魏洪宇 李君 唐宇祺
江南造船(集团)有限责任公司 上海202150
摘要：船舶建造是对钢质船舶焊接船体及上层建筑制造工艺和方式进行分析的应用学科之一。其是以整体使用现代科学管理以及各类先进技术手段为基础而执行的过程，即如何将设计过程通过实验检验，同时根据规范所设计出的图样转变成实体船舶。
关键词：船舶制造；问题；优化；策略
1 我国船舶制造面临的问题
现阶段，国内船舶制造工艺发展表现出诸多特征，比如积极落实“舾、壳、涂”一体化，“自动化、数字化、绿色化”焊接技术，船体装配采取流水线模式等，同时高度关注船舶制造精度控制技术的发展。“舾、壳、涂”一体化是以船体舾装中心为基础，三种操作类别的舾装、外壳、涂装的空间创建具备差异化的性质，以实现时间方面的有序性，从根本上保障船舶制造的质量。更为关键的是，此工艺特征在很大程度上优化了船体工作的条件，大幅度减少船舶制造的成本及工人的工作量。船体装配主要由分段装配、部件装配以及船体装配等部分构成。当前，世界造船强国的船舶制造企业的曲面分段及船体部件装配大多使用流水线模式。由于在船舶制造中需对厚板进行焊接，焊接的难度比较大，对焊接技术与材料有着更高的需求；激光焊、搅拌摩擦焊等先进技术为船舶制造工艺的改进提供了强有力的技术保障。目前，全自动切割系统在船舶制造中有大量的运用，主要有机器人切割系统与数控切割系统2种形式，具备降低积存、自动化运输材料、切割作业前无需划线以及操作人员较少等诸多优势。当前，对于船体板大多数复杂曲线的加工，主要依靠技术工作者自身累积的经验及把握的专业技能，此些都决定着船舶制造的质量；现场技术人员对船舶的各类数据加以统计、处理，进而严格控制船舶制造的精度。
2船舶制造的优化对策
2.1 船舶制造工艺优化对策
2.1.1 船舶制造工艺顶层设计
随着经济全球化进程的日益加速，船舶制造行业的市场竞争不断加剧，大部分著名造船企业均开始寻找新的发展方向，技术和安全已经成为促进船舶制造行业高质量发展的“双引擎”。政府机构及船舶行业主管单位需要加强顶层设计，基于长期发展目标及行业特征制定船舶制造行业合理的发展战略，出台激励政策以刺激现有船舶制造企业开展资产重组，通过项目帮扶、以奖代补等途径，进一步增大对船舶制造行业研发新产品和新技术的帮扶力度，激励造船企业与科研机构、高等院校等开展合作，不断提高技术研发水平。船舶制造企业同样应积极响应政府机构的号召，在基础设施方面增加投资，引入先进技术手段及顶尖人才，积极推动技术创新，促进船舶制造行业“又快、又好”发展。
2.1.2 建立健全船舶制造工艺体系
在船舶制造过程中，需对海量的数据进行统计、处理，应建立健全船舶制造工艺体系，以所有操作的标准化状况当作具体的考核指标，不断改善船舶制造体系架构，确保在资源高效分享及利用的前提下，实现对船舶制造工艺体系构建的深度分析。在建立健全船舶制造工艺体系的过程中，不但应做好技术方面的探究工作，同时还需激励有关工作者从制造设施、材料等方面出发，激励人们将科学研究、学习以及船舶制造等方面相互结合起来，全力推动各项科研成果的有效转化。在引进全新的工艺技术以后，达到对船舶制度工艺的创新应用，通过积极实施学习及探讨，以促进工艺创新成果的高效运用[3]。另外，在建立健全船舶制造工艺体系的同时，还需要进一步优化船舶制造工艺技术评价机制，及时参考船舶制造行业工艺使用状况来评判自身在工艺利用环节存在的缺陷，同时以先进的船舶制造工艺取代旧工艺，“有计划、有程序、有层次”地增强船舶制造工艺技术水平以及船舶制造工艺装备水平。
2.1.3 积极引进先进的船舶制造工艺
在国内科技快速发展的背景下，涌现出大量先进的船舶制造工艺，为我国船舶制造行业的高质量发展打下扎实的基础。船舶制造厂家还需充分考虑自身的具体状况，创建合理的评价及奖惩体系，切实提升技术工作者的创新能力。为了能够推动船舶制造工艺的多样化发展，在时代要求下积极引进先进的船舶制造工艺，进而确保国内船舶制造企业的“与时俱进”，有效实现社会多样化的诉求。在船舶制造的具体环节，需要强化对各个流程的质量控制，不断创新船舶制造工艺，逐渐增强船舶制造便利性。比如对于船舶电力系统的优化，正常状况下该系统主要是由配电设备、电源装置以及用电负载等所构成，其中船舶主发电机主要包含轴带、应急发电机等。在船舶辅机舱内装有主机发电机，其轴线应当与船舶中心线相同，同时机组设备需加装减震器。船舶的主机发电机以齿轮箱加速法为基础使发电机成功转动，借此提供整个船舶系统运行所需的电力。
2.2 运用绿色焊接
在绿色船舶建造环节，焊接是非常重要的技术，此项技术的应用直接关乎着船舶制造的质量。
在运用船舶绿色制造技术时，应当使用绿色焊接的形式，选择高效的焊接技术、设备等，借此以实现绿色生产思想对于船舶制造所提出的各种要求，从而达到船舶绿色制造的目标。比如对于科学、有效的焊接工艺，可选用熔化极气体保护焊来完成焊接作业，操作较为便利，同时还拥有极高的焊接效率，可以在机械化环节进行焊接，且不会形成较多的烟尘。另外，还可采用垂直气电焊、自动化立脚焊等技术，如此不仅能够大大提升焊接效率，同时还可以加强资源运用效率、减少烟尘的排放量，以实现生态保护的目标。采取自动化较高的绿色焊接技术，为绿色船舶的制造提供相应的技术支撑。
2.3 船舶制造的过程控制管理
2.3.1 精度检测技术
船舶制造精度检测工具的测量水平及可靠性对船舶制造的精度有直接的影响，检测是取得补偿量计算所需数据的重要渠道，同样还是船舶制造质量管理、控制及监督的重要基础。伴随精度检测及有关技术的快速发展，检测手段已实现从接触式向非接触式的转变，比如能够采取远距离照相技术针对船舶制造环节的焊接工作收缩量开展检测，进而取得与应力有关的数据。现代化检测工具与技术手段的普及使用促进了精度检测技术的迅速发展，例如：有些专业人士提出可通过激光经纬仪开展勘测，又或采取全站仪开展检测。在检测技术不断发展的环境下，当前的船舶制造精度检测技术已较为成熟。
2.3.2 过程控制技术
目前，船舶制造的过程控制主要有被动控制和主动控制。从被动控制角度来看，在船舶制造的具体环节，由于各类因素的影响而导致大量的精度误差，及时采用有效的措施以保证船舶制造的精度。从主动控制角度来看，即在船舶制造时主动对任何或许会对船舶制造精度产生影响的因素开展全方位分析，为了保证船舶制造精度，在误差出现前就采取措施以控制精度。船舶制造精度管理属于动态化概念，并非固定不变，需要不断对其进行优化；因此，在船舶制造环节应当积极运用柔性制造方式处理当中的动态公差。
在船舶制造的精度管理环节，各个造船工序结束以后，应当即刻对相关流程的产品尺寸开展全方位的检测，并且参考有关工序精度指标开展比较分析，以最后的分析结果为基础对船舶制造进行纠正。直至某个程序结束后的产品尺寸检测数据在精度所需求的尺寸范围内，即代表船舶制造满足精度需求，则可对后续工序的补偿量进行计算，并且将最后的计算结果录入到数据库中。若某个程序结束后的产品尺寸检测数据超出精度所需求的尺寸范围内，则代表船舶制造不满足精度需求，需要对船舶尺寸误差加以科学的优化，在纠正结束以后再次对此道工序的补偿量进行计算，直至检测数据符合精度需求以后才能够开展后续的生产作业。如果船舶制造企业并未掌握先进的精度控制技术，则能够选择分段预修整技术，首先应保障全部工序的精度都符合需求，从而确保整个船舶的精度，主要是为了能够妥善处理封闭环的精度问题，采取缩减尺寸链构成环数量的手段。在所有工序结束以后，使用高效的方式以减少尺寸链的环数，其根本目标在于处理好船舶制造环节的精度问题。在船舶制造的具体环节，此种方式主要适合运用在补偿量计算不准确以及精准程度相对偏低的情况[3]。例如：某船舶制造企业的精度管理技术仍处在刚发展时期，在采取分段制作技术以前，所有制造流程都会形成很多的余量，在分段制作工序结束以后，即刻采取有关举措对其加以纠正，主要方法如下：使用全站仪对分段完成产品的水平度、总尺寸以及垂直度等开展详细的测量，将最后的测量结果与模型计算值进行比较，为了能够确保船舶制造过程不会产生余量，对于误差超过标准要求5 mm的尺寸应当加以预修整。
2.4 打造专业的船舶制造人才团队
现阶段，我国船舶制造领域的根本优势是具有相应数量的技术型人才；唯有打造起综合素质较高的技术人才团队，船舶制造企业才会有更强的综合竞争力。对专业船舶制造工艺人才团队的打造，主要可从以下方面着手。首先，对船舶制造工艺人员进行教育、培训，让他们能够将从书本中学习到的知识更加好地应用于实践操作当中。其次，定期组织专业性的培训活动，在培训工作结束以后，应当对参与培训的人员进行考评，进而从根本上加强船舶制造工艺人才的整体实力。除此以外，在专业团队打造环节，还应高度重视技术工作者的操作能力是否有所增强，注重其是否能够完全看懂设计图纸，同时掌握如何根据设计图纸开展相关操作，并且将其运用于相应的船舶制造过程。最后，对全部管理者进行培训，创建相对健全的管理机制，保证船舶制造所有过程的稳定性，从而大大提高船舶制造的效率及质量。
3 结语
新时代环境下，船舶制造工艺正向着智能化、绿色化、数字化方向不断发展。未来，可采取船舶制造工艺顶层设计、建立健全船舶制造工艺体系、积极引进先进的船舶制造工艺、打造专业的船舶制造工艺人才团队等措施，以不断优化船舶制造工艺。
参考文献
[1] 程相茹, 郑春浩. 精度造船管理在船舶制造中的实践应用[J]. 船舶职业教育, 2019(4).
[2] 郑枫. 船舶制造项目的质量管理及成本控制措施探讨[J]. 科技经济导刊, 2019, v.27;No.685(23):42+44.
[3] 杜云浩. 分析影响船舶制造中焊接质量的因素及措施[J]. 商情, 2019, 000(051):155.
[4] 周献伟. 船舶制造精度管理及过程控制技术分析[J]. 商品与质量, 2019, 000(009):49-50.