船体建造工艺应用孙建华

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,造船内业生产工艺应用,2008,.,6,1,引 言,建立现代造船模式的三个要素,生产流程、生产组织和运行机制，三者的有机结合，是我国造船工业转换造船模式从“形似”到“神似”的必由之路。,其中“总装造船作业主流程研究”，可以说是整个现代造船模式应用研究的重中之重，生产流程是新厂建模带根本性的问题，对此必须给予高度的重视。,通过对日本、韩国和国内先进造船企业总装造船作业主流程的分析研究，提出新建船厂按现代造船模式进行流程再造的建议，无疑将对龙穴造船基地的建模有着一定的指导作用。,2,工艺流程示意图：,3,目标：,把威海荣成扬帆造船有限公司建成以中间产品组织生产为主要特征的总装造船模式，中间产品实现成品化、专业化生产，形成连续、均衡、有节拍的流水线生产。生产管理、成本管理精细化，信息集管理成化的控制体系。,4,工作的重点：,以中间产品为导向，优化生产作业流程，实现中间产品化制作与安装的生产模式，建立以中间产品为导向的成本管理与控制体系，提高总装造船的效率。,5,建设有钢材堆放场，切割加工作业区，小组立作业区，平直分段作业区，曲面分段作业区，上层建筑分段作业区，先行舾装作业区，舾装件加工制造要充分利用社会化协作网络，发展中间产品专业化生产。,6,加强总装造船，开发和应用造船新工艺、新方法、新工装，全面推行分段总组建造法，结合企业的实际，有选择地发展总段建造，船坞快速搭载，平地造船等新技术，大力推广精度造船，先进的舾装和先进的涂装技术。,7,要重点吸收模块化舾装、高效焊接、精度切割等船舶建造关键技术和现代化造船生产管理技术，提高建造技术水平和生产效率，尽快达到国内先进造船水平。面对中国造船业的快速进步，韩、日将会改变策略，新兴造船国家追赶我们的步伐也会更快。因此继续走粗放式的发展道路是行不通的。现在，我们要调整战略，转变发展方式，要迅速提升各级实力和生产效率，增强人才素质，创新管理体制机制。,8,设备配置与设备管理的重要性：,充分发挥硬件的作用，是摆在我们面前的一个重要的课题。设备是整个造船流程中的关键要素，依据总体建模配置，与工艺相呼应，在推进新的造船模式的过程中，我们不仅要重视转变管理模式、推进新工艺，同时要重视设备使用与保养。粗放型的管理往往不能发挥设备的应有作用，设备利用率低，缺乏有效管理，不正确的使用设备不但会影响生产进程，还可能损毁设备，甚至发生安全事故，影响了新工艺、新技术的应用。所以生产管理人员、实际操作人员都应认识到生产过程中设备的重要性。,9,1,、生产流程的主要特点,材料码头：,集中进料,统一编码,按号堆放,按序预处理,10,钢材堆场,堆场与抛丸处理线垂直布置，紧邻材料码头。主要考虑钢材可由材料码头直接卸入钢材堆场，进入抛丸流水线无需,90,度转向。,堆场设置三跨，每跨宽,28,米、长,252,米，占地面积为,21168,。考虑未来发展，预留一个跨。,板材最大尺寸为,224.5,米。其中，,2.5,跨堆放板材，,0.5,跨堆放型材。钢材的储备量按,1.5,个月。,11,切割加工：,切割分线,分段配套,精度控制,按序堆放,分段配送,外场无切割,12,钢材材质的控制,1,钢材进入喷丸流水线前，须按设计要求核对供货钢材所标签的材料信息表。,2,切割作业责任人将有关钢材信息：材质、规格、船级社钢级、数量、以及检验合格编号、生产炉批号等输入计算机系统以备跟踪、抽查。,3,钢材的质量标准按,船舶建造质量标准 建造精度,，生产中发现不符合质量标准的钢材不得流入下道工序。,4,预处理喷丸质量、涂膜厚度必须符合质量标准和有关技术要求，未经预处理的材料不得流入切割工位。,5,材质的跟踪与传递以分段为单元（具体情况参见全船结构验收项目表）。,6,切割作业责任人负责炉批号汇总（品质保证部负责炉批号传递和提交）。,7,切割作业责任人须将有关材质、规格移植到钢板余料上。,13,零件切割加工作业,(1),1,零件流程编码必须齐全，对合线、矫正线、构架线数控划线必须清晰，零件的坡口形式、企口上下、首尾、正反、左右等零件加工符号、尺寸、标注必须正确无误。,2,下料后零件的减轻孔、人孔、透气孔、漏水孔、切口、面板的自由边都必须打磨。,3,切割下料零件，严格按分段小组立、中组立、大组立、散装件、标准件等，分阶段配套、堆放，确保分段零件配套完整及零件分流正确。,4,切割材料严格按下料工艺单要求，材料规格材质不准擅自替代。,5,型材加工必须控制其直线度、水平度、角尺度及焊接质量。,6,拼板切割零件其直线度精度、对角线精度达到质量标准。,7,数控切割、门式切割、光电跟踪切割等设备的操作人员须每天上下班做好起始点检测保养，从而确保零件切割精度。,8,板材的吊装严禁直接用钢丝绳捆扎。,9,操作人员应根据设计要求做好切割下料实动工时的原始记录。,10,加工单元配套完工后，需将分段切割加工资料、草图、盘片、板图等资料文件保管好，以防散失。,11,切割中心应认真落实处理好切割残余边材及割渣，应预先采取切实有效的措施，定时、定期清除残渣，确保切割平台的平整度。,14,零件切割加工作业,(2),考虑到作业流的均衡，按照零件相似性分类，把相对独立的生产类型加以分开，分别组织生产非常必要。,如把船体钢结构零件的下料、切割加工分为,:,平直板切割加工、弯曲板切割加工、板条及小零件切割加工、型材下料加工、内部构件切割加工等，实施单一流水作业，能够极大地发挥各种设备的专长，提高生产效率。,15,零件切割加工作业有以下五种典型流程：, 平直板切割加工流程, 弯曲板切割加工流程, 板条及小零件切割加工流程, 型材下料加工流程, 内部构件切割加工流程,16,是,拼板板,否 柱面板,棱柱板,槽型壁,钢材,预处理,号料切割,直线形板,辊弯,压弯,压筋,平面, 平直板切割加工流程,17, 弯曲板切割加工流程,钢材,预处理,号料切割,弯曲形板,单曲,缓曲,辊弯,辊弯,压弯,大火热弯,水火弯板,是,锥面板,否,是 双向曲面板,折角曲形板,否,复杂曲度板,18, 板条及小零件切割加工流程,钢材,预处理,号料切割,直线板条,号料切割,小零件,边缘打磨,辊平,折边机,折边,边余料,平直,是 平直肘板,平直加强材,否,是,折边肘板,19, 型材下料加工流程,型材,预处理,号料切割,型材,平直,扭曲,冷,弯,机,水火弯板,端面打磨,矫直,是,直形型材,否 曲形型材,否,是,扭曲型材,20, 内部构件切割加工流程,钢材,预处理,号料切割,内部构件,平面,边缘打磨,矫平,辊,/,压,是 腹板,纵向桁材,横向桁材,否,曲形面板,21,钢料切割间,设为,4,跨。每跨宽,30,米、长,165,米；理料间宽,27,米、长,120,米，切割间建筑面积为,23040,。其中三跨为板材切割区，一跨为型材切割区。,22,小部件组立：,部件分组,专业化,流水作业,基准线装配,预舾装,跟踪油漆,23,部件装配作业有以下四种典型装配流程, 拼板部件装配流程,T,型部件装配流程, 桁材部件装配流程, 腹板部件装配流程,24, 拼板部件装配流程,进料,排板,压紧,定位焊,单面焊双面成型,(,或单面焊,),翻身检查,(,或刨槽,),反面修补,(,或封底焊,),自检,完工,边缘打磨拼接,25,T,型部件装配流程,自检,完工,修整,矫直,焊接,吊装垂直板定位焊,划线,铺放基准面板,进料,26, 桁材部件装配流程,进料,腹板拼焊,(,或无,),划线,安装加强筋,定位焊,正反面,焊接,边缘打磨,校正,自检,完工,27, 腹板部件装配流程,焊接,安装,加强筋,进料,腹板拼焊,(,或无,),吊装,面板,边缘打磨,校正,自检,完工,划线,28,小组立工艺流程：,29,3,）小部件组立装配作业,组件由若干个部件和零件装焊而成，通常称之为片体或小分段，组件装配同样可以从分段装配作业中分离出来单独制造。,30,小组立作业标准：,构件对划线（理论线或对合线偏移）,1.5mm,2.0mm,平整度 ,4mm,6mm,小零件对大零件垂直度 ,2 mm,31,中组立工艺流程：,32,中组立作业标准：,构件对合线（理论线或对合线）偏移 ,1.5mm,主要平面不平度 ,4mm,小零件对大零件垂直度 ,2mm,框架四角水平 ,8mm,纵骨端面平面度 ,4mm,（两对角线中点间距） ,2mm,33,部件组立间,设为,4,跨。每跨宽,30,米、长,248,米，材料转运整理区宽,20,米、长,120,米，部件组立间建筑面积为,32160,。,按空间分道生产原则，一跨主要为肋板、绗材组立；一跨为框架等组立；另两跨为小部件半立体组立。,34,平面分段作业：,分道、机械化流水作业,节拍性衔接,精度控制,分段成品化,35,分段装配作业,分段装配是船体建造的关键区域。分段装配把集配的零件、部件、组件和板列在胎架上装配成分段。为组织流水线的分道作业，将用平台装配的平面分段和用胎架装配的曲面分段完全分开制造。作业内容变化较大的分段，如艏、艉分段，机舱半立体分段，上层建筑分段等，组建独立的车间制造。,36,平直分段组立间,平直分段组立间长,428,米、宽,106,米，建筑面积为,38473,。其布置及工艺流程见下图所示。按区域、阶段完整性原则，平直分段组立间从切割下料到分段予舾装，形成独立的作业区域。没有采用,FCB,单面焊双面成型装置，采用埋弧自动焊。在厂房内设翻身工位，做到分段完整组立和予舾装，成品化出厂房。,37,平直分段结构建造,1,双层底分段（双壳油船舷侧分段建造相同）,2,拼板时以肋骨检验线、板端部对合线为准，误差,1mm,。,3,纵骨、纵桁以对合线为准安装，误差,1mm,。,4,中组立时分段主尺度、构件垂直度符合,船舶建造质量标准 建造精度,。,5,大组立时分段四周内外底板垂直度和内、外纵骨垂直度，误差,4mm,。,38,建造方法,1,以内底为基面反造，外场翻身，与外板正态合拢；对艏艉部有曲面外板的分段，采用以内底为基面反造，待外底纵骨定位后，外板反贴，装焊定位，外场翻身，然后内部构架焊接。,2,胎架形式：由平直中心流水线生产或采用支柱式胎架，外场采用水平搁墩或水平胎架,。,39, 平面分段装配流程,纵向桁材定位,横向桁材定位,蛋箱框架装配,焊,接,蛋箱框架吊装,横向型材装配,分段内部,构件装配,分段反面,构件装配,打磨,修整,焊,接,焊,接,打磨,修整,分段,舾装,翻身,封底,切除余量,下胎,分段,涂装,框架装配,排板,定位,焊,FCB,单面焊,双面成型,检查,修补,划线切割,边缘打磨,纵向型材装配,拼板,完工,报验,40,工艺操作程序（以典型平行舯体双层底分段为例）：,41,装配作业标准：,分段长：,L,4mm,分段宽：,B,4mm,分段高：,H,3mm,分段方正度： ,4mm (,内、外底板对角线差值,),分段扭曲度：,8mm,（内底板四角水平）纵骨端平面度：,4mm,内、外底板中心线偏差 ,3mm,内、外底板肋位线偏差 ,3mm,42,货舱下边水舱分段（油船下边水舱分段建造相同）,工艺要求,1,拼板时肋骨检验线、板端部对合线为准，误差,1mm,。,2,纵骨、纵桁以对合线为准安装，误差,1mm,。,3,构件安装位置正确，垂直度,3mm,。,4,分段端面平面度,4mm,。,43,工艺过程,建造方法：平行舯体部分下边水舱分段分别制成斜底、外底、外傍片状组立，然后以外底片状组立为基面，吊装斜底片状组立，最后以外傍片状组立为基面吊装斜底、外底合拢后的组合体，制成完整的下边水舱分段。 对艏、艉外板有线型的下边水舱分段以斜底为基面进行建造，采用外板反贴进行装焊定位，然后吊出胎架，翻身，回转焊接。,44,工艺要求,4.3.1.1,拼板时肋骨检验线、板端部对合线为准，误差,1mm,。,4.3.1.2,纵骨、纵桁以对合线为准安装，误差,1mm,。,4.3.1.3,构件安装位置正确，垂直度,3mm,。,4.3.1.4,分段端面平面度,4mm,。,45,曲面分段作业：,形同中心制,集中加工,部件分组,分段分道,分段成品化,46,曲面分段组立间,曲面分段组立间设为,4,跨，其中三个跨宽,30,米、长,250,米，一个跨宽,45,米、长,250,米，建筑面积为,33750,。其布置及工艺流程见下图。按区域、阶段完整性原则，一跨为冷热加工区，布置大型三星滚、压力机、肋骨冷弯机等。主要加工外板、槽型舱壁，水火弯板及型材弯曲加工等。一跨作为机舱平台、舱壁板平面段生产线；一跨作为以曲面为基准曲面生产线；其他为分段组立区域。,47,货舱舭部分段工艺流程：,48,舭部分段工艺流程：,49,装配作业标准,分段长：,L,4mm,分段宽：,B,4mm,内底高：,H13mm,舭部尖顶高：,H24mm,分段方正度：（测斜板） ,4mm,分段扭曲度：（测斜板） ,8mm,纵骨端面度： ,4mm,50,尾部分段工艺流程：,51,装配作业标准,前后尾轴管偏心 ,3mm,（施工中焊接变形进行监控）后尾轴毂后端至前尾轴毂前端总长,L,其余量为：,+30,+40,，余量前后端各占一半。尾尖舱壁水平 ,3mm,尾轴管水压试验 ,0.02MPa,和铸钢件相焊焊缝铸钢件和钢板预热至,120C,。,52,艏部分段工艺流程：,53,装配作业标准,长度：,L,4mm,宽度：,B,4mm,高度：,H,4mm,开孔平台板四角水平 ,8mm,54,装配作业标准,长度：,L,4mm,宽度：,B,4mm,高度：,H,4mm,开孔平台板四角水平 ,8mm,55,舾装：,分区舾装,单元舾装,模块化舾装,成组集配,集中精配,外场无现配,56,57,成组集配，集中精配,57,58,分段舾装,58,59,分区舾装，甲板单元,59,60,分段舾装托盘化,60,61,单元舾装，发电机管系单元,61,62,单元舾装，工程前移，甲板单元,62,63,模块大型化，同步制造，机舱底层单元整吊,63,64,充分预舾装,64,先行舾装间,主要为机舱分段、上层建筑分段予舾装。场地宽,30,米、长,240,米，占地面积,7200,。设置二个移动式工作间，每个工作间各布置小型,5,电葫芦吊车台。,65,上层建筑分段组立间,上层建筑分段组立间设为三跨，其中二个跨长,212,米、宽,40,米，一个跨长,212,米、宽,30,米，建筑面积为,23320,。,66,