造船成组技术

2020/6/27
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四、壳、舾、涂一体化造船的特征
造船成1）按船工体艺分流道程建组造建。生根产据线成。组技术族制造的原理制造船体零件、部件和分段， 组技术2）来装仰抛控。面弃制此完了舾外成舾装，的装。还作是新有业船方一。体法个建有次造三 阶后个 段续基 ，作本 即业阶 当这段 分一， 段旧即 倒概单 置念元 时，舾 ，以装以精、俯确分向划段来分舾完的装成区和本域船来和上必阶舾须段
成 构部位的自然分界线。从横剖面图上可以看出，每个
组 环形段划分为7个分段，即1个中间底分段、2个边底
技 分段、2个舷侧分段、1个横舱壁分段和1个甲板分段。
术
这种划分方法，对于船体建造来说是有利的，但
舷侧上的骨材与边底压载舱斜板的合拢焊接时，将使
边底压载舱内的油漆遭到破坏，对于保证涂装的完整
性不利。
船 一体化计划的安排下有序地进行和有机地结合。尤其是在分段、总段和
成 船上施工阶段，壳、舾、涂作业在同一空间（即同一分道上）进行时，
组 通过运用统筹兼顾的原理，时间合理分配，做到互不扰，全厂生产有
技 条不紊，职责分明，整个生产过程极富节奏，协调成犹如一体。生产过
术 程中所有信息、物资和人员都能适时到位，一应惧全。
集成制造模式
大规模定制模式
成 主导技术 铆接技术
焊接技术
成组技术
信息技术
智能技术
组
·船体散装
技 工程状态 ·码头舾装 ·全船涂装
·分段建造 ·先行舾装 ·预先涂装
·分道建造 ·区域舾装 ·区域涂装
船体建造、舾装和 涂装一体化
·动态（虚拟）组合 ·建造过程仿真 ·全面模块化和数字化
术
·以“系统”
导向分解船舶
管理特性
工程 ·按“库存量
”控制生产过
程
·以“系统/区域”
导向，分解船 舶工程 ·按“系统”和 “区域”的“ 库存量”控制
·“中间产品”导向 的分散专业化生产 ·按“区域/类型/ 阶段”的“库存量 ”控制生产过程
·“中间产品”导向 的分散专业化生产 ·按“区域/类型/ 阶段”的“流通量 ”控制生产过程
成 造船方法的一个实例。
组
本例为5艘15万吨级散货船的建造。
技 1．船舶主尺度及结构特点
术
总长 270 m；
垂线间长 260 m；
型宽 44 m；
型深 24 m；
设计吃水 16. 3m；
结构吃水 17.5m；
设计航速 14 kn；
本船为柴油机驱动的单螺旋桨散装货船。带球鼻艏和垂直方尾；
船体结构为双层底、单舷侧、单甲板。8 道连带上、下壁墩的槽形横舱 壁将货舱区划分为9个货舱。
组 平。
技
术 从壳舾涂一体化的英文字义分析，IHOP是指不同类型作业达到各自和
整体的和谐运行、互不干扰。
IHOP可以定义为集成造船，即造船的集成制造系统。它是造船的组织、 管理与运行的新哲理，通过综合应用现代管理技术、制造技术、信息 技术、系统工程技术，达到造船全过程中的有关的人、技术、管理三 要素及其信息与物流的有机集成和优化运行。
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一、造船技术水平的演绎及划分
造 船 一般，将造船技术的发展划分为以下 5 级： 成 第一级 —— 铆接技术应用，船体散装，船体形成后再进行舾装； 组 第二级 —— 焊接技术应用，船体先形成分段，并进行预舾装，再合拢 技 为整个船体； 术 第三级 —— 成组技术应用，船体分道建造，区域舾装、区域涂装；
掌握了一体化建造法的船厂通常在船舶下水时舾装完成率超过90%。
分段上船台前的舾装完成率和总装阶段的舾装完成率分别达到35%和
85%是很平常的。
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造一、壳舾涂一体化原则对船体分段划分的要求 船 成 传统的船舶分段划分是在充分考虑工厂的起重能力、场地、设备、船 组 舶结构完整合理的基础上，并综合考虑工时材料消耗、建造质量和新 技 工艺推广等方面因素而形成的工艺设计方案。 术 随着造船技术的发展，壳舾涂一体化的造船方法进一步地显示出其显
空间上分道，就是为每个中间产品建立顺畅、无迂回的单向分道
生产流程；同时，把船厂的空间按中间产品进行划分，在组织和安排生
产时，使生产保持平衡。船体建造和舾装的分道生产体制的建立，使流
通量控制的生产管理得以实现。
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造
时间上有序，即船体、舾装、涂装三种作业并不是一起做，而是在
组 此种盆舾装分段划分方案虽然增加了船体施工及分段翻身的工作量与 技 难度，但它却可以使机舱区域的舾装、涂装工作近于完整，该区域的
术 预装率高达85％以上。
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3．货舱区的分段划分
造 图(a)所示是BC1500-1号船的货舱区分段划分图，这 船 是典型的传统划分方法，分段边界基本上都是船体结
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6
14
13
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成
9
11
组
技
4
8
10 7
6
术
3
5
4
支撑
3
2
11
2
上图左侧为按壳舾涂一体化原则划分的分段，只有6个分段依次合拢。
分段在倒置时进行顶部的舾装和涂装，结构稳固，无须临时支撑，然后分 段翻身，完成余下的舾装和涂装。
分段合拢阶段只需要少量的脚手架，且不必使用牵条和支撑。
2 号 3 号分段的合拢焊缝位于内底平面之上，避免了先前安装在分段上的机
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造 壳、舾、涂一体化造船的要点 船 壳、舾、涂一体化必须建立在分道建造、区域舾装、区域涂装和管件族 成 制造的基础上，即首先要使所有的造船作业都按统一的中间产品专业生 组 产为导向组织生产。 技 实现壳、舾、涂一体化的明显表征是施工现场井井有条，达到空间上分 术 道，时间上有序、不同类型的作业和谐地进行，互不干扰。
3）族制造。例如管件族制造，它以成组技术原理代替作坊时代思想方法， 以最有效的手段制造多品种、小批量产品，可获得生产线生产方法的效 益。
4）采用产品导向型工程分解。它通过强调专业内容，把船舶创造性地划分 为许多理想化的中间产品，例如，零件和部件，使之能协调地分道生产， 从而大大简化了前面提到的不同类型作业的一体化。
造船成组技术
§7-1 壳、舾、涂一体化概述
造船技术水平的演绎及划分 壳、舾、涂一体化造船的定义 壳、舾、涂一体化的内涵 壳、舾、涂一体化造船的特征
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§7-2 一体化方法对船体建造的要求
壳舾涂一体化原则对船体分段划分的要求 适应壳舾涂一体化的分段划分方案实例
几乎不需要支柱或牵条来帮助分段定位；
所需的脚手架大大减少；
合拢时舾装件和涂装的损坏减少；
上述各点大大地提高了作业的安全性。
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造 二、适应壳舾涂一体化的分段划分方案实例
船
下面是分段划分从传统的划分观念转变到适应壳炳涂一体化的先进
舾装分为两个阶段： 分段舾装和船上舾装
船体形成后舾装
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造二、壳、舾、涂一体化造船的定义
船 我国造船界在分析研究了日本、美国、加拿大、西班牙等国造船技术
成 发展的基础上，结合我国沪东、江南、广船、新港等船厂经过现代造
械装置等。
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造 船
上图的分段划分方案，与传统方法划分相比较，其优点是：
成 有更多的机会进行分段舾装和涂装，特别是舾装和涂装作业可以俯位
组 进行；
技 分段的数量较少；
术 合拢阶段的焊接量和操作难度均减少；
分段的稳定性和刚度更佳；
组 船模式转换的实践和体会，对壳、舾、涂一体化造船作出了如下定义：
技
在实施并完善船体分道建造、区域舾装、区域舾装和管件族加工
术 等技术的基础上，运用系统工程技术的统筹优化理论分析生产过程，
按区域组织综合性生产，船体以分道作业形成中间产品——分段，舾
装以不按船舶系统分类的中间产品为导向形成——托盘，船体建造和
·模块导向的分布式生产和 动态耦合 ·造船和船舶运营全过程的 瞬态监控
生产过程
·劳力密集
·劳力密集
·设备密集
船厂类型 ·大型厂数万名 ·大型厂万名员 ·大型厂员工千人
员工
工左右
左右
·信息密集 ·大型厂员工千人 以下
·知识密集 ·大型厂员工数百人或百人 左右
GROUP TECHNOLOGY IN SHIPBUILDING ·人工放样技术
第四级 —— 在上述船体分道建造、区域舾装、区域涂装和管件族加工 等 4项技术实施并完善的基础上，运用系统工程技术的统筹优化理论分 析生产过程，使各类造船作业实现空间分道、时间有序、责任明确、相
互协调的作业优化排序，即实现均衡、连续、高效地壳、舾涂一体化造
船；并由计算机全面辅助，这也就是造船CIMS。
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造2．机舱双层底分段的划分 船 机舱底区域的舾装量相对来说是很大的，在以往的船舶建造过程中，此 成 区域的舾装工作占用了大量的船台期。如果能将此处的舾装工作在分段 组 建造中完成，则会大大缩短船台周期。
技 按照前述船舶建造壳舾涂一体化原则划分分段的要求（或特点），对机
·切割、成形、装配技术
生产技术
·管子加工技术 ·铸、锻、热处理和机加工技术
·机电设备和系统的安装调试技
术
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·造船CAD/CAM和CIM技术 ·NC切割技术 ·型材、管件和分段的机械化制造技术 ·物资含“中间产品”采办和托盘集配
技术 ·造船精度控制技术 ·编码和区域造船技术
·船舶产品模型数据交换标 准 ·船舶产品设计和制造过程 一体化数据环境技术 ·分布式集成的虚拟制造技 术 ·全方位的建模和仿真技术 ·并行工程和电子网络技术 4
术 舱舷侧与双层底的传统划分方案作了如下改进。
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造 根据机舱双层底板架上下区域舾装件集中的特点，考虑壳舾涂一体化 船 对设计、施工的要求，兼顾场地、起重能力的适应性，采取了将机舱 成 底部地板上下一起作为一个分段进行盆舾装的划分方案。
造 造船技术的发展示意（前四级） 船
成
组 技
区域/类型/阶段 的一体化
船体建造、舾装和涂装一体化
术
结合舾装和涂装
结合船体建造
区域/类型/阶段
现
代
化 造
船
区域/系统
传
统
造
船
系统
船体分道建造
成组技术的引进
船体分段建造
焊接技术的引进
船体整体建造
区域舾装
舾装分为三个阶段： 单元舾装、分段舾装 和船上舾装
预舾装
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第五级 —— 充分发挥人的因素，开展全面质量管理小组活动，持续地 完善造船系统，不断提高生产率。
5 级造船模式的有序演绎
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发展机理
连接技术创新
社会技术创新
造 发展时序
传统船舶工业
现代船舶工业
未来船舶工业
船 生产模式 整体制造模式 分段制造模式 分道制造模式
舾装作业起先各自分流，从分段阶段起合二为一，涂装作业渗透到船
体和舾装作业各阶段。即各类造船作业实现空间分道、时间有序、责
任明确、相互协调的作业优化排序。同时，造船系统的设计、生产、
管理和采购各部门的任务和计划，都围绕中间产品的制造予以明确规
定，使得船厂的一切工作相互协调，极富节奏。
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实现壳、舾、涂一体化的条件是信息和物资按中间产品导向调集，并优 质适时为现场作业服务。
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造 三、壳、舾、涂一体化的内涵
船 成
壳舾涂一体化（Integrated Hull Construction，Outfitting and Painting，简 称IHOP）是世界造船界共同探求的目标。是造船技术发展的第四级水
著的优越性，因此。充分研究适应于一体化造船法的分段划分方案， 就越来越显得十分重要。
下图表示的按照船体建造、舾装和涂装一体化原则的分段划分方案， 体现了一些具体的要求或特点。
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按照壳舾涂一体化原则的分段划分举例
造 船