摘要:船舶制造的精度管理是十分重要的,它直接影响到造船的效率和质量。另外,对船舶制造过程控制同样也十分重要,只有将船舶制造过程中的每一个环节,每一个小的方面都控制好,使其符合标准,符合规范要求,才能制造出高品质的船舶。通过精度过程控制,促进造船水平的进一步发展,为提升国家综合国力贡献一份子。
关键词:船舶制造;精度管理;过程控制技术
引言
随着改革开放以来快速的发展,船舶制造业取得了长足的长进,全球订单总量达到1/3强。但是,在船舶制造精度管理及过程控制过程中仍然有改善的空间,可以进一步保证测量的精度符合标准,制造出符合标准的船。在建造过程中,要不断发现船舶制造精度管理及过程控制中不完善的地方并加以改善,而且还要注意新理论、新技术的应用,进一步提升造船工艺水平。
1 我国船舶制造业发展现状分析
我国船舶制造业起步较晚,在船舶制造方面的理念和技术都还处于薄弱的阶段,缺乏高技能的船舶制造设计人才和管理人才,这就使我国的船舶制造更新较慢,无法跟上船舶制造业发展升级的脚步。之前,我国还只拥有制造简单船型的技术,如:油轮、散货船、干货船等,由于船舶制造需要投入较多的资金、人力和物力,而我国在缺乏先进技术作为支撑和依托的条件下,船舶制造行业步履艰难。为此,我国近年来加强与国际船舶制造先进国家的合作,投入较大的财力和精力,加强了对船舶制造的精度控制和管理,制造出了高技术、高附加值的船舶,正在由造船大国向造船强国转变,造船的规模也在向巨型总段的建造模式发展,这就尤其突显出船舶制造的精度管理和过程控制技术的应用价值和意义,它可以有效地缩短造船周期,提升船舶制造的整体质量,增强我国船舶制造业在国际上的竞争实力。
2 船舶制造精度管理探讨
在对船舶制造过程中的精度管理和过程控制之中,要依据数理统计理论和尺寸链理论,以补偿量替代余量为核心理念和方法,实现对补偿量的精准计算和控制。所谓补偿量的概念是指工件基本尺寸多加放的量值,通常在船舶制造工艺过程中采用系统补偿量的方式,防止船舶制造中的尺寸偏差。它与余量的优势区别在于:补偿量可以在船舶制造各工艺阶段中得以逐步的抵消;而余量则必须借助于预修整的方式也即切割的硬性方式,实现对尺寸的控制。由此可见,用补偿量替代余量可以极大地减少船舶制造过程中的成本,提升制造效能。
(1)实现对标准偏差的测算
对船舶制造各阶段的精度分析,需要测算不同施工阶段的标准偏差,这是实施精度管理的前提条件。在实施标准偏差的测算过程中,首先要采集大量的实测数据,然后再运行数理统计理论和技术,实现对实测数据的统计和回归分析,并利用计算机数据库系统和相关技术,建构数据模型,运用直方图、BP神经网络,并综合考虑切割、号料、加工装配等因素的影响,实现对标准偏差的准确测算。具体来说,在船舶制造过程中的标准偏差的测算内容包括加工与分段装配的偏差,如:数控切割热变形偏差;平面分段组装中板列拼焊收缩量与施工偏差等。
(2)补偿量的分配
补偿量要实现对船舶制造尺寸的精度补偿,具有几何和物理涵义,用以弥补船舶制造过程中所出现的变形、收缩等工件基本尺寸的不足和缺陷。在进行补偿量的分配过程中,不进行二次划线和切割,并与定型工件、补偿量修正值反馈相对应。具体来说,船舶制造中的尺寸精度补偿分配有两种方式:①非系统补偿量。这是针对船舶制造工艺过程中特定变形的工件尺寸的补偿,如:气割补偿、焊接补偿、船台装配反变形补偿、火工矫正补偿等。②系统补偿量。其本质应当归属于几何量补偿,它是在工件的基本尺寸上增添额外量值,以满足其对精度的要求,这个额外的量值即为补偿量。系统补偿可以包括有以下几种:零件加工及装配补偿;部件装配补偿;组件装配补偿;分段装配补偿;总段装配补偿;船台(坞)合拢补偿等。
(3)补偿量的计算
对于补偿量的计算是运用概率法和极限法,进行计算,通过对零件的补偿最终实现整体的补偿。在进行补偿量的计算时,要综合考虑对工件变形的影响因素,并重点考虑焊接收缩变形因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于补偿量的计算要与控制阶段相对应,进行不同阶段的分别计算,主要包括有:焊缝纵向焊接收缩计算;焊缝横向焊接收缩计算;采用直接经验估算法计算。
(4)补偿量的修正
在船舶制造的精度管理过程中,要分析不满足精度要求的补偿量,对其加以修正,修正后的量值成为系统补偿量的基准和依据,对其加以记录和及时的信息反馈。
3 船舶建造过程控制分析
3.1 船舶制造精度测量技术
在船舶制造的过程中,为了实现对其精度的管理,需要考虑测量水平、检测工具等因素,运用科学先进的精度测量技术,如:非接触测量技术,这种先进的测量技术,是通过远红外技术实现对船舶焊点的非接触测量,可以较好地实现对制造过程的精度控制。
3.2 船舶制造过程的控制
对于船舶制造过程中的控制,可以采用主动控制和被动控制这两种控制方法,实现对船舶制造精度的控制。主动控制应用的前提条件是将影响船舶制造精度的各种因素清除掉,以避免这些因素对船舶制造精度的损失影响。被动控制的应用主要是对付突发的状况,避免这些突发的状况会影响船舶制造的精度。另外,还要加强对动态公差控制理论的研究,要将动态公差控制理念和技术引入到船舶制造的精度控制之中,更好地增强船舶制造的精度。
4 船舶制造精度管理及过程控制的有效途径
4.1 强化补偿量的计算与分配
从目前来看,受到诸多因素的影响,在补偿量的计算与分配环节误差问题还没有得到攻破,由计算机自动过程取代人工过程,是减少误差的重要手段,这样不仅减轻了工作人员的工作压力,而且减少了由于人为造成的误差,船舶质量在一定程度上得到了保障。此外,要借鉴国外先进的技术和理论,在不断的探索和实践过程中,不断完善这些技术和理论,做到为我所用,特别是要加强对数理统计和概率论的学习,因为,只有对尽可能多的数据进行有效分析,才能对补偿量的计算与分配有更加深刻的认识,而且,能够有效的减少误差。因此,新技术个新理论的引进尤为重要。
4.2 完善船舶制造过程
船舶质量与造船精度有着直接的关系,也就是说,只有精度符合标准,船舶的质量才能符合标准,由此可见,造船精度测量在船舶制造过程中的重要性。但是,就目前来看,造船精度测量技术还存在着许多漏洞,得不到弥补,虽然已经将动态控制过程引入进来,但是并不能完全达到技术要求,特别是对于某些特殊用户的船舶来说,对于精度的要求更加苛刻,哪怕只有微不足道的地方不符合测量标准,都会造成严重的后果。造船精度技术要想得到进一步的完善,必须将动态公差控制引入到精度测量中,并加以科学运用,只有这样,精度测量才能得到更好的保证,同时,使船舶质量更加符合标准。
5结束语
随着科技的不断完善与发展,生产工具的更新换代,船舶制造行业也有了很大程度的发展,但是,现阶段,在船舶制造精度管理及过程控制过程中仍然有不十分完善的地方,需要改善,通过采用上述的措施,可以进一步保证测量的精度符合标准,制造出符合标准的船。在以后的发展过程中,要不断发现船舶制造精度管理及过程控制中不完善的地方并加以改善,而且还要注意新理论、新技术的应用,从而促进船舶制造行业的进一步发展。
参考文献:
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[4]补偿量加放技术的分析和应用[J].郭荣奎,蔡三明,秦耀良.江苏船舶.2007(06)
论文作者:陈孝璋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/19
标签:船舶论文; 精度论文; 过程中论文; 技术论文; 过程控制论文; 测量论文; 标准论文; 《基层建设》2018年第18期论文;