船體分道建造主要內(nèi)容和支撐條件

會(huì)計(jì)學(xué)1船體分道建造主要內(nèi)容和支撐條件2023/1/192根據(jù)成組技術(shù)相似性原理進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)：構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的各種零件、部件具有功能、形狀、尺寸、精度和材質(zhì)的相似性，同時(shí)又具有相似的工藝過程。聚集具有相似工藝過程的零、部件、分段和總段，形成批量，即可憑借現(xiàn)代化的制造技術(shù)，組建既具有柔性，又是高效率的流水生產(chǎn)線或虛擬成組工藝流程，以適應(yīng)各種船舶的中間產(chǎn)品的分道生產(chǎn)。即可實(shí)行工件流動(dòng)，人員固定的專業(yè)化生產(chǎn)，以及與流水生產(chǎn)相適應(yīng)的物流和信息的管理體制。這種分道生產(chǎn)方式及物流和信息的管理體制，應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，經(jīng)過零部件加工、分段小組立、中組立和大組立后，直至船舶的組合。一、概述第1頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/193因此，船體分道建造技術(shù)的內(nèi)容應(yīng)該包括下列幾個(gè)方面：①數(shù)放套料和托盤集配的分道設(shè)計(jì)②零件加工分道③小組立（系統(tǒng)部件制造）分道④中組立（多功能系統(tǒng)模塊制造）分道⑤大組立（分段制造）分道⑥總組立（大型分段或總段制造）分道總之，船體分道建造技術(shù)的基本內(nèi)容包含了分段建造的全部物流和信息的管理過程。第2頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/194返回分道作業(yè)流程船廠按船體分道作業(yè)和區(qū)域舾裝作業(yè)流程分類，它基本上是一個(gè)組裝過程，如圖所示。對(duì)上述船體分道作業(yè)流程進(jìn)一步細(xì)分，可分為零件切割和加工分道、小組立分道、中組立分道、大組立分道和總組立分道。零件加工曲面大組立中組立小組立平面大組立上層建筑大組立總組立船臺(tái)大合攏第3頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/195二、數(shù)放套料和托盤集配的分道設(shè)計(jì)它是實(shí)施分道建造技術(shù)的重要基礎(chǔ)，也是分道建造的首要環(huán)節(jié)。數(shù)放套料

通過電算套料，提供船體零件的套料圖及其切割信息，這些信息一般應(yīng)包括零件需用的鋼板規(guī)格、圖形、材料統(tǒng)計(jì)、切割要求、加工信息等，并用代碼表達(dá)。數(shù)放套料的分道設(shè)計(jì)

在船體結(jié)構(gòu)和船體線型給定之后，且總段、分段合理劃分的前提下進(jìn)行的。根據(jù)工廠實(shí)際情況，一般可按照艏艉部分、平行舯體部分和上層建筑進(jìn)行三個(gè)分道的數(shù)學(xué)放樣和船體零件的套料。第4頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/196零件的托盤集配

通過零件代碼的識(shí)別，表達(dá)各種零件切割、加工及裝配的工藝過程：一方面指定了切割場(chǎng)所、使用的設(shè)備及切割要求，即將相似尺寸形狀和切割要求的一族零件集中切割，形成批量生產(chǎn)，它形成了切割的分道。另一方面規(guī)定了加工要求，即將相似尺寸形狀和加工要求的一族零件集中加工，形成批量生產(chǎn)，也形成了加工的分道。由于代碼的指示，明確了零件加工后的工藝流程，即屬于那個(gè)組件、部件，或者屬于那個(gè)階段裝配，或者直接去船臺(tái)安裝的工藝流程。通過集配，成為托盤，使每一船體零件進(jìn)入確定的工位，進(jìn)行定置管理，以形成各級(jí)中間產(chǎn)品的制造。

可見，這一分道設(shè)計(jì)明確了船體零件切割、加工和裝配組合的分道。返回第5頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/197三、船體零件切割和加工分道

船體零件切割的分道

按照成組技術(shù)相似性原理，根據(jù)零件的尺寸形狀和切割要求，分類成組為：帶線型的外板、各種開孔的桁材、肋板、肋板復(fù)板等大件零件，經(jīng)計(jì)算機(jī)套料并生成切割文件，由自動(dòng)切割機(jī)切割。外底板、內(nèi)底板、甲板、舷側(cè)板等平直板材零件，一般均在門式切割機(jī)上自動(dòng)切割。尺寸較小、形狀復(fù)雜、數(shù)量較多的零件，應(yīng)采用光電跟蹤方法切割。少量形狀復(fù)雜、大小不等的零件，如基座、舵機(jī)、桅桿等，可采用人工號(hào)料切割。在數(shù)控切割機(jī)上切割的零件，還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)線的畫線工作，以便于結(jié)構(gòu)的裝焊。需要拼焊的板材切割后應(yīng)加工坡口。第6頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/198

船體零件加工的分道

根據(jù)成組技術(shù)相似性原理，根據(jù)零件的形狀、大小和結(jié)構(gòu)特征，分類成組為：肋骨和部分型材的彎曲加工，根據(jù)其尺寸大小在不同功率的肋骨冷彎?rùn)C(jī)上進(jìn)行成形加工。尺寸較大型材的彎曲加工，是根據(jù)規(guī)格大小，分別在相應(yīng)功率的油壓機(jī)上進(jìn)行。單曲度鋼板成型加工，一般依據(jù)其板材大小及彎曲的曲率大小選擇加工設(shè)備。如，平行舯體的外板以及其它較大彎曲半徑的板材，可以分別在大小三輥卷板機(jī)上進(jìn)行輥彎加工。艏艉區(qū)域的外板以及較小曲率和折角的單曲度板材成形加工，可以采用油壓機(jī)壓制，用樣板核對(duì)，逐步達(dá)到要求。雙向曲度的板材的成形加工除了在油壓機(jī)或卷板機(jī)上進(jìn)行初步加工外，還必須進(jìn)行另一曲度方向的加工，即采用水火彎板法來進(jìn)行，用鐵樣條核對(duì)。

第7頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/199零件少量尺寸相似作業(yè)大量尺寸相似作業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)特征上層建筑艉船體機(jī)艙貨艙艏船體平面分段曲面分段上層建筑上層建筑特殊曲面分段曲面分段特殊平面分段平面分段區(qū)域類型階段無組合件部件零件其它軋制型材零件內(nèi)部板零件不平行板件平行板件船舶分段無部件翻身預(yù)合攏預(yù)合攏連接翻身裝配裝配構(gòu)架拼板無無無翻身裝配拼板拼板裝配拼板無無無無無翻身裝配裝配無彎曲裝配無彎曲號(hào)料與切割拼板無無代碼區(qū)域階段代碼類型階段分段代碼船舶號(hào)階段代碼大分段代碼大分段代碼階段代碼分段代碼分段代碼階段代碼小分段代碼小分段代碼階段代碼部件代碼階段代碼零件代碼零件代碼裝配零件代碼部件代碼船體分道建造采用的產(chǎn)品生產(chǎn)特性的典型分類計(jì)劃級(jí)制造級(jí)17263544536271零件加工的典型分類第8頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1910返回第9頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1911小組立、中組立含義：另件加工之后，按照部件裝配要求，通過裝焊，實(shí)現(xiàn)各類中間產(chǎn)品的制造。這是繼另件切割、加工之后的第二制造級(jí)。這種部件裝配工作，也稱為小組立和中組立。小組立（部件零件和部件的裝配）裝配成部件（亦即系統(tǒng)部件），中組立裝配成組件（多系統(tǒng)模塊，或組成分段的小分段）。任一分段，不論是曲面分段、平面分段，還是上層建筑分段，均由一個(gè)以上的多系統(tǒng)模塊所構(gòu)成，一個(gè)多系統(tǒng)模塊由若干個(gè)系統(tǒng)部件所構(gòu)成，同樣，系統(tǒng)部件也是由若干個(gè)另件所構(gòu)成，所以分段的建造是依次小組立、中組立、大組立的工藝組合。即小組立后成為系統(tǒng)部件、中組立后成為多系統(tǒng)模塊，大組立后成為分段，分段組合成總段，再將分段、總段合攏成為一艘船舶。四、小組立和中組立的分道第10頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1912小組立第11頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1913中組立第12頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1914

小組立的分道制造系統(tǒng)部件的小組立，為了獲取大批量生產(chǎn)效益，應(yīng)根據(jù)成組技術(shù)相似性原理，組成各分道作業(yè)線（組），實(shí)施部件族的批量生產(chǎn)，按作業(yè)日程計(jì)劃適時(shí)地進(jìn)行各族部件的制造。1）拼板部件制造分道；2）組合型材部件（T型材）制造分道；3）曲型桁材構(gòu)件制造分道；4）加強(qiáng)腹板構(gòu)件制造分道。小組立作業(yè)，必須按各部件族的工藝要求，將制造設(shè)備成組工藝布置，作業(yè)人員按工位設(shè)定，采用虛擬的成組工藝流程，或采用部件裝配流水線，在不同生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。小組立作業(yè)可以一次完成，也可分為兩個(gè)先后的工序。先后兩個(gè)工序完成的系統(tǒng)部件，有一個(gè)先行小組立的工藝過程，這個(gè)先行小組立在分道生產(chǎn)中必須加以確定．第13頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1915

中組立的分道小組立后進(jìn)入中組立的制造階段，它的生產(chǎn)方式同小組立相似，按部件族的劃分，采用流水線或虛擬成組工藝流程進(jìn)行加工。它是小組立的后續(xù)生產(chǎn)，為分段裝配提供多系統(tǒng)模塊。一般有下面成組工藝流程：中組立的工藝過程，可由一次工序完成，也可分成二至三個(gè)工序完成。對(duì)于分工序制造的多系統(tǒng)部件，也有一個(gè)先行中組立的工藝過程。分成一階段、二階段、三階段，由一階段依次向三階段先后進(jìn)行制造，完成后送大組立制造。階段劃分的依據(jù)，一般以其中組立的重量來考慮，根據(jù)目前我國(guó)造船能力，分別以重量10噸、20噸劃分為宜。但并不完全是機(jī)械的劃分，還必須結(jié)合其工藝過程來考慮。1）框架構(gòu)件制造分道；2）平面板架（片體）制造分道；3）曲面板架（片體）制造分道。返回第14頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1916五、大組立分道多系統(tǒng)模塊制造后即可大組立，進(jìn)行分段的制造。分段建造的分道，應(yīng)根據(jù)工廠實(shí)際情況決定為下面三個(gè)分道：

1）平面分段制造分道；2）曲面分段制造分道；3）上層建筑分段制造分道?；蛘叻譃樗膫€(gè)分道，即：

1）單殼分段制造分道；2）雙殼分段制造分道；3）曲面分段制造分道；4）上層建筑制造分道。第15頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1917隨著造船技術(shù)的進(jìn)步，平面分段、上層建筑分段采用流水線生產(chǎn)日益為許多船廠所重視。而曲面分段建造也想方設(shè)法減少分段翻身，多采用一些機(jī)械化輔助設(shè)備。對(duì)于分段流水線的選型，必須在分析小組立和中組立的實(shí)際情況后確定。如果中組立已將縱衍、橫肋板及其它結(jié)構(gòu)裝焊成框架、小分段等，則可以采用框架法的分段流水線為宜。當(dāng)然也可采用線裝法的分段流水線，但部件裝配工作必須與小組立、中組立的作業(yè)相協(xié)調(diào)。兩種型式流水線各有利弊，關(guān)鍵是應(yīng)按實(shí)際需要來決定。分段流水線是按工位設(shè)定作業(yè)內(nèi)容，并保持一定生產(chǎn)節(jié)拍。為了保持正常節(jié)奏，一方面可設(shè)立緩沖工位，另一方面也可在流水線物流入口、出口間取得平衡，用增加平行作業(yè)工位的辦法，達(dá)到生產(chǎn)流水線首尾端的節(jié)拍一致。第16頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1918從目前國(guó)內(nèi)外的流水線應(yīng)用情況來看，單殼分段和雙殼分段趨向分別建造，尤其是造船能力強(qiáng)的船廠。單殼平面分段流水線制造流程一般設(shè)定11一12工位。主要是鋼板拼板定位、單面焊或雙面焊、劃線和切割（劃出結(jié)構(gòu)線及舾裝部位）、平衡工位（即緩沖工位）、肋骨安裝、肋骨焊接、網(wǎng)板定位、單元定位、網(wǎng)板和單元焊接、舾裝1-2工位、最后是檢查及運(yùn)輸。雙殼平面分段流水制造流程一般設(shè)定12-13工位。主要是鋼板拼板定位、單面焊或雙面焊、劃線和切割（劃出結(jié)構(gòu)線及舾裝部位）、平衡工位（即緩沖工場(chǎng)）、框架安裝、焊接、修正、翻身、單元和部件安裝、分段焊接、舾裝1一2工位、最后是檢查及運(yùn)輸。第17頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1919曲面分段的分道制造曲面分段應(yīng)該包括帶有雙曲率的平面分段單元，艏艉立體（三維）分段，機(jī)艙分段等。顯而易見，曲面分段一般難以采用流水線來制造，但可以設(shè)置一定數(shù)量的作業(yè)平臺(tái)，劃分成若干作業(yè)區(qū)，形成相應(yīng)的分道工位，其中應(yīng)至少有一個(gè)高位翻身作業(yè)區(qū)，采用固定位置的準(zhǔn)流水作業(yè)建造技術(shù)，實(shí)施預(yù)舾裝，使分段建造為完整的中間產(chǎn)品。第18頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1920上層建筑制造分道流程及工位現(xiàn)代化船廠在建造上層建筑時(shí)，一般以一層次為一個(gè)分段，也有以中心面為界，將一層次分為左右二個(gè)分段。分段制造結(jié)束后，直接送至總組裝場(chǎng)所，進(jìn)行上層建筑的總裝，其重量最大可達(dá)到500-750噸。其分段流水線一般設(shè)定6個(gè)工位：1）定位把板材放到流水線上定位2）焊接用單面焊進(jìn)行板材焊接3）劃線切割CNC劃線和切割4）安裝加強(qiáng)筋點(diǎn)焊定位5）加強(qiáng)筋焊接用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊焊接6）小合攏形成平面分段然后，進(jìn)入分段裝配區(qū)域，設(shè)定分段裝配、舾裝件安裝、焊接三個(gè)獨(dú)立工位。分段裝配是在專用支架上進(jìn)行，完工時(shí)，可用支架自身的升降運(yùn)輸裝置送到區(qū)域末端，再到總裝場(chǎng)地進(jìn)行總組裝。第19頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1921目前，國(guó)內(nèi)船廠還無上層建筑分段流水線，一般僅備有組裝場(chǎng)地，我國(guó)中船總公司的專家們建議對(duì)上層建筑分段建造的工藝設(shè)施、上層建筑分段先行舾裝作業(yè)等，應(yīng)該引起充分重視，必須盡快形成上層建筑虛擬成組工藝流程或分段裝配生產(chǎn)線。返回第20頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1922六、總組立分道一般可以分為：1）平面分段總組分道；2）曲面分段總組分道；3）平面與曲面分段總組分道；4）上層建筑分段總組分道。返回第21頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1923§3-4船體分道建造的支撐條件

概述船體分道建造的支撐條件第22頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1924船體分道建造的基本方法是，按成組技術(shù)相似性原理，對(duì)各類中間產(chǎn)品分類歸組，按預(yù)先設(shè)定的成組工藝流程，進(jìn)行一定節(jié)奏的分道制造。因此，中間產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分類、工藝流程的設(shè)定、分道工位的合理配置、實(shí)行定置管理等方面，都是實(shí)施船體分道建造的支撐條件．現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：一、概述返回第23頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1925二、船體分道建造的支撐條件船體分段的合理劃分船體分段的合理劃分，是船體分道建造技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，同時(shí)也影響著區(qū)域舾裝和涂裝的順利實(shí)施。因此，和其他中間產(chǎn)品相比，分段劃分的合理與否，對(duì)造船生產(chǎn)率影響最大。在產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)分道建造的原則，以及生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)際情況，以各分段工作量相近作為主要依據(jù)，科學(xué)、合理地劃分船體分段，使中間產(chǎn)品的設(shè)計(jì)合理，各分道生產(chǎn)的作業(yè)量均衡。第24頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1926合理的分段劃分可根據(jù)以下原則：為便于分段裝配，必須考慮作業(yè)問題類型的相似性，最大限度地減少作業(yè)時(shí)間因分段不同而有較大的變化；為了使分段的作業(yè)時(shí)間相等，應(yīng)將傳統(tǒng)上在分段裝配期間完成的許多作業(yè)分配給較前的制造級(jí)；或者為了不因?yàn)槟承┓侄蔚淖鳂I(yè)量和作業(yè)時(shí)間過多而破壞船體主工藝流程，可以增設(shè)小分段裝配、大分段連接這樣的附加制造級(jí)予以調(diào)節(jié)。（這就是為什么可以將船體建造分解為七個(gè)制造級(jí)的理由之一）。為便于合攏，分段的結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)固，不需要臨時(shí)支撐和加強(qiáng)，或者，其形狀適當(dāng)，只需最少時(shí)間即可完成合攏；為便于舾裝和涂裝，在滿足起重能力、場(chǎng)地的條件下，分段應(yīng)有盡可能大的空間面積（或體積）；第25頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1927推行船體精度控制技術(shù)以船體建造精度標(biāo)準(zhǔn)為基本準(zhǔn)則，通過精度設(shè)計(jì)，采用科學(xué)管理方法和先進(jìn)工藝技術(shù)手段，對(duì)船體建造進(jìn)行全過程的尺寸精度分析與控制，以達(dá)到最大限度減少現(xiàn)場(chǎng)修整工作量，提高工作效率。精度管理要求各項(xiàng)作業(yè)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而有利于分道生產(chǎn)連續(xù)、均衡地進(jìn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低建造成本。分道工位的合理配置

根據(jù)各中間產(chǎn)品的成組工藝流程，設(shè)置相應(yīng)的分道工位，使各中間產(chǎn)品按固定的工藝流程逐級(jí)進(jìn)行制造。為了連續(xù)、均衡地生產(chǎn)，必須將各個(gè)分道工位上的作業(yè)人員和工藝設(shè)施進(jìn)行合理的配置，必須從有利于高效生產(chǎn)出發(fā)，實(shí)行成組工藝布置，按工位的實(shí)際需要設(shè)置作業(yè)人員。第26頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1928實(shí)施定置管理（或區(qū)域定置管理）現(xiàn)代造船模式的生產(chǎn)作業(yè)體系是以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，以生產(chǎn)任務(wù)包形式按區(qū)域／階段／類型的組織生產(chǎn)方式。它強(qiáng)調(diào)以“產(chǎn)品”形式，配置完成該“產(chǎn)品”所必需的生產(chǎn)資源，按區(qū)域定置在施工作業(yè)場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行相同族性的批量“產(chǎn)品”作業(yè)。組織這樣一種生產(chǎn)就要求在定場(chǎng)地、定任務(wù)(指“產(chǎn)品”任務(wù))、定生產(chǎn)資源(含人、財(cái)、物，即指：定人員、定成本、定設(shè)備和資材)的基礎(chǔ)上進(jìn)行作業(yè)，從生產(chǎn)“產(chǎn)品”的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗角度，妥善處理施工作業(yè)場(chǎng)所內(nèi)人、物、場(chǎng)所之間的結(jié)合關(guān)系。船體分道建造是有序、連續(xù)和均衡的作業(yè)，各種材料、零件、部件的流向應(yīng)同工藝流程相同，根據(jù)集配的原則，進(jìn)行定置管理是十分重要的。各個(gè)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行科學(xué)管理，控制生產(chǎn)節(jié)拍也是非常必要的。第27頁(yè)/共33頁(yè)2023/1/1929定置管理的概念1）定置的定義

“定置”就是確定位置。這里說的定置的定義是：根據(jù)物流規(guī)律科學(xué)地確定物品在場(chǎng)所中的位置即稱為定置。定置的含義可分三個(gè)層次，即：定置——科學(xué)的確定位置（層次l）

導(dǎo)致使物品的存放位置最佳（層次2）

導(dǎo)致使人員、設(shè)備、資材、場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)最佳組合狀態(tài)（層次3）2）定置管理的定義定置管理是企業(yè)在生