分析船体建造精度控制技术

分析船体建造精度控制技术
发表时间：2020-01-14T10:21:04.533Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：黄冬宏
[导读] 摘要：近些年来，伴随着我国市场经济水平的高速提升，船体制造产业得到了十分迅猛的发展，其能够在很大程度上推动社会生产力的提升。

上海中远海运重工有限公司上海市 201913
摘要：近些年来，伴随着我国市场经济水平的高速提升，船体制造产业得到了十分迅猛的发展，其能够在很大程度上推动社会生产力的提升。

而制造精度的控制则能够有效保障船体质量，大大提升制造效率，实现船体的科学化、规范化生产。

因此，这要求相关的管理人员需要根据船体制造的不同阶段进行精度的控制，并及时对数据进行必要的收集与整理，同时建立完善的精度管理体系。

目前，该方面的内容已经引起了社会各界的高度重视，越来越多的技术人员开始投身到相关课题项目的科研工作中。

因此，本文主要针对船体建造精度控制的重要性以及主要方法两大方面的内容进行简单分析，希望能为我国造船行业的发展提供一定的帮助。

关键词：船体；建造精度；控制方法
前言：船体建造过程精度控制技术已具备了比较完整的理论基础，明确的研究内容，特别是该技术随着造船技术的进步而发展，如造船过程己进入壳、栖、涂一体化，中间产品为导向的现代化造船模式，船体建造过程精度控制技术也已经发展成为船舶建造精度控制技术的研究，既有船体建造过程的精度控制技术研究内容和研究方法，同时也需要对艇装工件与工艺、涂装工艺等进行精度控制技术研究。

因此可以说，船舶精度控制技术已成为造船领域中一个重要的研究方向。

1.国内造船精度控制技术研究成果
国内开展船舶建造精度控制技术研究的起步较晚。

上世纪六十年代中期，我国开始从国外引入船体建造精度管理的概念，但是由于对这一概念缺乏足够的认识，忽视了这项技术有其极其丰富的技术内容，而片面的强调有关工艺部分，因而认为仅以严密的船体建造公差为基础，就可以使船体零部件、结构达到无余量配合，并且命名为“公差造船”，这样的命名曾经引起国内造船界的浓厚兴趣。

直到近十几年才定名为“船体建造精度控制”，并且认识到以补偿量代替余量是精度控制技术的核心内容，而消除无效的大量的修整作业是增加船厂竞争能力重要途径。

虽然我国的船舶建造精度控制技术研究起步晚，而且目前同日本、韩国等仍有很大差距。

但是近年来也取得了很多的研究成果。

特别是国内最先进的大型总装船厂已经基本达到内部构件无余量下料，全船分段无余量上船台合拢等先进的精度控制技术水平。

2船体建造精度控制的发展情况与重要意义
对我国船舶企业进行分析可知，当前，多数企业大都能够对船体建造的精度调控技术予以相应的重视，并以对船体的高效组织和操控为目标，利用船体建造精度调控技术的原理以及填充量等相关知识，通过对各部分零件进行调控，确保船舶的质量。

在国外科技较为发达的船舶建造场中，每过一段时间，企业便会对船舶建造的步骤与零件特征开展较为全面的检测与试验，以此来保证船舶的安全性、可靠性以及造船成本的合理性。

通过引入船体建造的精度控制技术，在船只建造过程中对各钢板利用率误差以及热变形等情况进行环节，从而有效节省造船过程中的人力、物力和财力，提高劳动生产效率。

加强对船只精度控制技术的研究和应用，从而确保船只建造过程中，所产生的误差在可控范围内，并确保所见船只性能达到预期效果并提高船只的安全性，有利于提高造船行业在国际造船市场中的竞争优势。

3.船体建造精度控制技术
3.1反变形的精度控制技术
目前船体的建造材料一般都为钢板，要想将钢板组装成一艘船舶，必须要经过钢板切割加工和焊接等工艺环节。

在此过程中，钢板往往会出现变形现象，为此恰当的对钢板采取反变形技术，都能够在很大程度上控制船体的建造精度。

一般在船体的建造过程中，可能会产生的变形主要有切割变形、加工变形与焊接变形。

首先，钢板的切割过程中往往会产生大量的热量，因此会产生一定的热变形。

当然，若切割机本身性能有问题也会产生一定的切割变形和加工变形。

其次，在焊接过程中，同样会产生较高的温度，这样一来，温度因素、机械性能等多种因素都可能会导致焊接变形。

而船体分段的变形则主要是由前期工序中的累积误差造成。

整体来说，若从标准偏差的角度来看，切割、号料与装配等环节的精度控制决定了船体精度，而若从平均值的角度来看，则其精度控制水平主要是由焊接的精度水平来决定。

为此，各国的造船企业也都在积极的研究各种反变形技术。

目前，已经能够从焊接技术、切割技术和误差控制等角度对造船的机械设备、设计技术和施工技术等进行了改进与完善，在很大程度上提高了反变形技术水平。

例如扩大总组，或者采取一定的支撑技术等等，都能达到很好的反变形效果。

3.2精度控制的统计技术
对船体精度控制进行分析可知，其实质上是造船过程中的统计控制，而开展精度控制的主要目的则是确保船只的生产效率得以持续提高。

而对精度控制反馈信息的分析结果加以分析和利用，能够有效地指导船只设计方法与工艺流程的调整，从而对各个分道生产线的工艺流程进行协调。

需要说明的是，精度目标值的结果分析需要以大量的数据作为支撑，而数据检测则是确保船体建造施工精度的必要手段和精度得以控制的重要环节。

仍然以上海外高桥造船有限公司为例，其通过对大量精度反馈信息和目标值结果进行搜集和整理，从而为船体余量与补偿量的加放提供了数据支撑。

此外，在尺寸控制方面，外高桥造船公司也积极向韩国方面学习造船经验，从而建立起精度尺寸的控制制度，通过借助简单的直方图与X-R平均数管理图表来提高各个船体施工阶段的精度控制。

3.3全船余量以及补偿量的加放技术
对船体建造精度控制技术进行分析可知，其核心内容即为补偿量的确定，而对船体建造精度控制的最终目的也是以补偿量来取代船体的余量。

因此，补偿量的加放是否恰当，将直接关系着船体精度控制的效果。

以上海外高桥造船有限公司为例，其在所造船只的余量与补偿量方面的速度提升较快，从92500DWT散货船这一首制船开始便开展精度造船，且精度分段高达全部分段数量的49.5%，而自3号船开始，便与技术中心联合出工艺方案，使其精度分段数进一步提升至58.7%。

值得注意的是，在补偿量的加放设置过程中，仍需注意，补偿量同板的长度和厚度相关，板越长，则加放补偿量则越大，而板越厚，加放的补偿量也随之增加。

3.4对合基准线精度控制技术
对合基准线的精度控制是船体建造精度控制的重要环节，从美国、日本、韩国等先进造船国家来看，在船体的各个装配阶段，如分段、总段和零部件的装配所依据的点、线、面，均是借助对合基准线的方法来实现装配精度的控制的，因此，对合基准线的应用对于船体建造的精度控制效果具有重要作用。

当前，《建造工艺手册》对合基准线由设计在辅助船舶设计与建造的计算机软件集成系统Tribon建模
后，经由切割版图所转换的数控切割机的指令予以实现，而对合基准线则在船体装配的各阶段予以建立，例如，在小组立、中组立阶段对拼缝对合线、基于线性肋骨拼接的校直线和装配定位线进行设定；而在大组立阶段和线性分段方面则分别以安装参考线和借助型值尺寸等方法实现控制。

4结论
综上所述，船体制造精度的控制对于造船行业的发展来说起着非常重要的作用，其能够确保我国海上交通的安全性与可靠性，有效提升社会生产水平。

因此，这要求相关的技术人员积极采取必要的措施加强对精度控制技术的改进与研究，进一步提升船体制造精度，缩短生产周期，提升制造效率，为企业创造更大的经济效益，提升我国造船产业的国际竞争力。

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