船舶建造工艺流程简要介绍
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船舶建造工艺流程简要介绍
本讲座从管理者的角度,按照“壳舾涂一体化总装造船”现代造船管理模式的要求,结合我国船厂的探索实践,介绍船舶建造在各工艺阶段的组织方式、应注意的问题,同时提供对施工状态的评价标准。
一、造船生产管理模式的演变由焊接代替铆接建造钢质船,造船生产经历了从传统造船向现代造船的演变,主要推动力是造船技术的发展。传统造船分两个阶段:
1、常规的船体建造和舾装阶段。在固定的造船设施按照先安装龙骨系统、再安装肋骨框、最后装配外板系统等。
2.由于焊接技术的引进,船体实行分段建造;舾装分为两个阶段:分段舾装和船上舾装,即开展预舾装。
现代造船又历经以下阶段:
3、由于成组技术的引进,船体实行分道建造;舾装分为三个阶段:
单元舾装、分段舾装和船上舾装,即开展区域舾装。
4、由于船体建造和舾装、涂装相互结合组织,实现“壳舾涂一体化总装造船”。
5、随着造船技术的不断发展,精益造船、标准造船、数字造船、绿色造船将成为船厂的努力方向。
目前国内主要船厂一般处于三级向四级过渡阶段;国内先进船厂已达到四级水平;外高桥船厂、建设中的江南长兴岛造船基地明确提出将精益造船、标准造船、数字造船、绿色造船作为发展目标。
二、现代造船生产管理模式的特征
1、船体分道建造法。根据成组技术“族制造”的原理制造船体零件、部件和分
段,按工艺流程组建生产线。
2、抛弃了舾装是船体建造后续作业这一旧概念,以精确划分的区域和阶段(单元舾装、分段舾装和船上舾装)控制舾装。
3、实行“管件族制造”,以有效手段制造多品种、小批量产品,获得生产线生产效益。
4、采用产品导向型工程分解。把船舶划分为不同级别的中间产品,并协调的组织分道生产和集成。
三、船舶建造工艺流程
现代造船工艺流程如下简图:
船舶建造工艺流程层次上的划分依据为:
1、生产大节点:开工——上船台(铺底)——下水(出坞)——航海试验——完工交船
生产大节点在工艺流程中是某工艺阶段的开工期(或上一个节点的完工期),工艺阶段一般说是两个节点间的施工期。生产大节点的期限是编制和执行生产计划的基点,框定了船舶建造各工艺阶段的节拍和生产周期;从经营工作看,节点的完成日也是船东向船厂分期付款的交接日。
2、工艺阶段:钢材予处理——号料加工——零、部件装配——分段装焊——船台装焊(合拢)——拉线镗孔——船舶下水——发电机动车——主机动车——系泊试验——航海试验——完工交船
3、以上工艺阶段还可以进一步进行分解。
4、需要说明的是以上工艺阶段是按船舶建造形象进度划分的,现代造船工艺流程是并行工程,即船体建造与舾装作业是并行分道组织,涂装作业安排在分道生
产线的两个小阶段之间,船体与舾装分道生产线在各阶段接续地汇入壳舾涂一体化生产流程。
四、船舶建造的前期策划
船舶设计建造是一项复杂的系统工程,在开工前船厂必须组织前期策划,一是要扫清技术障碍;二是要解决施工难点。对设计部门的要求:
1、必须吃透“技术说明书”(设计规格书)。
技术说明书是船东提出并经双方技术谈判,以相应国际规范及公约为约束的船舶设计建造的技术要求。船厂在新船型特别是高附加值船舶的承接中必须慎重对待:必须搞清重要设备运行的采用标准情况、关键技术的工艺条件要求,特别是要排查出技术说明书中暗藏的技术障碍(不排除某些船东存有恶意意图),否则冒然施工将会给船厂带来灾难性的后果。对此,各主要船厂都有过深刻的教训。如江南厂建造的自卸船、广船建造的客滚船、大连厂建造的大型滚装船、三用工作船等。因此对新船型的开发必须组织予研,进行充分的技术储备。
2、对设计工作的组织。
船舶设计工作分三阶段组织进行——初步设计、详细设计、生产设计。初步设计:是从收到船东技术任务书或询价开始,进行船舶总体方案的设计。提供出设计规格说明书、总布置图、舯剖面图、机舱布置图、主要设备厂商表等。详细设计:在初步设计基础上,通过对各个具体技术专业项目,进行系统原理设计计算,绘制关键图纸,解决设计中的技术问题,最终确定船舶全部技术性能、船体结构、重要材料设备选型和订货要求等。
生产设计:是在详细设计送审图完成基础上,按工艺阶段、施工区域和组装单元,绘制记入各种工艺技术指示和各种管理数据的工作图、管理表以及提供生产信息
文件的设计。简言之:初步设计——描绘出将建造一艘什么样的船;详细设计——确定各专业各系统如何配置与运行;生产设计——指示怎样合理地建造这艘船。目前,国内各主要船厂都取得了国家级技术中心资格认证,大船重工船舶及海洋工程研究所设有开发室、船体、船装、机装、电装、居装等综合设计室以及工艺、海工、军工等专业设计室,已开发并建
造了化学品船、成品油轮、原油轮、散货船、多用途船等系列船型,对新船型首制船,如VLCC、大型集装箱船等,一般采用与国外设计院所联合设计方式,所有生产设计任务全部由船厂承担。因此需要尽快地充实和培养自己的生产设计队伍。生产设计是施工设计,必须密切结合工厂的工艺流程、设施设备能力、工艺水平甚至工艺习惯,外委设计将不可避免出现修改。船舶设计的全过程延续的时间很长,影响设计进度的突出问题是:详细设计的主要图纸和技术文件需要船东、船检(船级社)审查认可,而后进行退审修改,此时船舶已经开工,生产设计承受着施工供图需求的压力,由于准备不充分,在O版图施工情况下容易出现差错。解决的途径是努力将详细设计与生产设计由串联式的接续组织,尽可能在一定阶段形成并联式的交叉组织。在设计部门组织机构设置中,有的船厂试尝将详细设计与生产设计人员编在一个综合设计室;但从努力方向看,应该开发利用计算机工作站的功能,在输入详细设计可靠数据和图形的基础上,通过三维设计、干涉检查,直接生成生产设计数据和图形。
3、设计审查要加强对设备材料的经济性选择。详细设计一经确定,全船80%的成本已经固化(其中设备材料费用占全船总成本的65%左右),在人工费、专用费项目中降低成本的空间很小。据资料统计,国内船厂与国外先进船厂建造的同类船舶相比,设备裕量和材料消耗量均高出10%。因此在主要设备、材料厂商