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船舶制造工艺
船舶建造管理讲座之一 船舶建造工艺流程简介
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。在固定的造船设施上先安装龙骨系统、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
展予舾装。
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;而象上海外高
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、船舶建造工艺流程
(一)现代造船工艺流程如下简图。
(二)船舶建造工艺流程层次上的划分依据
1、生产大节点
开工——上船台(铺底)——下水(出坞)——航行试验——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割日。
2、工艺阶段
钢材预处理——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、工艺说明
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。
三、船舶建造过程的控制(应用于现代造船模式)
(一)钢料加工阶段
1、钢料加工过程
钢材备料——钢材预处理线(矫平、喷砂除锈、底漆)——放样号料——构件边缘加工(切割、
加工焊接坡口)——构件成型加工(非平直构件加工成应有曲度)——船体零部件装配(平面接板、
框架组立)。
2、船厂比较关注的问题
(1)钢料供应。船厂是钢材消耗大户,从产业关系看应该与钢厂建立利益共享的战略伙伴关系。
如有的船厂与钢厂签订了长期合作协议,每年锁定一个钢材基价,既减少了受钢材市场价格波动影响,
并能够保证供货期限和数量;有的船厂享有钢材优惠价格(如每吨下浮 50 元);还有的钢厂直接投
资船厂成为股东单位等。
(2)钢料加工应形成分道加工的路径。大型船厂为组织分段组装流水线生产,在钢料加工阶段
就要求相应加工后的构件定向、有序地传输到平面分段流水线、曲面分段流水线和型材加工流水线。
在大连船务钢料加工车间:平直构件加工、带曲度构件加工压制、型材加工及弯制、构件小组立等,
已形成划分明确的加工区域。
(3)提高钢材利用率是船厂降本增效永恒的主题。目前国内船厂钢材利用率(主船体钢材利用
率、钢材综合利用率)一般在 85—90%左右,其中中远川崎达到 94%,日本船厂可达到95%以上。钢
材利用率状况受到船型及设计、管理、场地等多因素影响。
努力开展船体与舾装同步设计,以提高一次套料利用率;
在钢料加工中心留有充分的余料堆放、分检、再利用场地,一是可调用余料进行二次套料;二是
利用余料切割法兰、肘板、人孔盖等预制件;三是调用余料补充工装。
尽可能根据用料尺寸,多规格在钢厂组织定尺订货(这是日本船厂保持高水平利用率的优势)。
(二)分段制作阶段
1、分段是构成船体结构的实体。根据船舶建造工艺、场地条件、起重能力、周期要求等,一艘
3—6 万吨级船舶分段划分大致在 100—200 个(大型船体结构如 MPF1000 钻井储油船分段划分 351
个)。
2、分段名称
分段按几何特征可分为:
(1)平面分段:平面板列带有骨架的单层平
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