船舶制造精度管理及過程控制技術探討

葛 璐 黃修定

中船澄西船舶修造有限公司揚州分公司 江蘇揚州 225003

船舶行業是一個周期長、綜合性強、難度系數高的產業。作為船舶產品開發及建造過程中的核心一環，船舶總體制造還具有技術要求高的特點。它包含了項目方案設計到初步設計、詳細設計及后續配合船廠建造等，涉及到不同的質量管理要求。船舶總體制造過程質量是否得到有效控制對船舶質量、企業品牌樹立及其經濟效益等都有重大影響。所以船舶總體制造過程質量控制是很多船舶設計單位與施工單位研究和探討的重點內容之一。

一、船舶制造發展現狀

就技術層面而言，現代船舶制造技術發展極為迅速，各項新型技術誕生速度極快，整體發展勢頭較為理想。國內船舶制造行業一直在不斷改革，并加大對制造技術的研究力度，但由于整體社會經濟發展速度較為遲緩，致使制造技術發展也遇到了不小的挑戰，技術發展進入到了一段時間的瓶頸期。隨著近幾年國內經濟水平的不斷提升，加之國內外制造行業的頻繁交流與合作，使得船舶制造業逐漸打破了發展瓶頸，新型技術與理論不斷誕生，船舶制造進入到了全新的階段，各項技術發展成果極為理想，高附加值以及高技術水平的船舶數量不斷增加，在國際舞臺中的地位也在不斷提升。

二、船舶設計與制造階段劃分

（一）立項／可研

主要工作為配合船東進行立項申請和可行性分析。可研報告包括的內容一般包括必要性分析、技術方案、工程概算、建設管理方案、效益分析、節能環保評估等內容。

（二）投標設計／方案設計

根據船東招標要求，完成設計方案。深度可以控制，但一般力求方案有優勢有吸引招標方的亮點，投標價格合理。

（三）初步設計

主要工作內容包含：確定主尺度、排水量、航速、油水裝載等主要技術參數；如是新船型開發，則需要開展船模試驗，對快速性、耐波性等性能進行預報；規劃全船總體布局，分層分艙及造型外觀；確定作業的流程及布置，確保方案合理可行；確定推進系統配置，提供若干重要設備選型參考供客戶選擇；完成電力負荷計算，確定電站的配置，明確全船配電的方案；確定通導系統初步的配置方案；完成總體技術規格書和設備材料明細表，供后續招標用；完成工程概算。

（四）詳細設計

對設計方案的細節進行細化，完成圖樣設計和計算書編制，細化優化總布置圖，完成圖樣和技術文件，包括船體分段結構圖、艙室布置圖等，從而指導船廠開展后期建造工作。

三、船體設計生產精度的控制技術

（一）胎架

胎架是整個船體設計生產的基礎，也是精度控制的基礎。在胎架設計過程中，一定要保障模板制造尺寸的精準性、線型的光順吻合以及整體尺寸的恰當，與此同時，還需要保持整體四角水平以及連接剛性。目前來說，活絡胎架是應用廣泛的胎架類型，應加強每兩個活絡胎架橫向與縱向的連接，從而更好地滿足船體裝配需求，預防分段變形與偏差。與此同時，在船體裝配過程中，應保證胎架與板緊密連接，盡可能保證線型的光順與平整，通過多方面努力使分段制作質量達到規定要求。

（二）加放補償量

設計補償量可從如下方面入手：第一，熱加工余量加放。例如，在單塊板雙曲面熱加工過程中，應及時進行樣箱加工，寬度不加放，應角尺放100mm余量。通常來說，僅僅是火工成形的鋼板，在具體應用過程中可不加放余量；第二，冷加工余量加放。在單塊板單曲面冷加工過程中，可不加放余量，在型鋼冷加工過程中，應在兩端分別加放400mm余量；第三，其他余量加放。對于切割類的零件，在下料或放樣過程中，必須綜合割嘴情況以及板厚合理設計加放補償量，并根據現場設備需求，合理設計大型彎板機壓頭余量；第四，船體分段補償量。在焊接收縮補償過程中，若船體對接縫小于12mm，則應設計1mm的加放量，若對接縫超過12mm，可設計 0.5～1mm 補償量。若角焊縫板厚不足 12mm，則加放0.3～0.4mm 余量，若角焊縫板厚超過 12mm，則應設計0.15～0.2mm補償量。

（三）設置對合線

分段建造精度與船體生產作業量有直接關系，在傳統船體設計生產過程中，零部件環節、分段環節、總段建造等各個環節都應設計工藝余量，在具體裝配過程中，應及時修正零部件，將多余的工藝余量切除后方可進行船體組裝工作。而修正偏差則需要進行測量、劃線、矯正等多個環節的操作，這就會消耗大量的原材料以及人工。例如，在拼板的過程中，為了更好地保障對角線的精確度，必須在板的長度以及寬度上加放余量，設計好構件線之后方可進行二次切割。

結語

船舶制造企業要認識到精度管理的重要作用，要對各項精度管控方式展開深度研究，同時要通過對過程控制進行完善以及優化精度標準等手段，對制造過程展開有效控制，進而實現理想化船舶施工模式，保證國內整體船舶制造水平，不斷加強自身的質量管理，最終打造出自身品牌，進而獲得更多發展的機會。