现代造船技术概论2-1-船体建造技术(2h)

2020/3/41课题二船体建造技术2020/3/42§2-1船体建造单项技术船体放样船体零件号料船体构件加工船体预装配船台装配2020/3/43§2-2船体分道建造技术概述船体分道建造船体分道制造的配套工作2020/3/44一、概述1.船体分道建造技术（HullProcessLaneConstruction）——在造船全过程中，将构成船舶的中间产品的制造不按船舶最终产品的系统分类，而按中间产品所属区域、制造阶段、问题类型特征的相似性分类成组；再按零件加工、部件制造、组件制造、分段（曲面、平面、上层建筑）制造等，组成各自独立（定产品、定人员、定设备、定场地、定规模、定指标）的柔性化的流水线进行并行的分道制造；实现空间分道、时间有序、责任明确、相互协调的作业优化排序。同时，与此相配合的船舶设计、生产、管理和采购各部门的任务、计划及相互关系，都围绕着各个制造分道上中间产品的制造予以明确的规定，使得船厂的一切工作协调有序、极富节奏。[P31、补]2020/3/452.船体分道建造技术在现代造船模式中的重要地位船体分道建造技术是建立现代造船模式的重要组成部分。船体建造在整个船舶生产中占据着相当重要的地位，其工作量约占总工作量的30～40%。船体建造是舾装、涂装工程的基础和载体，因此也是船舶建造的基础。实施船体分道建造，为区域舾装、区域涂装、高效焊接、信息控制及精度造船等现代造船技术创造了条件，而且在很大程度决定了舾装、涂装及高效焊接的场所、时间、范围、内容和效果。按照分道的原则，各项作业有机地结合，有利于进一步实施空间分道、时间有序、壳舾涂一体化的现代化造船，[补]2020/3/463.船体分道建造的理论基础——成组技术（GroupTechnology）——成组技术是在改变多品种、小批量生产落后面貌的过程中产生的一种新的应用技术。它应用相似性（形状、尺寸、工艺等）原理将中间产品分类成组，使中间产品具有一定的批量，从而可实现高效专业化的批量生产。成组技术是促进现代造船模式形成的主要技术基础之一。现代造船模式中，运用了成组技术的如下两种原理：中间产品导向型的作业分解原理（简称“中间产品制造原理”）该原理是把最终产品按其形成的制造级，以中间产品的形式对其进行作业任务的分解和组合。相似性原理相似性原理是对产品作业任务分解成门类繁多的中间产品后，按作业的相似特征遵循一定准则进行分类成组。[P32、补]2020/3/474.成组技术应用于造船任务分解整艘船体分解为4级中间产品系统部件（最简单的中间产品）是由若干零件经小组立而成如：拼板部件、组合型材部件，曲形桁材构件等多系统模块是为后续分段装配提供的构件。由系统部件及零件经中组立而成如：框架结构，网状结构，平面、曲面板架（片体）等分段多系统模块经大组立而成如：平面（或单壳、双壳）分段，曲面分段，上层建筑分段等总段大分段连接（总组立）而成[P32、补]2020/3/48船体分道建造可以分解为以下七个制造级制造级作业内容制造的中间产品7船体合拢6大分段(总段)连接(总组立)总段(大分段)5分段装配(大组立)分段4小分段装配(中组立)多系统模块(组件)3部件装配(小组立)系统部件(部件)2零件装配(先行小组立)(先行部件)1零件加工船体分道建造的制造级划分主工艺流程(四个典型制造级)[补]2020/3/49用于制成以上中间产品的零（部）件分为3类厂内制造或加工的如：电缆，型材、板材或管子制成的零（部）件；根据合同采购的器件如：泵、阀、电器设备、卫生单元等；常用的库存材料如：焊条、螺栓等。主、辅机、甲板机械等用于船舶建造时，也可称为零件。[P32]2020/3/4105.分道建造技术的基本特征实施分道建造，是以系统部件、多系统模块、分段等为中间产品按制造级顺序进行，中间产品是分道建造技术的基本载体。各类中间产品按工期相同要求设计，以便平行地在各分道上进行制造，按产品进度要求保持一定的节奏——平行作业。以相对独立的空间实施工程管理，即对中间产品制造各个工位（工序）的生产准备、作业进度、产品质量、制造成本和安全等进行全面有效的控制和管理。零件及各级中间产品的制造，应以大合拢为目标要求，组织各分道作业有序、均衡、协调地进行，以实现连续总装造船。通过对零件及各级中间产品的相似性分析，使每一分道制造的作业对象最大程度地相似，实施标准化、专业化作业；并能通过柔性化处理，以适应不同类型船舶的制造的标准化、专业化的分道制造。各中间产品制造级的划分原则和方法一致，各制造级有相互对应的关系，所以，船体分道制造实行上下一一对应的原则，以利于生产的标准化管理。[P33]2020/3/411二、船体分道建造1.分道建造设计——应用产品导向型工程分解方法，从中间产品的角度出发，将船舶分解成种种部件、组件、分段等中间产品后，再按照成组技术相似性原理，将其分类成组，以组为单位安排人员、设备和场地，组建成组生产单元或分道作业线，并按船体、舾装、涂装、管子、电缆等系统构成各自的作业区，达到均衡生产的目的。2.分道建造中的结构编码和托盘集配技术编码——是人们通过对某类事物或概念进行分析、概括和规范后，并赋予其一定规律性的、便于人或计算机识别和处理的符号、图形、颜色、缩简文字等的一种信息表现形式。它是被人们所共识的、用于信息交换的一种技术手段。编码是信息标准化、规范化的基础。——编码也是把对某一类信息赋予代码的过程。[P34、补]2020/3/412船舶建造编码从设计角度，它是应用成组技术的相似性原理，把船舶设计、生产、管理中体现的有关特征，以字母和数字的结合形式予以表征的一项设计技术；从管理角度，它是把代表事物名称、属性、特征、状态等按一定规则组合起来的一种符号和代号。因此可以说，是按不同的目的要求通过科学的分析和分类方法，用符号标记的形式对工作对象的有关特性进行描述和标识的过程。[补]2020/3/413零件（构件）编码及其在船体分道建造中的作用船体构件代码是描述分道建造要求的重要手段，它表达了各种构件的加工信息、加工场地、设备、工艺要求、工艺流程等。通过对代码的识别，可以用相似性原则，将相似尺寸、形状和工艺要求的一族零件形成批量切割、加工。加工的零件托盘集配装配分道作业。加工信息代码装配加工切割加工场地、设备、工艺要求工艺流程、物流信息切割作业分道线代码识别成组分类代码识别托盘集配装配作业分道加工作业分道线装配作业分道∶∶∶装配作业分道举例编码811C-PD1-T241-1P涵义：811C分段中组件PD1（尾楼甲板）上FR24位置处的强横梁T241所属零件1P。工艺流向信息：P表示该零件切割（加工）后送到结构件工位组成T241，再将T241送到平台工位组成PD1，最后将PD1送到分段811C装配工位组成811C分段。[P35、补]2020/3/414托盘及托盘集配托盘托盘原为供存放或搬运物件的容器。现已被赋予以下两层含义：①它是一种物资集配单位；②它是一种作业（工作量）单位，即它包含了物资集配后规定的作业。造船中，托盘常用于舾装和涂装，实际上也完全可以用于船体。托盘集配托盘集配包括托盘器材准备和托盘器材集中（集配）两个阶段。器材准备根据器材纳期计划，及时作好订货、采购和自制件生产安排。托盘器材集中（集配）根据托盘交付计划的日程要求，按生产设计编制的托盘材料表将所有舾装件装入托盘，以备托盘发送。[步]2020/3/4153.船体分道建造的实施1）船体零件的切割、加工分道船体零件切割的分道船体零件加工的分道2）小组立和中组立的分道小组立分道中组立分道3）大组立分道平面分段制造分道曲面分段制造分道上层建筑分段制造分道或者：单壳分段制造分道双壳分段制造分道曲面分段制造分道上层建筑制造分道[P36]2020/3/416三、船体分道制造的配套工作船体分段的合理化分推行精度管理分道工位的合理配置实行定置管理（或区域定置管理）定置管理分段制造与舾装作业同步分道建造的同步设计和同步加工制造（即实施设计制造一体化）[P39]2020/3/417作业题：1.试述船体分道建造的内涵及其在现代造船模式中的意义。2.现代造船模式中，运用了成组技术的哪两种原理？3.除了工艺课程学习过的船体分段划分原则外，请阐述按现代造船模式的要求，船体分段划分还应考虑哪些因素或原则？思考题：教材P462，3，2020/3/418按照成组技术相似性原理，根据零件的尺寸形状和切割要求，分类成组为：带线型的外板、各种开孔的桁材、肋板、肋板复板等大件零件，经计算机套料并生成切割文件自动切割机切割。外底板、内底板、甲板、舷侧板等平行直边板材零件，一般门式切割机上自动切割。尺寸较小、形状复杂、数量较多的零件光电跟踪方法切割。少量形状复杂、大小不等的零件，如基座、舵机、桅杆等，可采用人工号料切割。船体零件切割的分道[P36]2020/3/419按照成组技术相似性原理，根据零件的形状、大小和结构特征，一般分类成组为以下5个加工分道：肋骨和部分型材的弯曲加工，根据其尺寸大小不同功率的肋骨冷弯机成形加工。尺寸较大型材的弯曲加工，是根据规格大小相应功率的油压机。单曲度钢板成型加工，依据其板材大小及弯曲的曲率大小选择加工设备。如，平行舯体的外板以及其它较大弯曲半径的板材构件大小三辊卷板机上进行辊弯加工。艏艉区域的外板以及较小曲率和折角的单曲度板材成形加工，油压机压制，样板对样，逐步达到要求。双向曲度的板材的成形加工，板件油压机或卷板机上进行单向曲度加工水火弯板法作另一曲度方向加工，用铁样条对样。船体零件加工的分道[P36]2020/3/420小组立分道拼板部件制造分道；组合型材部件（T型材）制造分道；曲型桁材构件制造分道；加强腹板构件制造分道。小组立分道作业基本要求：小组立作业，必须按各部件族的工艺要求，将制造设备成组工艺布置，作业人员按工位设定，采用虚拟的成组工艺流程，或采用部件装配流水线，在不同生产区域内进行。小组立作业可以一次完成，也可分为两个先后的工序。先后两个工序完成的系统部件，有一个先行小组立的工艺过程，这个先行小组立在分道生产中必须加以确定。[P37]2020/3/421中组立分道中组立生产方式同小组立相似，按部件族的划分，采用流水线或虚拟成组工艺流程进行加工，一般有下面成组工艺流程：架构件制造分道；面板架（片体）制造分道；曲面板架（片体）制造分道。中组立分道作业基本要求中组立的工艺过程，可由一次工序完成，也可分成2～3个工序完成。对于分工序制造的多系统部件，也有一个先行中组立的工艺过程。分成一阶段、二阶段、三阶段，由一阶段依次向三阶段先后进行制造，完成后送大组立制造。[P37]2020/3/422单壳分段制造分道单壳平面分段流水线制造流程一般设定11一12工位。主要是钢板拼板定位、单面焊或双面焊、划线和切割（划出结构线及舾装部位）、平衡工位（即缓冲工位）、肋骨安装、肋骨焊接、网板定位、单元定位、网板和单元焊接、舾装1-2工位、最后是检查及运输。[P38]2020/3/423双壳分段制造分道双壳平面分段流水制造流程一般设定12-13工位。主要是钢板拼板定位、单面焊或双面焊、划线和切割（划出结构线及舾装部位）、平衡工位（即缓冲工场）、框架安装、焊接、修正、翻身、单元和部件安装、分段焊接、舾装1一2工位、最后是检查及运输。[P38]2020/3/424曲面分段制造分道曲面分段的分道制造曲面分段应该包括带有双曲率的平面分段单元，艏艉立体（三维）分段，机舱分段等。曲面分段一般难以采用流水线来制造，但可以设置一定数量的作业平台，划分成若干作业区，形成相应的分道工位，其中应至少有一个高位翻身作业区，采用固定位置的准流水作业建造技术，实施预舾装，使分段建造为完整的中间产品。[P38]2020/3/425上层建筑制造分道上层建筑制造分道流程及工位现代化船厂在建造上层建筑时，