論船舶制造精度管理及過程控制技術

戴科榮 張恒風

摘要：船舶制造業(yè)隨著國際貿易的頻繁和快速發(fā)展，呈現(xiàn)出非常重要的作用。它以其運輸成本低廉的優(yōu)勢進入到了國際貿易的視野，成為了一種極其普遍而有效的運輸方式。為了促進船舶制造業(yè)的快速發(fā)展，要關注船舶制造過程中的精度管理和過程控制技術，在科學的管理理念和先進的技術引領下，最大程度地減少船舶制造現(xiàn)場的返修量，應用一定的精度控制技術，有效地提升船舶制造產品的生產質量和效率。

關鍵詞：船舶制造;精度管理;過程控制技術

引言

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作為船體建造精度標準的原則，并且在此基礎上以科學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效率。雖然我國的造船技術現(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品而往往忽略了在建造之外的其他管理方面的問題。

1、我國船舶制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國船舶制造業(yè)起步較晚，在船舶制造方面的理念和技術都還處于薄弱的階段，缺乏高技能的船舶制造設計人才和管理人才，這就使我國的船舶制造更新較慢，無法跟上船舶制造業(yè)發(fā)展升級的腳步。之前，我國還只擁有制造簡單船舶的技術，如：油輪、散貨船、干貨船等，由于船舶制造需要投入較多的資金、人力和物力，而我國在缺乏先進技術作為支撐和依托的條件下，船舶制造行業(yè)步履艱難。為此，我國近年來加強與國際船舶制造先進國家的合作，投入較大的財力和精力，加強了對船舶制造的精度控制和管理，制造出了高技術、高附加值的船舶，正在由造船大國向造船強國轉變，造船的規(guī)模也在向巨型總段的建造模式發(fā)展，這就尤其突顯出船舶制造的精度管理和過程控制技術的應用價值和意義，它可以有效地縮短造船周期，提升船舶制造的整體質量，增強我國船舶制造業(yè)在國際上的競爭實力。

2、精度管理的內涵

船舶制造本身是一項復雜而專業(yè)的工作，而精度在作業(yè)的過程中又是難以掌控的一項指標，作業(yè)精度得不到保障，船舶質量就無法得到保障。精度管理指的是在作業(yè)過程中將余量用補償量來替代，通過補償量范圍逐漸增大，實現(xiàn)對船體結構位置精度控制。通過精細化管理，確保數(shù)據(jù)精準性與嚴密性，加強補償量分配與計算工作，對關鍵數(shù)據(jù)予以重點關注，避免可能出現(xiàn)的誤差。測量所獲得的數(shù)據(jù)將會對補償量分配與計算工作造成一定影響，數(shù)據(jù)準確性得保障后，整體工作質量才能夠得到保障。數(shù)據(jù)獲得只是最基礎的工作，立足于數(shù)據(jù)基礎還需要構建相關模型，利用模型對數(shù)據(jù)進行分析，從而完成計算工作。之后利用反推法將補償量分配到不同環(huán)節(jié)，并且在利用該方法時候要依據(jù)一定的順序。

3、船舶制造精度管理探討

3.1實現(xiàn)對標準偏差的測算

對船舶制造各階段的精度分析，需要測算不同施工階段的標準偏差，這是實施精度管理的前提條件。在實施標準偏差的測算過程中，首先要采集大量的實測數(shù)據(jù)，然后再運行數(shù)理統(tǒng)計理論和技術，實現(xiàn)對實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和回歸分析，并利用計算機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和相關技術，建構數(shù)據(jù)模型，運用直方圖、BP神經(jīng)網(wǎng)絡，并綜合考慮切割、號料、加工裝配等因素的影響，實現(xiàn)對標準偏差的準確測算。具體來說，在船舶制造過程中的標準偏差的測算內容包括加工與分段裝配的偏差，如：數(shù)控切割熱變形偏差;平面分段組裝中板列拼焊收縮量與施工偏差等。

3.2補償量的分配

補償量要實現(xiàn)對船舶制造尺寸的精度補 償，具有幾何和物理涵義，用以彌補船舶制造過程中所出現(xiàn)的變形、收縮等工件基本尺寸的不足和缺陷。在進行補償量的分配過程中，不進行二次劃線和切割，并與定型工件、補償量修正值反饋相對應。具體來說，船舶制造中的尺寸精度補償分配有兩種方式：①非系統(tǒng)補償量。這是針對船舶制造工藝過程中特定變形的工件尺寸的補償，如：氣割補償、焊接補償、船臺裝配反變形補償、火工矯正補償?shù)?。②系統(tǒng)補償量。其本質應當歸屬于幾何量補償，它是在工件的基本尺寸上增添額外量值，以滿足其對精度的要求，這個額外的量值即為補償量。系統(tǒng)補償可以包括有以下幾種：零件加工及裝配補償;部件裝配補償;組件裝配補償;分段裝配補償;總段裝配補償;船臺（塢）合攏補償?shù)取?/p>

3.3補償量的計算

對于補償量的計算是運用概率法和極限法，進行計算，通過對零件的補償最終實現(xiàn)整體的補償。在進行補償量的計算時，要綜合考慮對工件變形的影響因素，并重點考慮焊接收縮變形因素。對于補償量的計算要與控制階段相對應，進行不同階段的分別計算，主要包括有：焊縫縱向焊接收縮計算;焊縫橫向焊接收縮計算;采用直接經(jīng)驗估算法計算。

3.4補償量的修正

在船舶制造的精度管理過程中，要分析不滿足精度要求的補償量，對其加以修正，修正后的量值成為系統(tǒng)補償量的基準和依據(jù)，對其加以記錄和及時的信息反饋。

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

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鍵技術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)對船舶制造質量控制的有效保障，就應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。所以，在這樣的形勢之下，我國在未來的發(fā)展道路上應該把工作的重心轉移到大力提高我國船舶制造業(yè)的技術水平，但是實現(xiàn)這一目標的前提要做好建立健全船舶制造精度管理體系的工作，從而從根本上解決船舶生產的質量和企業(yè)本身的工作效率。所以，制造過程中就必須要有較為可靠的檢測工具以及較高水平的質量測試，從而給造船精度提供一道較為有效的質量精度保障。

4.2主動和被動的精度控制

在整個精度控制中主要存在兩種情況，一種是提前進行相應的主動控制，另一種就是后期進行被動控制。主動控制就是在各種影響船舶制造的因素出現(xiàn)之前通過提前對船舶精度管理與過程控制技術進行科學合理的應對措施。而被動控制則是在具體情況已經(jīng)發(fā)生之后，并對生產制造造成了一定的影響，這種現(xiàn)象往往具有一定的不可抗性，需要時刻做好防患于未然的準備工作。所以在進行具體的精度管理工作時必須要把主動控制和被動控制相互協(xié)調好，以便在任何情況發(fā)生時都能第一時間找到解決的辦法。

5、結語

綜上所述，船舶制造業(yè)要求精度極高，它需要科學的管理和先進制造技術的完美融合，對于船舶制造的精度管理和過程控制，是要重視并深入研究的課題，在對船舶制造的精度管理和過程控制過程中，要注重對船舶制造細節(jié)的把握，明晰船舶制造精度管理的內容，不斷提升船舶制造精度測量技術，促進我國船舶制造與國外造船業(yè)的交流，使我國的船舶制造符合規(guī)定的標準和要求。

參考文獻

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