摘要：随着我国船舶建造技术的快速发展，在中小型船舶建造技术中逐渐开始应用分段无余量建造技术，将中小型船舶建造技术向前推进一步，提高了中小型船舶的建造效率和建船质量，为我国海洋事业与水运事业的更快发展垫定基础。造船企业在客观建造条件下，最大化地扩大分段无余量建造程度，改善与提高中合拢的工艺技术以及各部门之间的管理协调，能有效遏制分段建造过程中出现的质量问题，提高船舶建造精度，扩大预舾装程度，缩短造船周期，降低造船成本。
关键词：中小型船舶；分段无余量；建造工艺
1 当前国内船舶建造工艺现状分析
近年来，国内生产制造业发展迅猛，许多行业甚至站在了世界发展的潮流之上。但是对于船舶制造业来说，发展速度远远滞后于制造业平均速度，国内许多船舶建造企业还是在走粗放式、作坊式发展路径。甚至许多中小型造船企业在硬件设施上和国外造船企业存在非常大的差距，连放样间、精加工车间都没有专门设置，也没有单设管件生产线和钢材预处理车间，整体生产条件落后。国内造船企业船舶建造工艺粗糙也是不容忽视的现实，许多企业运用散装法工艺建造船舶，将船体不同部件在拼接的钢板上测绘出肋骨型图案，借助于半自动半手工设备进行切割，人工打磨和焊接进行船舶不同部分组装。这样的生产工艺明显滞后于现代造船业行业与技术标准，船舶整体质量不高，部件质量难以保证，甚至容易出现部件变形等问题，导致返修率高、运行难以保证。例如行业技术标准规定，船舶建造中运用手工、半自动气割部件粗糙度不得超过1毫米，但是国内许多造船企业基本都达到2毫米，甚至出现切割边缘锯齿状，工艺明显落后。
2 中小型船舶分段无余量建造工艺的概念和实施
在中小型船舶建造中存在较多的问题，比如技术人员的水平良莠不齐，精确管理力度不够，流水线式的造船模式，科研力度不足等原因，导致分段无余量建造技术发展较慢，所以，当前必须要对中小型船舶建造中的存在的问题进行深入研究，使分段无余量建造技术能够被广泛应用。
2.1 中小型船舶分段无余量建造技术的概念
中小型船舶分段无余量建造技术是根据中小型船舶的结构特点和质量要求，应用统计学原理和计算方法，计划出中小型船舶建造工序中每个零部件的精确尺寸，并将建造船舶进行了分段，直至总段的最合理的公差，以控制和掌握零件与分段的尺寸精度，保证制造精度都在公差范围之内。在这个公差范围内，由无余量的零部件焊接成分段或总段，再由无余量分段或总段组装成整个船体，完成中小型船体的无余量建造，达到中小型船舶建造质量要求。这种无余量建造技术，所有的零部件和分段都在公差标准之中，不设多余余量，因此，无需要进行二次
定位、划线和切割，这种简化的建造工序，大大提高了建造生产效率，有利于实现中小型船舶装配工作全面实现机械化作业，提高同类型分段的互换性。
2.2 中小型船舶分段无余量建造技术的措施
2.2.1 结合船体结构来判断最佳分段
当前，我国分段无余量造船技术仍处于发展阶段，大都是在变形比较规则的分段中应用该种技术，尤其是平直底部、平台、甲板、舱壁等部位。如果零部件的转角过多，施工空间过小，变形控制达不到设计要求，那么使用分段无余量建造工艺，不但会延长施工时间，而且不能使建造实现全面机械化，建造质量根本达不到标准要求，使得资金投入过多。所以在建造中小型船舶时，必须要从实际出发，有针对性地应用分段无余量建造技术，最大限度地提高工程质量，缩短工期。
2.2.2 采用补偿抵消策略
中小型船舶分段无余量建造工艺中，无论是零件、部件还是分段、总段，难免会出现变形，影响建造质量。为了控制变形，有必要对建造过程中涉及的零部件和分段进行变形补偿的测定和分析，从操作的可行性、简便性出发，对采集的数据进行合理的后处理，最终得到实际的补偿量，达到用补偿量抵消变形的目的。1）合并分段前后端全拢补偿量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2）统一甲板、外侧壁、内纵壁、纵桁的内部纵向补偿量。将三者的内部纵向补偿量统一修正为0.5mm档，即放样以及结构划线时每个肋距伸长0.5mm，阶段以甲板端为准将端部对齐，内部偏差通过装配间隙弥补。3）转移甲板、横融壁的横向补偿量。甲板拼接每条缝收缩近1mm，不作结构补偿，通过调整拼接间隙弥补；甲板焊接时半宽横向收缩约2.5mm、甲板边缘焊接收缩约1mm，合计3.5mm；横壁部件制作时半宽收缩近5mm。交甲板和壁板内部的补偿统一移至外侧，并均修正为4mm；横梁的收缩不作结构补偿。由此甲板上胎架铺装时应保证外侧大4mm，横壁安装时与甲板边对齐，内部偏差通过装配间隙弥补。4）统一内围壁和外侧壁高度补偿量。各壁板的高度补偿量总各接近7mm，为了确保上建层高，统一在下端口补偿10mm，扶强材高度也统一补偿10mm。
2.2.3 工艺实践
完成分段结构补偿量和精度控制后，需要在放样及建造过程中使工艺设计和管理达到统一。文章将15000kW海洋救助船员1A4分段当作案例，对其进行分析，首先完成施工后，对其精度进行测量，基准半宽误差范围是-1.0mm~2.0mm，基准长度误差范围为-2.0mm~2.5mm，基准高度误差范围是1.0mm~3.0mm，从整体来看，都达到了预先设置的精度目标。而且各端面基本上都是平整的，只有前端面外侧壁存在较大的偏差，由于此处曲形结构是散装的，导致焊接收缩稍微比相邻结构大。对该船其他无余量建造分段进行测量时，发现各分段的精度基本上都达到标准要求，不需要对其进行修整。而且，造船企业在推行新工艺时，船舶生产技术水平和企业管理水平都得到了较大程度地提高。
3 船舶建造工艺改进的发展趋势
3.1 船舶建筑工艺的总装化
船舶建筑工艺的总装化就是要充分发挥造船厂的核心技术资源，尽可能将船舶的中间部件生产从造船作业的主流程中分离出去，使造船企业能够集中精力从事总装生产，总装厂主要任务是船体制造和管子制造，从而提高总装造船的生产规模和专业化水平。
3.2 船舶建筑工艺的精益化
对船舶制造业进行精益求精，剔除生产中的浪费环节，大幅削减非增值环节，保证企业生产成本下降和生产效率提升。制定和实施激励措施，引导员工在船舶建造过程中进行工艺改进，压降原料损耗，提高生产效率，提升制造质量。
3.3 船舶建筑工艺的绿色化
环保理念在制造业领域得到了全面体现，提倡低碳环保无污染，应当成为船舶制造业的重要准入门槛，开展绿色制造，从船舶制造业的设计环节就开始融入绿色环保理念，大量使用环保材料，采取环保生产工艺降低资源消耗，提高船舶材料回收利用效率。
3.4 船舶建筑工艺的数字智能化
进入 21 世纪，随着计算机技术的发展，人类进入数字信息化时代，造船业也迎来了造船方式的春天。以信息化为核心的舰艇总段建造和模块化生产，改变了造船设计制造技术和生产组织和管理方法。人工智能融入产品设计、工艺过程设计和控制、制造和装配环节，现代造船业正逐步进入自动化制造装备阶段和智能化装备阶段，向着生产全自动化方向发展。因此，我国造船业要根据自身的发展要求和需要，引进先进的技术生产线，同时要培养专业的技术人才，争取做到技术突破和创新，推动船舶制造业更好的发展。
总结：纵观世界船舶建造方法的发展，共出现过3次重大变革，每次技术变革都推动了造船业的快速发展。在中小型船舶上开展的分段无余量建造工艺探索和实践，能够取得预期的效果。这一新工艺的应用，不但能够大幅度提高施工质量，而且还能缩短建造周期，使船舶建造实现机械化作业，不断提高造船技术，推动我国船舶行业又快又好的发展。
参考文献：
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[3]张林，闫大海，符道.船舶绿色制造技术[J].现代制造工程，2009.
论文作者:顾鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
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