái)的辦法，這個(gè)方法存在的問題還很多，比如設(shè)計(jì)工作本身是各專業(yè)如管子、電線、風(fēng)道等等大家都在一個(gè)臺(tái)子上，在放樣過程中來平衡相互位置，采用油墨劃線條，然后再取零件圖，周期較長(zhǎng)；再如當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)作成單元起吊手段不成熟，吊裝變形，有時(shí)吊到機(jī)艙內(nèi)因影響船體搭載而不能一次定位，這就進(jìn)一步形成變形等等。9 1983年，中國(guó)船舶工業(yè)總公司決定實(shí)行設(shè)計(jì)改革，學(xué)習(xí)日本造船將船舶設(shè)計(jì)分為基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)三個(gè)階

8、段。同時(shí)在新港船廠舉辦了第一期生產(chǎn)設(shè)計(jì)研修班，把國(guó)內(nèi)一些廠學(xué)習(xí)日本三井、大項(xiàng)和日立等造船公司的經(jīng)驗(yàn)和在國(guó)內(nèi)先實(shí)施生產(chǎn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流從此各大造船廠開始推廣生產(chǎn)設(shè)計(jì)，這是區(qū)域舾裝造船、實(shí)現(xiàn)先行舾裝的基本步驟。 廣州造船廠比照地學(xué)習(xí)了石川島播磨重工的經(jīng)驗(yàn)、滬東造船廠學(xué)習(xí)大阪、三井造船的經(jīng)驗(yàn)、江南造船廠學(xué)習(xí)了三菱重工的經(jīng)驗(yàn)，加之中船總公司的一再推動(dòng)，生產(chǎn)設(shè)計(jì)在中國(guó)各大船廠推廣開來，并于1989年2月出版了“造船生產(chǎn)設(shè)計(jì)”一書，對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)起到初步總結(jié)和進(jìn)一步實(shí)施推廣的指導(dǎo)作用。進(jìn)入九十年代，各大船廠業(yè)已堅(jiān)定了先行舾裝的船舶制造技術(shù)原則，開展船體分段（BLOCK）預(yù)裝、單元（UNIT）預(yù)裝、盆式預(yù)裝、

9、二次預(yù)裝、正轉(zhuǎn)預(yù)舾裝等多種的、靈活的方式，使區(qū)域先行舾裝的方法走向多樣化、目標(biāo)化和手段化。10 應(yīng)該指出，利用計(jì)算機(jī)、利用程序軟件進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)是一個(gè)絕不可少的手段。生產(chǎn)設(shè)計(jì)是解決“怎樣造船”的制造技術(shù)設(shè)計(jì)，它所做的工作是現(xiàn)代模式造船的十分具體的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。由于“十分具體”、則工作量大，重其形式的工作甚多，利用計(jì)算機(jī)來解決辦公的自動(dòng)化是最有效的方法。中船總十一所開發(fā)的PCPS等軟件，加之江南造船廠和新港船廠等單位的二次開發(fā)，使生產(chǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化的第一步，因?yàn)閮H僅實(shí)現(xiàn)到了CAD的程度，對(duì)實(shí)現(xiàn)制作自動(dòng)化即對(duì)實(shí)現(xiàn)CAM來說，還差一大段距離，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)還靠人工理解零件圖去一根根制作管子，人工校對(duì)管

10、子，人工焊接管子法蘭等等，所以是低水平的。11 盡管如此，目前國(guó)內(nèi)的大型造船廠已經(jīng)逐步走上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化造船區(qū)域先行舾裝的軌道，并且越來越顯示了它對(duì)推動(dòng)造船快速發(fā)展的作用，但是一些小船廠，生產(chǎn)設(shè)計(jì)還未真正起步，還無法實(shí)現(xiàn)預(yù)制預(yù)裝。這種現(xiàn)狀使這些廠很難將建造合同兌現(xiàn)。另外一些中小船廠如新河船廠、江揚(yáng)船廠、江州船廠等在一些大廠的帶動(dòng)下，也使生產(chǎn)設(shè)計(jì)和區(qū)域先行階裝造船開始實(shí)施，盡管處于起步階段，但是到底是初步進(jìn)入現(xiàn)代造船方法的行列中。12 還應(yīng)指出，區(qū)域舾裝造船方法必須使現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織甚至整個(gè)體制與之呼應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)造船廠不論是大廠還是中小廠，不論是從原來老廠改造過來的廠還是新建廠、從生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的

11、全套組織到現(xiàn)場(chǎng)施工階段組織都未真正達(dá)到建立現(xiàn)代造船模式的造船廠組織水平，這是實(shí)現(xiàn)高效造船潛在的最大的阻力，老的體制必須作深刻地甚至是徹底地改革，才能適應(yīng)類似區(qū)域舾裝的真正高效實(shí)施，這也是與先進(jìn)國(guó)家造船廠的較大差距點(diǎn)之所在。 目前國(guó)內(nèi)造船廠正在作造船模式的轉(zhuǎn)換，把按區(qū)域組織生產(chǎn)、殼舾涂分道有序及設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化作為轉(zhuǎn)換模式工作的主要內(nèi)容之一，就是在強(qiáng)調(diào)按照分段先行舾裝和單元預(yù)裝，強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的發(fā)展、強(qiáng)調(diào)殼舾一體化和跟蹤涂裝。正是由于各廠的先行舾裝水平還不高，涂裝的二次澆損嚴(yán)重，不僅使油漆大量浪費(fèi)，而且由于重復(fù)施工、返工工時(shí)巨大而使工時(shí)浪費(fèi)了55左右。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)造船統(tǒng)計(jì)實(shí)動(dòng)工時(shí)約是日本造船工時(shí)的八至十

12、倍，其中與先行舾裝水平低、不靈活、不完整等原因是分不開的。13 國(guó)外造船尤其是日本造船在二戰(zhàn)以后的1984年在吳船廠從真藤恒先生參照美國(guó)波音飛機(jī)制造方法進(jìn)行延伸起，就通過生產(chǎn)過程分析法為縮短建造周期而采用了分段法和預(yù)舾裝法。 經(jīng)過十多年努力，日本已成為造船大國(guó)。到了六十年代初就完善了舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)，到70年代初便形成完整的第二階段的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，因?yàn)闆]有生產(chǎn)設(shè)計(jì)則不可能實(shí)現(xiàn)先行區(qū)劃舾裝。首先設(shè)計(jì)體制是符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的體制。從對(duì)船主報(bào)價(jià)、確定建造方計(jì)起，設(shè)計(jì)工作已與經(jīng)營(yíng)發(fā)生關(guān)連。當(dāng)認(rèn)為該船工程可接時(shí)，基本計(jì)劃使由設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)階段承擔(dān)，此時(shí)建造合同尚未生成，基本計(jì)劃是一個(gè)報(bào)價(jià)設(shè)計(jì)，它根據(jù)簡(jiǎn)要規(guī)格書和總體

13、基本計(jì)劃圖及同類船舶的經(jīng)驗(yàn)，即可作出較為準(zhǔn)確的估價(jià)，并經(jīng)過設(shè)計(jì)和經(jīng)營(yíng)對(duì)成本構(gòu)成的預(yù)算來進(jìn)一步審查是否在價(jià)格上可與船東簽合同。2.2 區(qū)域舾裝在國(guó)外的現(xiàn)狀與發(fā)展14 如果是“YES”，不是“NO”，則展開基本設(shè)計(jì)的基本計(jì)算、總布置圖、橫剖面圖、規(guī)格書、設(shè)備廠家表、對(duì)船東圖紙送審和完工交付資料項(xiàng)目等文件的準(zhǔn)備。經(jīng)過談判簽定合同，若合同成立即是“YES”，由合同起造船廠進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。基本計(jì)劃、合同技術(shù)文件和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)過程中都配合性能計(jì)算和各階段的性能研究和試驗(yàn)，這些性能數(shù)據(jù)是肯定下來的，直到船舶的試驗(yàn)、試航交船都是以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，這些數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的各階段和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的操作具有唯一性，是直接的橫向關(guān)系。到了生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段則是解決現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的定工位、定置、定內(nèi)容、定方法的階段，因?yàn)樗鰣D的內(nèi)容是工作圖、安裝圖、制作圖、另件圖、托盤表等等，是按照區(qū)劃設(shè)計(jì)的，它便是區(qū)域先行舾裝的基本條件。管理的絕大部分作用在于生產(chǎn)準(zhǔn)備，生產(chǎn)設(shè)計(jì)是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的最主要的準(zhǔn)備之一。15 國(guó)外區(qū)劃先行舾裝的一個(gè)不可忽視的工作是設(shè)計(jì)、作業(yè)等的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化工作可