船舶先进制造技术参考资料

一、现代造船模式的基本概念及原理（成组技术、产品导向型工程分解、区域

舾装、管件族制造、中间产品、船体分道建造、区域涂装、壳舾涂一体化等）

现代造船模式的涵义

所谓现代造船模式,可理解为以统筹优化理论为指导,应用成组技术原理,以中间产品为导向,按区域组织生产,壳(船体建造)、舾、涂作业在空间上分道,时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡、连续地总装造船.现代造船模式形成的技术基础—成组技术与系统工程技术在造船中应用阐述如下:

先进制造技术在现代造船模式中的应用

(1)成组技术。首先应用于机械制造业，利用零件的相似性来组织多品种小批量生产，以获得少品种大批量的生产效率。成组技术被应用于船舶建造工程，导致了中间产品分类成组加工和管件族加工方法的产生，形成了船体分道建造生产线；成组技术中短间隔期、小批量的生产管理方法形成了船舶建造作业的托盘管理。

（2）产品导向型工程分解。是按中间产品生产特征分解组织生产的形式，是按总系统、各分系统、系统／区域、区域／类型／阶段而成组，再把这些成组法分别用干基本设计，功能设计、转换设计和施工设计中。这样可将不同系统的专业人员分配到专门负责某个产品级别的组里，以改善组里的横向关系、简化生产顺序、提高生产效率。产品导向型工程分解既可用于设计和材料的选定，也可用干生产和控制。实现壳舾涂一体化，指以“船体为基础，舾装为中心、涂装为重点”的管理思想，把壳（船体）、舾（舾装）、涂（涂装）不同性质的三大作业类型，建立在空间上分道、在时间上有序的立体优化排序。

（3）区域舾装。新的舾装概念：把船壳视作载体，为造船厂生产主体，往船壳上安装的一切物件都叫作舾装件。以后发展按区域划分进行舾装作业划分的，分为机舱舾装和除机舱以外的船体舾装、加上跟踪涂装和每阶段交工之前的精细整修等，确立了舾装的全新概念。

如上所述，按照区域划分进行舾装作业的舾装方法便称为区域舾装。但是严格地说，区域舾装的定义是不够完整的，叫区划舾装更确切些，这里的“区划”是指除了空间要有划分外，在时间上也要有划分，才能使区域舾装的概念更加完整。因为区域舾装只是舾装方式不是按性能和系统，而是按照区域去组织舾装的安装工程。

（4）管件族制造。应用成组技术的原理组织管件的生产称作管件族制造。要实施管件族制造，首先需开发一个管件加工编程系统。欲确定管件唯一性，应使用管件安装代码。

(5)中间产品。是最终产品的组成部分。舾装单元和舾装模块是典型的中间产品。舾装单元是对特定区域内(如机舱)的设备进行合理布置，单独地高效率地制作；舾装模块是将组成一定功能的相关设备、支架、仪表、管路和电缆等进行组装；在适当时机整体吊入船体进行安装。

(6)船体分道建造。以分类成组的中间产品为导向，组成若干个相对独立、最大限度平行作业的生产单元，按工期要求，保持一定的生产节拍作业。现代造船模式中的区域舾装技术、区域涂装技术、高效焊接技术、信息控制技术、精度造船技术等都离不开船体分道建造技术。

（7）区域涂装。按照船舶区域划分后，进行涂装。现代壳舾涂一体化造船中，船舶区域涂装技术的发展是必不可少的基础之一，也是现代造船技术发展推动的结果，把造船工艺过程分解为船体分段制造、区域舾装和区域涂装三大工艺流程，在设计和建造过程中，可对船舶舾装与涂装进行统筹运作。

(8)壳舾涂一体化作业。确立了以“船体为基础、舾装为中心、涂装为重点”的管理思想，从设计、采购、生产计划与控制等方面围绕中间产品进行协调与配合。通过壳舾涂生产设计之间的协调，最大限度实现各作业均衡、连续地总装造船。

应用成组技术的原理

成组技术是研究事物间的相似性,并将其合理应用的一种技术。成组技术是促使现代造船模式形成的主要技术之一,运用其如下两种原理:中间产品导向型的作业分解原理,简称产品制造原理和相似性原理。

二、数字化造船

数字化制造中一个非常重要的概念是计算机集成制造系统CIMS。尽管CIMS在我国863计划的基础上，通过十多年的研究与应用实践并结合中国国情，已将其引伸出了更深层次的含义——现代集成制造系统，但数字化制造和CIMS的真谛是继数字化设计实现后用数字化技术来改进制造技术。

就造船行业而言，数字化造船是以20世纪70年代中期计算机技术应用于数学放样和数控切割两个领域起步的；80年代初，随着计算机技术的发展，计算机辅助船舶设计和制造（CAD/CAM）技术才使计算机的应用从数学放样向辅助船舶设计和制造领域拓展；到20世纪90年代初，在造船行业内计算机技术的应用逐步上升到了CAD/CAM和信息技术进行整合的层面。

数字化造船的定义：数字化造船是在计算机和网络技术与新概念的船舶建造技术以及先进的船舶建造设备/设施不断地融合、发展和广泛应用的基础上诞生的，其中三个主要组成部分为：

① 字化设计船舶——CAD/CAM/CAE等主体技术的广泛应用；

②数字化管理造船——CAPP、PDM、CMIS等船舶建造信息支持系统的全面建立；

③数字化建造船舶——数控制造技术和与其配套的船舶建造设备/设施

的普遍采用。

三、质量功能配置、可信性设计技术、工业设计技术

质量功能配置（QFD）的概念。目前尚没有统一的质量功能配置的定义。但对QFD的如下熟悉是共同的： 1. QFD有最为显著的特点是要求企业不断地倾听顾客的意见和需求，然后通过合适的方法和措施在开发的产品中体现这些需求。也就是说，QFD是一种顾客驱动的产品开产方法。2. QFD 是在实现顾客需求的过程中，帮助产品开发各个职能部门制订出各自的相关技术要求和措施，并使各职能部门能协调地工作的方法。3. QFD 是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法

可信性设计技术

工业设计技术。工业设计（ID，Industrial Design）是一个新兴的、具有文理渗透特征的综合性学科，包含3个工作领域：

1.产品设计（Product Design）：也被称为工业（产品）造型设计；

2.企业形象（CIS，Corporate Identity System）设计和视觉传达设计（VCD，Visual Communication Design）：后者包括产品的包装装潢、广告、展示等方面的设计；

3.环境设计（ED, Environment Design）：包括建筑与室内装饰设计、店容与橱窗设计、庭院与园林设计等内容。

在工业设计的3个领域中，产品设计是主体与核心。且惟有产品设计与以机械工业为基础的制造业直接相关、密不可分。

四CIMS/CIM