船舶建造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及改進(jìn)探討

張孟秋

摘要：船舶建造行業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的重要組成部分，目前造船業(yè)的主要問(wèn)題在于造船技術(shù)工藝相對(duì)比較落后，立足實(shí)際，改進(jìn)造船工藝勢(shì)在必行。本文先對(duì)目前國(guó)內(nèi)船舶建造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就如何進(jìn)行改進(jìn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，談一下個(gè)人的觀點(diǎn)與認(rèn)識(shí)，以供參考。

關(guān)鍵詞：船舶建造;現(xiàn)狀;技術(shù)改進(jìn);發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于船舶建造而言，其主要包括兩部分，一是鋼質(zhì)船體焊接，二是上層建筑制造。現(xiàn)代船舶建造業(yè)發(fā)展過(guò)程中可以看到，國(guó)內(nèi)部分船舶企業(yè)依然沿襲著傳統(tǒng)的理念和模式，嚴(yán)重影響了我國(guó)船舶建造行業(yè)和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此應(yīng)當(dāng)立足現(xiàn)階段存在的問(wèn)題和發(fā)展桎梏進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，這樣才能有效提高我國(guó)船舶建造行業(yè)的快速發(fā)展。

一、船舶建造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)船舶建造行業(yè)發(fā)展工藝主要采用的是流水線模式，在造船精度控制手段應(yīng)用過(guò)程中，船舶造船技術(shù)工藝向著總裝化、綠色化以及數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，然而船舶建造技術(shù)工藝發(fā)展中依然存在著一些問(wèn)題與不足。比如，無(wú)效勞動(dòng)問(wèn)題較為普遍，該問(wèn)題體現(xiàn)在船舶機(jī)械加工以及焊接和裝配環(huán)節(jié)，造成該種現(xiàn)狀的原因在于船舶建造過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)值并未得以全面統(tǒng)計(jì)以及精準(zhǔn)計(jì)算，而且在焊接熱變形中控制精準(zhǔn)性不到位，以致于焊接時(shí)出現(xiàn)無(wú)效焊接問(wèn)題。再如，船舶建造體系本身存在著一些問(wèn)題和明顯不足之處，雖然船舶質(zhì)量要求越來(lái)越高，但是船舶建設(shè)中只是能夠結(jié)合社會(huì)需求來(lái)完善技術(shù)工藝評(píng)價(jià)體系，技術(shù)工藝設(shè)施水平以及工藝技術(shù)水平等效果并不理想。此外，缺少專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，很大程度上限制了我國(guó)船舶建造行業(yè)的快速發(fā)展。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)船舶建造行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，主要是采用殼舾涂一體化以及船體裝配流水線生產(chǎn)方式，而且焊接操作朝著自動(dòng)化、綠色化以及高效化和數(shù)字化方向發(fā)展，尤其對(duì)造船工藝及其技術(shù)應(yīng)用精度控制給予高度關(guān)注。其中，殼舾涂一體化主要是從船體舾裝中心入手，以繪畫(huà)作為重點(diǎn)環(huán)節(jié)，三種操作外殼以及舾裝和船體繪畫(huà)空間建立性質(zhì)存在差異，這就形成了三維有序體系。值得一提的是，該種技術(shù)工藝特點(diǎn)的存在，對(duì)船體工作環(huán)境條件的改善起到了促進(jìn)作用，而且工人的操作勞動(dòng)強(qiáng)度減小，整個(gè)船體施工建造成本降低。船體裝配包括三個(gè)步驟，即部件裝配以及分段和船體裝配。現(xiàn)階段世界先進(jìn)造船企業(yè)在船體部件以及曲面分段裝配過(guò)程中，采用的是流水線模式。在厚板船舶焊接制造過(guò)程中，焊接難度大幅度提高，對(duì)焊接材料、技術(shù)工藝等也提出了新的要求。基于攪拌摩擦以及激光焊接技術(shù)的應(yīng)用，電子束焊接技術(shù)的應(yīng)用為我國(guó)船舶綠色發(fā)展提供了有效技術(shù)支撐。同時(shí)，全自動(dòng)切割系統(tǒng)中包含了數(shù)控以及機(jī)器人兩種切割系統(tǒng)，可以自動(dòng)輸料以及減少積存，而且具有操作人員少以及切割前無(wú)需劃線等特點(diǎn)，并且具備可與CAD技術(shù)系統(tǒng)接口等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。從實(shí)踐來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)船舶建造過(guò)程中的船體板采用的是較為復(fù)雜的曲線加工法，而且船舶制造依賴(lài)于技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，這關(guān)乎著船舶建造質(zhì)量問(wèn)題，而且技術(shù)工人基于對(duì)船舶數(shù)值統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差相對(duì)較小的造船精度嚴(yán)格管控，盡可能減少因船舶制造而產(chǎn)生的污染以及利潤(rùn)補(bǔ)償量等不利問(wèn)題。

二、加強(qiáng)船舶建造技術(shù)工藝改進(jìn)的有效措施

基于以上對(duì)現(xiàn)階段船舶建筑問(wèn)題以及現(xiàn)狀分析，筆者認(rèn)為在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加去一下技術(shù)改進(jìn)，全面提高船舶建造技術(shù)水平。

（一）加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

雖然船舶建造過(guò)程中設(shè)備因素占比較大，但是人才因素也是不可或缺的一部分，專(zhuān)業(yè)人才是船舶建造的核心所在，同時(shí)也是船舶企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。實(shí)踐中為了能夠有效提高船舶建造整體水平，建立一支素質(zhì)高、業(yè)務(wù)技能強(qiáng)的核心專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍勢(shì)在必行，對(duì)船舶建造人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高人才的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起。普通工人應(yīng)當(dāng)注重生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，對(duì)他們分進(jìn)專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn);船舶建造人員既要掌握操作流程和方法，又要能夠看懂船舶設(shè)計(jì)圖紙，能夠根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)建造船舶。

（二）優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)

為了能夠有效提高我國(guó)造船行業(yè)的發(fā)展水平，建立一套切實(shí)可行的造成管理機(jī)制是不可或缺的，而且還應(yīng)當(dāng)由政府給予大力支持。實(shí)踐中，政府應(yīng)當(dāng)從宏觀層面加大幫助力度，為造船行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展提供指示，并且對(duì)造船企業(yè)進(jìn)行資產(chǎn)重組，這屬于頂層設(shè)計(jì)的范疇。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)不斷加大對(duì)造船行業(yè)和企業(yè)的技術(shù)改造，對(duì)新產(chǎn)品的研發(fā)提供資金支持，不斷加大科研力度。我同事，船舶企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極響應(yīng)政策，強(qiáng)化基礎(chǔ)建設(shè)，深入創(chuàng)新技術(shù)，引入世界先進(jìn)的制造工藝。在船舶建造過(guò)程中，技術(shù)工藝的應(yīng)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化以及專(zhuān)業(yè)化，在船舶企業(yè)內(nèi)部形成高度一致的思想認(rèn)知，將內(nèi)在的各種要素有效應(yīng)用于船舶生產(chǎn)之中，從而使造船企業(yè)能更進(jìn)一步得以發(fā)展。

（三）引進(jìn)先進(jìn)的船舶建造技術(shù)

隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，先進(jìn)的造船技術(shù)得以更新?lián)Q代，為我國(guó)造船行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。同時(shí)，船舶制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際，建立科學(xué)的獎(jiǎng)懲以及評(píng)價(jià)機(jī)制，激發(fā)工作人員的創(chuàng)造力。為了促使船舶建造技術(shù)工藝朝向多種化的方向發(fā)展，在社會(huì)需求下應(yīng)當(dāng)不斷加快新型造船工藝的推出，從而使船舶建造行業(yè)以及企業(yè)能夠緊跟時(shí)代步伐，滿(mǎn)足社會(huì)多元化的需求。在船舶建造過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，加快新類(lèi)型船舶行業(yè)的發(fā)展，提高船舶建造的靈活性。以船舶電力系統(tǒng)為例，就其建造技術(shù)的優(yōu)化管理分析如下。一般而言，船舶內(nèi)部電力系統(tǒng)包括電源裝置、配電設(shè)備和用電負(fù)載等幾部分，其中船舶主發(fā)電機(jī)包括應(yīng)急發(fā)電機(jī)和軸帶等。船舶輔機(jī)艙內(nèi)部安裝了主機(jī)發(fā)電機(jī)，軸線與船舶中心線之間保持一致，而且機(jī)組設(shè)施應(yīng)當(dāng)配備減震器。船舶主機(jī)發(fā)電機(jī)基于齒輪箱加速法使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，以此來(lái)為船舶系統(tǒng)提供用電。對(duì)于應(yīng)急發(fā)電機(jī)而言，其布設(shè)在應(yīng)急發(fā)電室中，若主電源出現(xiàn)了故障問(wèn)題，則應(yīng)急發(fā)電機(jī)就會(huì)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，并且向船舶用電設(shè)施供電。對(duì)于船舶電力系統(tǒng)來(lái)講，不只是具有單一的船舶電力，其中還有一個(gè)非常重要的部分，即船舶電站，其電能通過(guò)多種能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換而成，用電設(shè)施負(fù)責(zé)接收轉(zhuǎn)換電能，確保其能夠正常運(yùn)行。就船舶電氣設(shè)施而言，電力系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)所起的作用不可小覷，其中的電制、線制以及電壓和頻率等非常重要。交流電有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，即交流電能夠使岸電連接變得方便，交流電能夠利用變壓器為負(fù)載提供相應(yīng)的電壓等級(jí)，將照明和動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系弱化;同時(shí)，還表現(xiàn)為交流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較低，沒(méi)有龐大的體積，起動(dòng)控制設(shè)備數(shù)量不多，運(yùn)行性能較強(qiáng)。

三、船舶建造發(fā)展趨勢(shì)

就上述船舶發(fā)展現(xiàn)狀以及船舶建造技術(shù)而言，未來(lái)船舶制造行業(yè)發(fā)展過(guò)程中將朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展。

（一）船舶總裝化

船舶見(jiàn)著的總裝化目的在于讓造船建造企業(yè)利用核心技術(shù)手段和現(xiàn)有的資源優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化處理自己擅長(zhǎng)的船舶制造工序，盡可能避開(kāi)不擅長(zhǎng)的技術(shù)工藝。比如，將零部件生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行分包，由專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)制造企業(yè)完成加工任務(wù)，從而使船企業(yè)集中力量進(jìn)行核心環(huán)節(jié)的生產(chǎn)加工，這樣可以有效提高造船質(zhì)量和效率。

（二）加強(qiáng)船舶建造的精益化管理

精益化管理模式源于日本企業(yè)，該理念不僅僅時(shí)經(jīng)營(yíng)管理理念，而且也是先進(jìn)企業(yè)的一種文化精神，其核心思想在于減少、消除生產(chǎn)資源的浪費(fèi)和不能創(chuàng)造生產(chǎn)價(jià)值的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，從而使企業(yè)效益能夠?qū)崿F(xiàn)最大化，以此來(lái)增強(qiáng)船舶企業(yè)整體生產(chǎn)能力。

（三）船舶綠色化以及智能化發(fā)展

船舶綠色發(fā)展是在全生命周期中降低能耗以及實(shí)現(xiàn)低排放、高能效以及安全健康和低污染造船，船舶建造中的綠色要素包括優(yōu)化船型、無(wú)壓載和可再生能源的應(yīng)用，同時(shí)還包括能耗系統(tǒng)改進(jìn)與優(yōu)化、應(yīng)用節(jié)能技術(shù)、優(yōu)化船舶營(yíng)運(yùn)并且對(duì)船舶進(jìn)行無(wú)害拆解。雖然我國(guó)綠色船舶介入時(shí)間相對(duì)交晚，但是取得的進(jìn)步是可喜的，而且造船業(yè)在市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中向著主動(dòng)轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新方向發(fā)展。綠色船廠是核心，其中包括綠色建造以及營(yíng)運(yùn)，具體又可以細(xì)分為綠色工藝、技術(shù)設(shè)備、環(huán)境以及材料和管理等多種元素，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)、加工成型、焊接以及舾裝和涂裝等，從而減少造船對(duì)環(huán)境從函數(shù)的污染，并且改善作業(yè)環(huán)境和提高資源利用率。綠色船舶建造經(jīng)濟(jì)性方面，加強(qiáng)節(jié)能船舶制造，并在此基礎(chǔ)上形成船舶可持續(xù)發(fā)展之勢(shì)。船舶行業(yè)的智能化發(fā)展過(guò)程中，引入多種智能技術(shù)手段，比如BIM技術(shù)等對(duì)造船過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，不僅可以有效提高造船過(guò)程的可視化和預(yù)測(cè)性，而且對(duì)于我國(guó)造船行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了有效的推動(dòng)作用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)船舶行業(yè)的快速發(fā)展要求改變以往的船舶建造理念和模式，立足實(shí)際不斷創(chuàng)新船舶建造方法，既要優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)，又要加大建設(shè)力度，多角度提升我國(guó)船舶建造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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