摘要：船舶工业作为一项系统性工程，技术劳动密集、作业场所立体交叉相互影响。一艘船舶由设计图成为航行于大洋上的最终产品，这个过程从钢板的下料、小部件拼装、中组立、大组立到分段成型，船坞的总组搭载等施工工序，其中还包括进行舾装作业的进行。如何合理地安排施工顺序，提高船舶的生产效率，将各个零部件快速地进行合理有序组合，完成整个生产流程，需要由先进的生产工艺路线去规范控制。
关键词：船舶船体工艺，新技术，应用分析
1我国的工艺工法发展与现状
造船工法，指在生产实践中通过船厂工程师和生产者共同摸索探寻改进总结，进而形成的拥有契合自身实际的独有的新工艺、技术、设施与工作方法，可有效促进生产效率的提高和成本的降低。
从人类开始船舶的建造，就开始对建造经验进行积累并研究改进，这就是船舶建造工艺的起源。只有不断地在前人的建造经验上进行适宜当下社会生产力的创新发展，才能符合摸索出符合我国情的造船工艺。我国现代造船工艺研究经历了三个阶段：学习苏联模式、学习日本模式和学习韩国模式，见表1。造船工法的研究发展，不断地推进着船舶企业的生产模式进行改变。
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表1我国现代造船工艺研究经历的三个阶段
2国内大型船舶船体工艺、新技术涉及范围
新工艺、新技术的应用,是70000吨级散货船的一项重要内容。根据船舶建造方针的规划,全面列出了不同的施工阶段和施工工序,提出了落实的范围,大致由船体、艇装、涂装三部分内容组成。其中,新工艺、新技木采用的数量和实施区域最为集中的是船体部分,计7项;艇装部分以盆航装、正转舫装和单元舰装等项内容为主;涂装部分则为1项。
船体新工艺、新技术的应用,一般涉及到以下几个方面,即:(1)高效焊接;(2)框架法;(3)船体零件数控划线;(4)预密性;(5)DC型总段建造;(6)舱口围板总段组装;(7)船体建造扩大精度管理和无余量上船台。此外,与船体相对的新工艺、新技术有:由EBoZ和EB03分段组成的机舱盆栖装;由机舱二、三甲板娓邵甲板AGll和AD21舱楼甲板组成的正转舰装;由机舱底层及三甲板上方组成的单元舱装;由分段预钻的主机底座螺孔;先吊主机后健孔;实施SF-1管子加工信息管理系统,机舱集控室总段预装等。涂装部分则采用船壳外表面不进坞涂装法。
3国内大型船舶船体工艺、新技术应用情况
国内造船工艺装备研究开发有一个循序渐进过程,进入80年代,由于船舶建造进入国际市场,从而引发船厂大规模的技术改造,在大量引进国外先进造船工艺装备的情况下,激发了自主开发的热潮。但目前,我国舰船制造厂的关键工艺及装备与国外先进船厂相比,自动化程度低、设备老化、加工精度低。
3.1 船板型材切割与加工
船用钢板的切割已从手工切割、光电跟踪切割发展到以数控切割为主,目前,数控等离子切割机已在我国大中型船厂得到广泛应用。国内生产的数控等离子切割机,已达到国际水平,并销往国外。在型钢切割方面,国内船厂大多仍采用手工切割,再辅助以各种便携式半自动切割机,切割质量和效率都难以得到保证。目前,仅有少数大型骨干船厂引进了国外制造的型钢自动切割生产线。据报道,国内有关单位已开展了国产型钢切割生产线的研制,但目前尚未见在船厂实际应用。在板材成形加工方面,对于曲率不大的板材采用常规的冷加工,而对于复杂线型外板仍都采用人工水火弯板工艺。国外已成功研制出线加热曲板加工自动化装备,并在船厂得到了应用。我国虽较早开展这方面的理论和设备的研究,但还没有成熟的该类设备。目前,由上海船舶工艺研究所、上海外高桥造船公司、上海交大组成的课题组,正在积极开展曲板成形自动化装备的研制,预计将在年内生产出样机。在型材冷弯方面,国内已研制成功数控肋骨冷弯机,其技术已达到国际先进水平,并出口到新加坡、越南等国。目前,上海船舶工艺研究所正在研制600T数控肋骨冷弯机,这是我国目前研发的最大规格数控肋骨冷弯机,该设备将于明年交付上海江南长兴基地使用。
3.2 船体装配
我国船厂目前采用的平面分段流水线均为国外引进,国内还无成熟的产品。曲面分段还是采用传统的在胎架上安装的方式。国外TTS公司研制的第一条流水线已安装在丹麦的奥顿斯船厂。该系统的单面焊接工作站能全方位倾斜,使其能在水平位置进行SAW单面焊作业。整个胎具的调整应用CAD系统的CNC数据进行。
3.3 管子加工
我国大部分船厂管子加工主要采用单机形式,虽然部分船厂从国外引进了管子生产线,但由于部分进口管子加工设备不能完全适应圆度、壁厚偏差较大管子的加工,导致不能充分发挥应有的效益。
3.4 焊接方面
目前,我国造船焊接机械化、自动化率和国外相比,差距比较大。我国骨干船厂的焊工人均焊接材料的消耗量约15kg,国外的先进水平则大于45kg,存在2倍以上的差距。除了管理上的原因外,主要是焊接设备的自动化水平比国外的那些船厂低。此外,国内船厂所使用的高效焊接设备和焊接材料主要依靠国外进口。近年来,我国有关单位在焊接自动化设备研制
方面取得了一定的成效,成功开发了垂直气电焊机、双丝单面MAG焊机等自动化焊接设备,并在造船企业得到了广泛的应用。
3.5 涂装方面
我国骨干船厂都有分段涂装房,其中l/4是1995年前建成的。新建的涂装房设有遥控除锈机,符合环保要求,并具有高压无气喷涂工艺设备、特涂设备、精密的漆膜测厚仪器,涂装效率约为0.9h/m2。国外先进船厂拥有数控喷丸清洗机,有洁净明亮的喷丸房,有涂装机器人、特涂设备,以及漆膜厚度自动检测装置,涂装效率约为0.25h/m2,比国内水平高近3倍。
4结语
造船工法的研究推进了造船生产方式的改变，造船方式的改变又促进了造船工法的进一步研究发展。两者相辅相成，相互促进。面对未来船舶市场的不确定因素，造船企业要争取利润的最大化，必须走科技创新之路。工法的研究在科技创新过程中是不可或缺的一部分，可以这样认为，工艺工法的发展改变了造船的生产模式，造船工艺工法对造船生产模式的推动作用将越来越大。
参考文献
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