淺談工藝工法發(fā)展對(duì)造船模式的推動(dòng)

傅行寅

浙江欣海船舶設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 浙江舟山 316021

造船業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集型、資本密集型和勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。隨著造船業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，成本壓力將繼續(xù)加大。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展對(duì)船舶工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。要不斷提高船舶生產(chǎn)水平，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)從先進(jìn)的生產(chǎn)計(jì)劃入手，提高圖紙質(zhì)量，規(guī)范生產(chǎn)管理，高技術(shù)造船是我國(guó)十大戰(zhàn)略性主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。優(yōu)惠政策的惠及和新技術(shù)路徑的實(shí)施，為傳統(tǒng)造船業(yè)的發(fā)展開(kāi)辟了新的機(jī)遇。造船業(yè)的轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化不僅實(shí)現(xiàn)了自身企業(yè)從量變到質(zhì)變的跨越，而且實(shí)現(xiàn)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈共享價(jià)值創(chuàng)造。本文對(duì)現(xiàn)代造船模式和數(shù)字化造船進(jìn)行了分析，以期促進(jìn)造船業(yè)智能制造的全面發(fā)展。

1 造船模式簡(jiǎn)述

現(xiàn)代造船模式以統(tǒng)籌優(yōu)化理論是通過(guò)分析、評(píng)價(jià)、論證等方法，運(yùn)用概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、仿真等方法，建立系統(tǒng)模型，然后運(yùn)用優(yōu)化方法，成組技術(shù)是將具有相似性質(zhì)和信息的多種類型的事物按一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組，使某些事物采用相同的處理方法，達(dá)到時(shí)間的目的的一種技術(shù)，現(xiàn)代造船正是基于上述兩種理論。在造船業(yè)中，根據(jù)船首和船尾、中間結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)等相對(duì)完整的“中間產(chǎn)品”劃分大面積區(qū)域。之后，根據(jù)作業(yè)類型和施工工段，將“中間產(chǎn)品”分為工段、工段、零部件等各個(gè)層次。同一工藝流程的"中間產(chǎn)品"專業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)行定點(diǎn)、定裝置、定人員、定流水、定工序的組織[1]。

2 造船模式的工藝工法發(fā)展

2.1 數(shù)字化造船

所謂的數(shù)字化造船系統(tǒng)非常強(qiáng)調(diào)知識(shí)和信息在造船中的重要性。它以數(shù)字仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)造船全過(guò)程的仿真，實(shí)現(xiàn)資源在開(kāi)發(fā)、建造、制造、管理、決策、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的合理配置，以提高生產(chǎn)效率和效益，具有快知識(shí)和信息在數(shù)字造船系統(tǒng)中的重要性基于數(shù)字技術(shù)，它模擬了船舶建造的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了船舶資源的合理配置。開(kāi)發(fā)、建造、管理、決策和運(yùn)行響應(yīng)機(jī)制，以提高生產(chǎn)力和效率，我們可以看到，數(shù)字化造船將是未來(lái)中國(guó)造船業(yè)最重要的發(fā)展方向。要理解數(shù)字化造船的內(nèi)涵，就必須把數(shù)字化造船作為一個(gè)數(shù)字化領(lǐng)域，設(shè)計(jì)數(shù)字化船舶。PDM數(shù)字化控制的構(gòu)建與管理船上設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析的現(xiàn)實(shí)技術(shù)減少設(shè)計(jì)誤差，采用數(shù)字化設(shè)計(jì)方法縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)建發(fā)展

船舶數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)船舶數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)和造船系統(tǒng)的建設(shè)。生產(chǎn)全過(guò)程的智能化控制，企業(yè)決策管理的信息化，因此，在船舶工業(yè)的發(fā)展中，必須解決數(shù)字造船系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中的諸多問(wèn)題。數(shù)字化造船和先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與推廣，數(shù)字化造船系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與數(shù)字化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)，船上造船技術(shù)和信息集成評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與遠(yuǎn)程、船舶控制和管理系統(tǒng)的配合，促進(jìn)工藝創(chuàng)新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。船舶設(shè)備設(shè)計(jì)與管理創(chuàng)新集成與集成過(guò)程實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期船隊(duì)的復(fù)雜管理與服務(wù)實(shí)現(xiàn)造船產(chǎn)品全生命周期的精細(xì)化管理和服務(wù)。

2.3 我國(guó)工藝工法的發(fā)展現(xiàn)狀

造船的工藝工法指的是在造船的過(guò)程中，造船工人不斷的改進(jìn)和優(yōu)化造船方式，并形成了造船中特有的新工藝和技術(shù)，或者也可以是一種方法經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而不但能夠有效的提高造船的效率和質(zhì)量，還可以降低造船的成本。在剛接觸造船的時(shí)候，人們就已經(jīng)開(kāi)始摸索不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，研究和改進(jìn)相應(yīng)的造船技術(shù)，這是工藝工法的初始階段。只有不斷的進(jìn)行創(chuàng)新才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，進(jìn)而提高我國(guó)造船的整體水平。我國(guó)對(duì)于現(xiàn)代造船的工藝工法的發(fā)展一共經(jīng)歷了三個(gè)階段，總體來(lái)說(shuō)都是在學(xué)習(xí)其他國(guó)家的技術(shù)，剛開(kāi)始是學(xué)習(xí)蘇聯(lián)后來(lái)學(xué)習(xí)日本，最后學(xué)習(xí)韓國(guó)，隨著工藝工法的研究和創(chuàng)新能夠有效的推動(dòng)造船行業(yè)的發(fā)展。

3 造船模式設(shè)計(jì)的發(fā)展

另外，焊接材料的選擇對(duì)人體有害。這種信息會(huì)在高溫下傳送到機(jī)場(chǎng)，伴隨著灰塵和工作人員的健康危害。因此，在選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)考慮焊接材料的毒性，結(jié)合有效的焊接方法。選擇汽車保溫材料這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)造船業(yè)中，棉和玻璃棉不易消化。因此，在選擇綠礬保溫材料時(shí)，應(yīng)充分考慮其技術(shù)性能和環(huán)保性能。硅、聚酰亞胺等新材料的開(kāi)發(fā)第三種新開(kāi)發(fā)的環(huán)保節(jié)能材料是涂料的選擇。中國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)通常分為兩部分：第一部分是鐵的制備，第二部分是鐵的制備。這是一種復(fù)雜而浪費(fèi)的方法。新開(kāi)發(fā)的環(huán)保材料和節(jié)能材料，三是涂層材料的選擇。中國(guó)船舶工業(yè)的傳統(tǒng)涂裝工藝通常分為兩部分，第一部分是鋼材的預(yù)處理，第二部分是涂層的去除[2]。因此，綠色造船應(yīng)減少摩擦，引進(jìn)先進(jìn)的跟蹤技術(shù)和傳統(tǒng)的涂層材料。對(duì)人體、海洋環(huán)境和環(huán)境的危害因此，應(yīng)選用綠色環(huán)保的強(qiáng)光涂料。

3.1 船舶標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)

首先，標(biāo)準(zhǔn)和模塊的設(shè)計(jì)有助于簡(jiǎn)化船舶結(jié)構(gòu)。使用不同的工作部件，一步一步的增加船舶部件的數(shù)量。在設(shè)計(jì)中，要注意各尺寸構(gòu)件的正確布置、支撐和加載，以保證使用。結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)是為了滿足回收利用的需要，以確保資源的回收。提高質(zhì)量和效率的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)這種設(shè)計(jì)不僅有助于降低噪音和污染的風(fēng)險(xiǎn)，而且有助于減少人力和資本的浪費(fèi)。

3.2 分段式的輔助支撐設(shè)計(jì)

在建造船體結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮到隨后的建造工作，并為以下具體設(shè)計(jì)提供適當(dāng)?shù)膮f(xié)助。在建造船體時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常與船檢人員和建造人員進(jìn)行溝通，我們應(yīng)研究如何使用輔助設(shè)備來(lái)提高船舶的質(zhì)量，并研究如何科學(xué)地，精確、完美地完成船舶的高質(zhì)量分段建造。對(duì)于出口船舶的磨損建造，要在保證船舶建造質(zhì)量的前提下兼顧船舶的便利性，設(shè)計(jì)人員必須正確認(rèn)識(shí)輔助的重要性和價(jià)值，確保輔助的數(shù)量足夠，為詳細(xì)的機(jī)身建造和建造創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

3.3 肘板端部處理

肘部邊緣的細(xì)節(jié)處理是最重要的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的瞬時(shí)鎧裝板往往不符合加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的基座支持。船舶在使用過(guò)程中，頂棚主焊道和彎頭端部容易損壞。一般情況下，工作人員通過(guò)螺釘蓋側(cè)壁移動(dòng)垂直彎頭，避免了結(jié)構(gòu)之間的碰撞，降低了機(jī)身結(jié)構(gòu)的難度，保證了機(jī)身的強(qiáng)度。在處理肘板端部細(xì)部時(shí)，設(shè)計(jì)者必須遵守機(jī)身結(jié)構(gòu)的規(guī)定。因此，肘部的末端效果變得完美。

4 工藝工法發(fā)展對(duì)造船生產(chǎn)模式的影響

4.1 整體制造

在整體造船的過(guò)程中，主要使用的是鉚釘，這樣的造船方式是整體的散裝方式。在船臺(tái)上可以直接的安裝龍骨板和肋骨框以及外板，并將這些結(jié)構(gòu)用鉚釘進(jìn)行連接和固定，之后整條船的涂裝，在碼頭會(huì)進(jìn)行舾裝。但是使用鉚釘?shù)姆绞皆齑?，?huì)用很長(zhǎng)的造船時(shí)間，還會(huì)一直占用船臺(tái)，并且在舾裝的時(shí)候也會(huì)用到很長(zhǎng)的時(shí)間。同時(shí)在造船的時(shí)候會(huì)涉及到交叉施工，降低了造船的安全性，造船的環(huán)境也是比較惡劣。

4.2 分段造船和分段總組造船

在分段造船中，主要使用的焊接技術(shù)進(jìn)行分段的造船。在車間內(nèi)制造零件，不用進(jìn)行舾裝先進(jìn)行預(yù)涂，等到船臺(tái)和碼頭后進(jìn)行搭載和舾裝。這種工藝造船速度會(huì)快很多，但是在碼頭的造船時(shí)間會(huì)長(zhǎng)。分段總組是使用的分段總組工藝，可以精準(zhǔn)的控制造船的各個(gè)步驟，有效的優(yōu)化了造船的環(huán)境，避免高空作業(yè)還可以將造船的成本更低。

4.3 巨型總段造船

這個(gè)造船方式使用的是先機(jī)的三維信息技術(shù)，先進(jìn)行仿真建造，在對(duì)模型進(jìn)行分析和研究后確定最終的造船方案，使用模塊化和數(shù)據(jù)化的技術(shù)來(lái)進(jìn)行造船。這種方式可以有效的整合資源，使用這種方式可以建造更大的船只，此外使用這樣巨型總段的模式在進(jìn)行船舶的搭載時(shí)，極大的縮短了搭載的時(shí)間，如果和其他的造船法進(jìn)行配合使用，還可以有效的提高造船效率。

5 工藝工法發(fā)展推動(dòng)了造船模式現(xiàn)代化發(fā)展

5.1 現(xiàn)代化的造船模式

現(xiàn)代造船模式是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化管理為基礎(chǔ)，以統(tǒng)籌優(yōu)化的管理理念，以中間產(chǎn)品的組織生產(chǎn)為基本特征的總裝造船模式?，F(xiàn)代造船模式強(qiáng)調(diào)對(duì)傳統(tǒng)體制和模式的改革，以提高勞動(dòng)管理水平、生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新和管理現(xiàn)代化為目標(biāo)，提高造船生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效率，創(chuàng)造現(xiàn)代造船模式已成為推動(dòng)中國(guó)造船業(yè)發(fā)展的必然前提。只有實(shí)現(xiàn)材料、資金、信息、人才、設(shè)備、場(chǎng)地的綜合合理利用，才能實(shí)現(xiàn)全球造船能力飽和、生產(chǎn)材料設(shè)備價(jià)格上漲的目標(biāo)，使造船業(yè)在中國(guó)占有一席之地，順利實(shí)施“生產(chǎn)力”發(fā)展規(guī)劃?，F(xiàn)代造船模式的創(chuàng)建，強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)完整的造船系統(tǒng)的集成與整合。要從傳統(tǒng)的、技術(shù)受限的單一促銷模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠖?、“小而全”的企業(yè)發(fā)展模式，要根據(jù)企業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，在體制、機(jī)制、技術(shù)、管理等方面進(jìn)行創(chuàng)新和突破，為了實(shí)現(xiàn)有效的分工和分產(chǎn)，我們應(yīng)該建設(shè)一個(gè)現(xiàn)代化的總裝廠，以達(dá)到總裝改革的實(shí)際效果。

5.2 數(shù)字化造船

造船數(shù)字化是以信息技術(shù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)造船過(guò)程的自動(dòng)化和自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)造船和裝配的自動(dòng)化和精度，造船企業(yè)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率顯著提高。將數(shù)字化的思想引入造船企業(yè)的日常管理中。建立基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的供應(yīng)鏈管理和客戶關(guān)系管理渠道，提高造船企業(yè)決策和管理的科學(xué)性、合理性和可靠性，數(shù)字造船與現(xiàn)代造船創(chuàng)新的關(guān)系：數(shù)字造船與現(xiàn)代造船創(chuàng)新必須與現(xiàn)代造船創(chuàng)新相適應(yīng)。建立現(xiàn)代造船模式，必須把傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)模式、生產(chǎn)模式等轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉鎸?shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的科學(xué)管理模式，創(chuàng)新先進(jìn)的管理模式。我們必須改變?cè)齑膫鹘y(tǒng)基礎(chǔ)[3]。

為了實(shí)現(xiàn)這些創(chuàng)新和創(chuàng)新，這就是船舶生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)字化，即數(shù)字化造船，而數(shù)字化造船產(chǎn)品價(jià)值的教學(xué)就是整個(gè)生產(chǎn)原理的數(shù)字化。船舶數(shù)字化是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)和應(yīng)用信息，使船舶建造過(guò)程智能化。本文研究了基于數(shù)字化制造技術(shù)的船舶自動(dòng)化與精度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。從供應(yīng)鏈管理和客戶關(guān)系管理兩方面入手，科學(xué)決策和管理，協(xié)調(diào)優(yōu)化船舶公司的合理性和可靠性，是現(xiàn)代船舶工業(yè)一個(gè)龐大而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)不均衡時(shí)，由于時(shí)間的不足，可能導(dǎo)致性能下降和資源浪費(fèi)?，F(xiàn)代造船模式。造船業(yè)一般規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。所有類型的主體在一個(gè)系統(tǒng)中協(xié)同工作。一旦內(nèi)部信息不暢通，互動(dòng)不夠及時(shí)，就容易導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低和資源浪費(fèi)。不斷理順生產(chǎn)過(guò)程與數(shù)字化信息平臺(tái)建設(shè)主體之間的關(guān)系，為了改善這種正負(fù)關(guān)系，數(shù)字信息平臺(tái)的建立改變了傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)主義管理模式。傳統(tǒng)的科學(xué)管理是建立在先進(jìn)的數(shù)據(jù)和理念、生產(chǎn)模式和創(chuàng)新的管理模式之上的。我們必須改變?cè)齑膫鹘y(tǒng)基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)這些創(chuàng)新和變革，它體現(xiàn)了造船等全數(shù)字化造船。數(shù)字化和現(xiàn)代化造船產(chǎn)品的價(jià)值是整個(gè)生產(chǎn)理念的導(dǎo)向，有效推進(jìn)生產(chǎn)流程和商業(yè)模式，從而構(gòu)成高效合理的現(xiàn)代造船模式。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著船舶大系列、大批量、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，中國(guó)船舶工業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間。新的施工方法的應(yīng)用有效地提高了造船和生產(chǎn)效率。有關(guān)專家應(yīng)多借鑒國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)，從各個(gè)方面彌合我國(guó)船舶設(shè)計(jì)與國(guó)際船舶設(shè)計(jì)的差距，針對(duì)全球造船業(yè)"數(shù)字化"的高水平發(fā)展，中國(guó)造船企業(yè)需要正確認(rèn)識(shí)自己的使命，抓住機(jī)遇，努力推進(jìn)數(shù)字造船使命和現(xiàn)代造船模式建設(shè)，為制造業(yè)構(gòu)建科學(xué)發(fā)展體系，為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。