摘要:船舶搭载效率是制约船舶坞内周期的重要因素,是缩短整船建造周期的重要环节。国内船舶企业近年来一直注重于引进先进技术,采用新一代精度管理系统,计算机模拟搭载技术,先进工装的应用和高效自动焊接技术,大型总段搭载等各项与提升搭载效率相关工艺,从多角度多方面促进了搭载效率的提高,有效地缩短了造船周期。然依旧与日韩等造船强国有一定差距,因此本文将对搭载效率的现状以及优化思考进行分析。
关键词:船舶;搭载;效率
1.引言
船舶行业是集技术资金劳动力于一体的重工业,在国家的发展战略中有不可取代的地位。而对于船舶行业来讲,提高自身的效率和竞争力最重要的就是缩短整船建造周期,这其中的关键就在于提高造船精度,实现船舶的快速搭载。进入新世纪以来,面对日益严峻的国际环境,日韩等造船强国纷纷进行深化改革,通过高效率的精度管理措施,提高分段的预舾装率以及实施先进的工艺技术和使用先进的工装等方法,进一步将船舶建造的精度提升,大大缩短了船舶的搭载周期。国内某些大型船厂,在技术储备方面已经和日韩等国相差不大,然在这些硬件软件的利用效率方面还有待提高,本文将以国内某船厂的两型集装箱船为具体实例分析国内造船精度的现状及不足。
2.搭载效率的现状
传统的船舶分段搭载,效率低下,严重浪费吊车资源,余量收放过于粗放,分段需要二次定位,以国内某船厂为例,内底分段吊装时间约为3-4小时,旁板分段往往需要7-8 小时,艏艉部分段吊装时间往往视分段对位状态及余量修割时间而定,基本都在十小时以上,且需要复位。虽较传统搭载时间缩短了不少,然而与日韩等造船强国仍有差距,日韩等国内底分段吊装的时间约为2-3 小时,曲面分段吊装时间也大幅缩减。因此对影响搭载效率的因素进行分析,得出结果如下:
2-1.前道分段制造
众所周知,搭载作为承上启下的一环,对于分段的状态要求极高,分段状态越好,总组搭载的效率越高,但往往前道分段达不到搭载的精度要求,具体表现为:
(一)分段或片段电焊时,电流电压过大,导致外板或面板发生外凸或内凹,不仅增加大量的火工工作量,同时也会对总组搭载的对位造成极大的影响。
(二)分段制造时,图纸对应错误,导致发生一系列的漏装错装问题,造成了分段精度状态较差,吊装时只能拆卸,增加后道的工作量。
2-2.精度测量水平
目前,国内某些船企已经采用先进的三维激光测量技术,对分段的精度控制水平大大提升,然精度测量还停留在重要的点上,并没有能够测量出分段的完整状态,这就造成了往往两个测量点两边精度对位非常好,而距离测量点较远的位置精度就较差。
2-3.模拟搭载
模拟搭载是造船技术的一次革新,它基于三维测量技术,运用计算机计算,最终得出搭载阶段需要修割的余量,实现计算机系统的模拟搭载。这一切都是建立在三维测量数据的完整性以及正确性上,但现有的精度测量状态并不能完全显示出分段的精度状态,往往接缝处有些变形测量不出来,并且吊装前后的状态也不尽相同,一旦加强做的不到位就容易导致分段变形,模拟搭载的结果就极为不准确。同时由于现有人员不够,模拟搭载还停留在重要分段,如机舱分段,艏部分段。但由于模拟搭载的数据不准确或是现场不能够完成既定的余量修割,尤以艏尾部分段最为明显,导致接缝处割空割伤。
2-4.设计原因
造船最基本的就是图纸,图纸正确才能造出良好的船舶,然而由于国内船企在图纸管理和发放过程中没有正确及时的管理和控制,导致图纸管控过程中出现问题,使某些问题无法及时在建造过程或后续船型中得到及时整改。
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2-5.吊装及定位班组
为提高吊装的效率,部门在起运作业区设有专门的定位班组,虽然专门的定位班组可以保证吊装时余量修割的速率,但是由于人员的素质以及标准的不统一,导致定位人员割空割伤的情况经常发生,这就给分段的搭载精度带来了极大的影响,往往都是船东提出换整板。而且由于定位班组不属于搭载作业区管理,这就造成了两者的矛盾,定位班组造成的精度问题要由搭载换板来解决。
3.搭载效率的优化思考
基于搭载效率的现状,要克服现有的缺点,实现船舶的快速搭载,需要实现分段建造和总组的精度管理,模拟搭载,大型总段的快速总组,龙门吊快速升钩及脱钩,搭载工艺改进及快速完工,同时在管理上,也必须明确各部门的责任和任务,量化生产任务(即精细化派工),同时生产责任及权利下移,推进先进工装及技术的使用和发展。
3-1.高质量的分段建造
只有分段制造时精度控制好,才能提高总组搭载的效率,控制分段在建造,摆放,吊装过程中的变形,分段制造时做好胎架的布置,控制好焊接过程的电流电压,就能很好的控制焊接的收缩及变形,同时在分段的吊运过程中,做好易变形区域的加强,尽可能做到分段的余量变为补偿量,在搭载过程中做到无余量或少许补偿量,万不可出现负余量的情况。3-2.高质量的精度测量及模拟搭载模拟搭载是一个数据采集分析的过程,贯穿于分段总组合搭载的全过程,这就需要精度部在分段总组及搭载前各测量一次数据,对比差距,而对于艏艉部分段需要多次动态的测量数据以保证数据的及时性和正确性。同时在模拟搭载阶段尽可能多的录入数据,只有能反应现场分段实际状态的数据才能保证模拟搭载结果的有效性,最终在总段搭载时,才能保证总段的状态及搭载效率。
3-3.设计部门与生产部门的沟通反馈
设计部门需将搭载阶段出现的各种问题细化解决,同时将一些可以在前道分段制造阶段可以解决的问题及时反馈给前道部门,确保前道部门在后续船舶中不再犯同样的错误;同时,后道提出的问题或船东提出的修改方案,应及时下发搭载部门,并明确及细化工作范围,实现搭载效率的提高。
3-4.吊车快速松钩及定位班组
吊车的快速松钩直接关系到船舶的搭载速度。影响吊车脱钩的主要因素有分段制作的精度,分段定位对合线技术,辅助工装的使用及定位班组的技术。一般来说,吊装平面分段时,吊车松钩很快,而要想实现曲面分段吊装快速松钩,就需要定位班组的高效及高质量的定位措施,如约束焊需快速完成烧焊,定位支撑需及时到位,搁排及卡马需及时烧焊,每一项的快速完成都将对吊车的快速松钩产生积极的影响。
3-5.先进工装及技术的实施
一)自动焊技术
在国内很多船企,自动焊已经应用在垂直焊缝上,如旁板的垂直接缝及隔舱的立接缝,该技术应用在单船的建造过程中大概可以节约人工工时过万,节省成本过百万。未来将进一步推进平面接缝的自动焊和斜直接缝的自动焊,提高搭载效率,缩短搭载周期;
二)先进工装的使用
目前已使用的工装包括艏艉部支撑工装,浆舵安装车以及船侧吊篮,未来应尽可能将艏艉部支撑工装即立柱换成可调节式的支柱,这样可以减少分段吊装时立柱高度不够填板烧焊或高度过高修割浪费,同时也可实现隔舱立接缝的吊篮安装,尽可能减少脚手架的搭设,可以缩短搭载时间,提高搭载效率。
4.结束语
船舶的搭载效率在船舶建造过程中起到举足轻重的作用,国内船企在向做大做强的发展过程中,应不断积累生产现场经验,调配搭载顺序,培养优秀现场施工和设计人员,优化各部门间的沟通协调,使搭载效率不断提升,强化船舶建造过程中最重要的一环。
参考文献:
[1]刘俊.搭载总组与搭载精度控制研究[J].建造工艺
[2]谢德明.大合拢分段搭载精度控制[J].工业技术,2013 NO.13
[3]丁伟康.船舶快速搭载有效缩短了造船周期[M].造船企业精益生产学术研讨会论文集
论文作者:王勇智,陈鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签:精度论文; 效率论文; 船舶论文; 余量论文; 测量论文; 工装论文; 班组论文; 《基层建设》2018年第30期论文;