唐春 劉文建 肖進(jìn)偉

摘 要 通常來(lái)說(shuō)，船舶是由數(shù)萬(wàn)個(gè)零部件組成，在船舶的內(nèi)部配備了多種設(shè)備、電氣儀器、管道和生活設(shè)施等，用來(lái)滿足船舶航行以及船上人員的生活或者生產(chǎn)需求。將復(fù)雜的船舶結(jié)構(gòu)完美地生產(chǎn)，需要通過(guò)多個(gè)工序，這多個(gè)工序需要先進(jìn)的制造技術(shù)才能完成，而先進(jìn)的制造技術(shù)又需要先進(jìn)的工藝裝備才能有效實(shí)施。因此，本文主要對(duì)船舶制造中的工藝裝備發(fā)展以及創(chuàng)新進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 船舶制造；工藝裝備；創(chuàng)新

前言

在船舶建造過(guò)程中，需要大量的工藝裝備，造船工藝裝備是確保船舶能夠制造出來(lái)的必要手段，工藝裝備的發(fā)展，也促進(jìn)了造船工藝水平的提高，目前，我國(guó)艦船制造廠的關(guān)鍵工藝及裝備與國(guó)外先進(jìn)船廠相比，自動(dòng)化程度低，設(shè)備老化，加工精度低。提高造船裝備自動(dòng)化、機(jī)械化水平，對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短造船周期都具有意義。

1 船舶制造工藝裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 焊接

目前，我國(guó)的船舶制作工藝的焊接技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定參差距。以我國(guó)船廠的人均焊接材料使用量為例，國(guó)外先進(jìn)船廠的人均耗費(fèi)量為45kg左右，而我國(guó)能夠達(dá)到89～90kg，同時(shí)，我國(guó)自動(dòng)化的焊接設(shè)備發(fā)展緩慢，很多設(shè)備還需要從國(guó)外引進(jìn)。

1.2 船板型材切割與加工

船用鋼板的切割已從手工切割、光電跟蹤切割發(fā)展到以數(shù)控切割為主，目前，數(shù)控等離子切割機(jī)已在我國(guó)大中型船廠得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控等離子切割機(jī)，已達(dá)到國(guó)際水平，并銷往國(guó)外。在型鋼切割方面，國(guó)內(nèi)船廠大多仍采用手工切割，再輔助以各種便攜式半自動(dòng)切割機(jī)，切割質(zhì)量和效率都難以得到保證。目前，僅有少數(shù)大型骨干船廠引進(jìn)了國(guó)外制造的型鋼自動(dòng)切割生產(chǎn)線。據(jù)報(bào)道，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位已開(kāi)展了國(guó)產(chǎn)型鋼切割生產(chǎn)線的研制，但目前尚未見(jiàn)在船廠實(shí)際應(yīng)用。在板材成形加工方面，對(duì)于曲率不大的板材采用常規(guī)的冷加工，而對(duì)于復(fù)雜線型外板仍采用人工水火彎板工藝。國(guó)外已成功研制出線加熱曲板加工自動(dòng)化裝備，并在船廠得到了應(yīng)用。我國(guó)雖較早開(kāi)展這方面的理論和設(shè)備的研究，但還沒(méi)有成熟的該類設(shè)備。目前，由上海船舶工藝研究所、上海外高橋造船公司、上海交大組成的課題組，正在積極開(kāi)展曲板成形自動(dòng)化裝備的研制，預(yù)計(jì)將在年內(nèi)生產(chǎn)出樣機(jī)。在型材冷彎方面，國(guó)內(nèi)已研制成功數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)，其技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并出口到新加坡、越南等國(guó)。目前，上海船舶工藝研究所正在研制600T數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)，這是我國(guó)目前研發(fā)的最大規(guī)格數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)，該設(shè)備將于明年交付上海江南長(zhǎng)興基地使用[1]。

1.3 船體裝配

我國(guó)船廠目前采用的平面分段流水線均為國(guó)外引進(jìn)，國(guó)內(nèi)還無(wú)成熟的產(chǎn)品。曲面分段還是采用傳統(tǒng)的在胎架上安裝的方式。國(guó)外TTS公司研制的第一條流水線已安裝在丹麥的奧頓斯船廠。該系統(tǒng)的單面焊接工作站能全方位傾斜，使其能在水平位置進(jìn)行SAW單面焊作業(yè)。整個(gè)胎具的調(diào)整應(yīng)用CAD系統(tǒng)的CNC數(shù)據(jù)進(jìn)行。

2 船舶制造工藝裝備的發(fā)展與創(chuàng)新

2.1 引進(jìn)先進(jìn)的造船技術(shù)

隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，建造技術(shù)的革新升級(jí)，使得先進(jìn)的船舶建造技術(shù)出現(xiàn)并不斷完善，為我國(guó)船舶建造走出去提供了非常大的支持。因此，船舶企業(yè)要分析自身的發(fā)展特點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)的研究，來(lái)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的船舶建造技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，比如，珠江船務(wù)公司通過(guò)入股挪威BRAA船廠，成功引進(jìn)了世界領(lǐng)先的碳纖維復(fù)合材料造船技術(shù)，能夠起到非常好的節(jié)能減排效果。此外，船舶企業(yè)還要注重建立科學(xué)的獎(jiǎng)懲評(píng)價(jià)機(jī)制，通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)激勵(lì)員工不斷研發(fā)新的技術(shù)，培養(yǎng)工作人員自主創(chuàng)新的能力[2]。通過(guò)這樣的方法，船舶企業(yè)能夠提高整體的造船技術(shù)，也能夠打造出自己的品牌，使企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中脫穎而出。

2.2 統(tǒng)籌規(guī)劃船用自動(dòng)化裝備的研究開(kāi)發(fā)

我國(guó)船舶制造自動(dòng)化裝備的研究與開(kāi)發(fā)，需要統(tǒng)籌規(guī)劃，做到有所為有所不為。選準(zhǔn)方向，集中力量開(kāi)發(fā)，加快實(shí)現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化。同時(shí)，必須加大投入力度。造船工藝裝備是軍民船舶通用的和相互轉(zhuǎn)移的，例如等離子切割機(jī)在艦艇和民船的下料中都可以使用，還有如大型涂裝房更是軍民兼用。鑒于我國(guó)造船工藝裝備總體上與國(guó)外有相當(dāng)大的差距，而且這幾年還有拉大差距的趨勢(shì)。因此建議科工委、海軍和中國(guó)船舶集團(tuán)公司及上海船舶工藝研究所共同籌措資金，開(kāi)展一些重點(diǎn)項(xiàng)目研究。

2.3 加強(qiáng)核心技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)

專業(yè)人才是造船技術(shù)發(fā)展的核心，也是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此，為了提高企業(yè)的船舶制造工藝，需要建立掌握核心技術(shù)的專業(yè)人才。管理人員通過(guò)對(duì)隊(duì)伍中的人員進(jìn)行系統(tǒng)的造船技術(shù)培訓(xùn)，使其掌握基礎(chǔ)理論，然后分配到生產(chǎn)車間或者建造現(xiàn)場(chǎng)，鍛煉他們的專業(yè)能力，來(lái)做到理論和實(shí)踐相結(jié)合，從而培養(yǎng)出專業(yè)的造船人才。同時(shí)，生產(chǎn)線中的普通工人群體是船舶建造環(huán)節(jié)的重要組成部分，管理人員可以普通工人群體進(jìn)行培訓(xùn)，包括切割技術(shù)、涂裝技術(shù)等，使他們能夠掌握基本的操作流程和工藝，學(xué)會(huì)看設(shè)計(jì)圖，并可以通過(guò)圖紙要求進(jìn)行建造工作。

2.4 推進(jìn)建立現(xiàn)代造船模式與造船工藝裝備的發(fā)展相結(jié)合

現(xiàn)代造船模式，它是以中間產(chǎn)品為生產(chǎn)單元，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)化。這種思想方法實(shí)現(xiàn)了單件、小批量無(wú)法使得流水作業(yè)化的船舶產(chǎn)品，運(yùn)用成組技術(shù)，將工藝相似的零部件組合在一起，劃分成若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)單元，經(jīng)過(guò)各工序的統(tǒng)籌優(yōu)化，空間上分道、時(shí)間上有序，從而實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)。在每個(gè)流水線上可大大提高專用設(shè)備的利用率，也大大提高了生產(chǎn)效率。現(xiàn)代造船模式的另一個(gè)特點(diǎn)是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)必須實(shí)現(xiàn)電算化。而整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程必須是信息化的。目前各船廠設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了電算化，但因資金所限，智能化設(shè)備不足，尚未全部做到設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接傳輸，并作為數(shù)據(jù)指令直接指揮流水線上的伺服設(shè)備執(zhí)行任務(wù)。因此，不少生產(chǎn)線上出現(xiàn)了瓶頸，影響了整個(gè)工藝流程的進(jìn)度，使得引進(jìn)工藝裝備的生產(chǎn)效率難以提高，這是一個(gè)值得注意的問(wèn)題[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，船舶制造工藝裝備需要更加自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)。分析可得，通過(guò)本文的分析可知，船舶制造工藝裝備的創(chuàng)新能夠有效解決傳統(tǒng)船舶制造的自動(dòng)化程度與加工精度較低以及船舶制造設(shè)備不先進(jìn)的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)船舶制造的自動(dòng)化與機(jī)械化，從而促進(jìn)我國(guó)船舶制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高我國(guó)的綜合國(guó)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 翁方勇，王奇，祝林.綠色制造工藝在船舶結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2018，（1）：19-21.

[2] 曹文華.試述我國(guó)船舶制造技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].建材與裝飾，2016，（31）：113-114.

[3] 易洪廣，代號(hào)林.淺析我國(guó)船舶制造技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2016，16（3）：1-2.