論船舶制造精度管理及過程控制技術(shù)

時全 田寧

摘要：船舶制造行業(yè)要想更好地實現(xiàn)收益的最大化就必須要堅持以船舶制造精度控制技術(shù)作為船體建造精度標準的原則，并且在此基礎(chǔ)上以科學(xué)合理的管理方法以及采用較為先進的工藝手段來更好地對船體建造進行全過程的尺寸精度分析和控制制造，只有在船舶制造過程中和投入使用時嚴格要求才能夠最大限度地減少現(xiàn)場修整的工作量，并在很大程度上提高船舶制造的生產(chǎn)效率。隨著時代的發(fā)展進步，現(xiàn)在所引用的船舶精度控制技術(shù)應(yīng)用于造船過程中是時代發(fā)展的一種必然趨勢，同時也可實現(xiàn)精益造船的發(fā)展目標。雖然我國的造船技術(shù)現(xiàn)今的發(fā)展也相當不錯，但是在精度管理水平上卻是遠遠落后于一些發(fā)達國家。究其原因，目前中國造船企業(yè)的主要精力都集中在了大力推廣產(chǎn)品而往往忽略了在建造之外的其他管理方面的問題。所以為了未來可以擁有一流的制造技術(shù)，在后期的造船過程中應(yīng)該對船舶建造的尺度等精度進行分析控制從而保證我國的造船企業(yè)擁有較強的市場競爭能力。基于這樣的原因進行造船精度管理研究工作就變得非常迫切。

關(guān)鍵詞：船舶制造；精度管理；過程控制技術(shù)

1對我國的船舶制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國船舶制造業(yè)受到設(shè)計能力和配套產(chǎn)業(yè)的制約，遇到發(fā)展瓶頸。在船舶制造理念和技術(shù)方面還急需提升，培養(yǎng)高技能的管理人才和設(shè)計人才十分關(guān)鍵，為了緊跟船舶制造業(yè)發(fā)展的腳步，需要各方面的不斷努力和相互配合。船舶制造需要的周轉(zhuǎn)資金、人力和財力較多，目前我國缺乏先進技術(shù)支撐，使船舶制造行業(yè)整體水平提升受到阻礙。對于企業(yè)并購境外知名企業(yè)、科研機構(gòu)和營銷網(wǎng)絡(luò)也給予了一定的支持，致力于打造大型跨國企業(yè)，不斷開拓國際市場。

2船舶制造精度管理的內(nèi)容以及實施步驟

2.1精度管理的主要內(nèi)容

在現(xiàn)場的實施過程中，造船精度管理可分為三項內(nèi)容，即計算分析補償量、管理控制建造過程和落實造船具體精度標準。其中，收縮量統(tǒng)計是補償量計算和分配中的原始數(shù)據(jù)，它可以對收縮量的整體數(shù)據(jù)進行收集處理，進而產(chǎn)生出不同的補償數(shù)值，最后將切實有效的補償量分配到制造過程中，讓補償量代替生產(chǎn)過程中的余量。在測得變形量之后，首先要進行補償量計算和分配，也就是通過收集收縮量的數(shù)據(jù)來獲得補償量，然后對補償量進行分配和計算。完成一部分工作后，就到了建設(shè)過程中的控制階段。這期間要利用精度標準來整修零部件，制定控制目標和精度計劃，采取防止工藝技術(shù)尺寸偏差的有效措施。此外，由于補償量數(shù)據(jù)由收縮量產(chǎn)生，又可能受環(huán)境因素的影響，所以在船舶制造精度的管理中，要充分的掌握環(huán)境數(shù)據(jù)，認真地測量每一道工序的制造結(jié)果，處理好所有可能存在的變形量，并在數(shù)據(jù)庫中準確無誤地輸入變形量的數(shù)值，從而確保數(shù)據(jù)的精確性。事實證明，要想實現(xiàn)高質(zhì)量、高精度的船舶制造目標，就要對船舶制造精度進行嚴格、有效地控制，把握制造細節(jié)，提高造船質(zhì)量，其中最有效的一個方法就是運用合理的精度標準和控制目標，避免因尺寸偏差而造成工藝技術(shù)的不過關(guān)。

2.2補償量的具體計算與分配方法

對于整個船舶制造企業(yè)來說，精度管理雖然是整個企業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵，但是更為重要的還是在這個過程中對于補償量的計算與分配工作，在船舶制造精度管理工作上決定管理工作是否精準的主要依據(jù)還是補償量的計算與分配的合理。因為補償量是設(shè)計重要的參照依據(jù)和標準，同時在具體的船舶制造工作中，船舶制造的補償量計算與其分配的操作方法，是通過在計算中余量的替代作為指導(dǎo)的核心，從而通過這種手段實現(xiàn)利用補償量的運用來進行船舶制造。但是，從目前的現(xiàn)狀來看，從大量研究所得結(jié)果來看，在補償量計算方面出現(xiàn)的一些不完整性，主要的來源還是所考慮因素的不完整以及在船舶制造企業(yè)技術(shù)層面的不穩(wěn)定性，所以需要制定出一個相對比較穩(wěn)定可靠的技術(shù)規(guī)則的規(guī)范，才能一定程度上彌補目前所存在的一些不足，同時實現(xiàn)在補償量的統(tǒng)計之前，將所產(chǎn)生的漏洞補齊。

3船舶制造過程中的精度管理

3.1對標準偏差進行測算

造船業(yè)的精度管理離不開尺寸鏈理論和數(shù)理統(tǒng)計。補償控制是技術(shù)的核心，完善了精度保證體系和管理體系，改進了精度檢測方法和手段。在各階段的精度分析中，有必要對不同施工階段的標準偏差進行測量，作為后期精度管理的參考。在計算標準差的過程中，我們盡量收集原始測量數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)理統(tǒng)計，實現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)的分析。利用計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)，建立了數(shù)據(jù)模型，采用直方圖或BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，綜合考慮材料、切割、加工、裝配等因素的影響，準確計算標準差。準確地說，創(chuàng)博制造過程中測量的標準偏差包括分段裝配和加工的偏差，如平面分段裝配中拼焊板的收縮和施工偏差、數(shù)控切割中的熱變形偏差等。

3.2補償分配

補償是對船舶制造尺寸和精度的補償。它用于補償制造過程中基本尺寸的缺陷和缺點，如變形和收縮。它不僅具有幾何意義，而且具有物理意義。分配補償量時，不進行二次切削，對應(yīng)于定性工件的反饋和補償修正值。在船舶制造中，有兩種補償尺寸精度的方法。一是制度補償。這種補償方法的本質(zhì)是幾何補償。增加工件基本尺寸附加值以滿足精度要求，即補償量。另一種是非系統(tǒng)補償，是對船舶制造過程中變形工件的具體尺寸進行補償。常見補償包括焊接補償、氣割補償、火災(zāi)修正補償、窗臺設(shè)備反變形補償?shù)取?/p>

3.3補償量計算

極限法和概率法是計算補償金額最常用的方法。通過計算，對零件進行補償，實現(xiàn)整體補償。在計算補償量時，需要綜合考慮引起工件變形的因素，重點考慮焊接引起的收縮變形。在控制階段，計算補償量，并在不同階段進行不同的計算，如橫向和縱向焊縫收縮量的計算、經(jīng)驗估計等。

4船舶制造中的具體控制的流程與方法

4.1造船精度的測量技術(shù)

對于船舶行業(yè)而言，在船舶制造的整個過程當中過程控制的關(guān)鍵技術(shù)主要是船舶制造精度測量和船舶制造過程管理兩個主要方面。所以要想保證在整個制造過程中實現(xiàn)對船舶制造質(zhì)量控制的有效保障，就應(yīng)該在制造的過程中通過采取積極有效的保障措施，把一些潛在的不良因素進行相應(yīng)的化解和避免。伴隨著我國市場經(jīng)的高速發(fā)展，雖然我國在制造船舶上取得了較大的進步，但是與一些傳統(tǒng)的船舶制造強國相比，還存在著一定的差距，主要的問題還是在船舶制造精度管理方面。

4.2主動和被動的精度控制

整個精密控制主要有兩種情況，一種是提前進行相應(yīng)的主動控制，另一種是后進行被動控制。主動控制是在影響船舶制造的各種因素出現(xiàn)之前，預(yù)先處理船舶精密管理和過程控制技術(shù)的科學(xué)合理的措施。被動控制是在特定的情況下發(fā)生的，并對生產(chǎn)制造產(chǎn)生了一定的影響，這種現(xiàn)象往往具有一定程度的不可抗拒性，需要時刻做好應(yīng)對突發(fā)事件的準備。因此，在具體的精度管理中，主動控制和被動控制必須協(xié)調(diào)好，以便在任何情況下都能第一時間找到解決方案。

5結(jié)論

就現(xiàn)階段的情況來看，想要提高船舶制造業(yè)的綜合競爭力，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，提升船舶制造的質(zhì)量，必須加強精度管理力度，提高過程控制的技術(shù)水平。通過科學(xué)的技術(shù)手段和先進的制造工藝，夯實船舶制造業(yè)的基礎(chǔ)，增強國際市場競爭力。

參考文獻

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（作者單位：1.上海外高橋造船有限公司組立部；2.上海外高橋造船有限公司船裝部）