船舶制造精度管理及过程控制技术

发表时间:2021/5/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:张国远
[导读] 近年来,我国的各行各业建设的发展迅速
        张国远
        大连中远海运川崎船舶工程有限公司    辽宁省大连市   116052
        摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,船舶制造过程中精度管理及过程控制,直接影响到船舶制造质量,选择合适的管理控制方法,提高船舶制造精度,促进船舶制造质量的提升。鉴于此,文中以船舶制造精度管理及工程控制为着手点,分析做好各环节质量控制的措施。
        关键词:船舶制造;精度管理;过程控制技术
        引言
        随着现代科学技术的进步,造船业也得到了飞快的发展。精度管理与过程控制对船舶制造的重要性不言而喻,借助于有效的精度管理与过程控制技术,能够有效寻找出船舶精度管理的重难点以及纰漏点,这对于及时发现并解决相关问题,提升船舶制造质量具有极为重要的意义。
        1我国船舶制造精度管理和过程控制技术简况
        建国初期,我国船舶制造业发展缓慢,随着改革开放的深入发展,我国的船舶制造业加强了与世界船舶制造强国的技术交流,每年都会投入大量的资金进行船舶制造技术的研发,同时也会从国外引进一些先进的技术,运用到自己的船舶制造当中,进一步提升船舶制造的效率和质量。2000年后,随着航运业的发展,船舶需求旺盛,引起全球造船订单爆发,我国造船业也藉此进入快速发展阶段,短时间内,新船厂如雨后春笋般在沿海各地拔地而起。虽然船厂数量激增,但无论从造船技术来说,还是从造船的高素质人才和管理制度来说,我国的船舶制造业和西方船舶制造强国相比,差距还很大,尤其在制造精度管理和过程控制上,大部分船厂为了追求交船量,采取粗放模式,所造船舶往往被称为“低端产品”。随后,在2008年金融危机后,进入自2013年以来的船市低谷期,国内出现船厂倒闭潮,大的船企也出现兼并重组潮,由此,我国船舶制造企业也逐渐从量变到质变,开始重视船舶制造技术研发,并在精度管理和过程控制上不断加大人力、财力及物力的投入,使我国船舶制造业渐渐展露国际竞争力。尤其近几年,相关技术发展迅速,掌握了一定的高水平技术,积累了丰富的造船经验,对于一些特大船舶的制造也不在话下,我国的船舶制造业发展前景一片光明。
        2过程控制技术在船舶制造精度管理中的应用概述
        制造精度是影响船舶质量和建造成本的重要参数,恰当的精度能够在满足质量需求的同时最大限度地降低制造成本。所以对精度的管理,也是对船舶质量和成本管理的一部分。船舶制造的精度管理主要包含以下3个方面内容:分析计算补偿量、管控建造过程、制定精度标准。精度管理不是简单的点式管理,而是在贯穿整个生产过程的线式管理,要想实现精度管理目标,离不开过程控制技术。从精度管理的三个方面入手,收缩量的统计是最原始的数据,以此为依据对补偿量进行计算、分配,在船舶建造过程中由于受不同因素的影响会产生不同数值的补偿量,所以需要将收缩量统计后,通过计算确定补偿量的准确数值,以便通过对生产的过程控制,将补偿量逐一落实到工序之中,使补偿量代替余量,最终达到效率和材料使用率最高的“零余量造船”目的。在建造过程中,要注意收集环境变化对每一道工序所产生的影响,总结环境变化对工序影响的规律,并将规律应用于生产过程,通过环境信息获取可能的变量信息,进而有效控制好变形量。然后进入管控建造过程阶段,通过结合并调节环境变化,使制造过程符合精度预期,并使最终的产品满足精度要求。
        3船舶制造精度管理及过程控制技术
        3.1强化过程控制
        在船舶制造过程中,控制工作主要可分为主动控制与被动控制2种类型。主动控制是对影响加工精度因素的研究与控制,在加工精度出现问题之前采取有效措施进行解决,确保加工过程不会受到精度问题的影响。被动控制指的是由于受到某些因素的影响而在船舶制造过程中出现的、难以预测的问题。

对于此类问题通常需要制定与落实应急措施来确保实现目标的准确控制。在船舶制造过程中,精度管理及过程控制是一个不断完善的过程,是动态变化发展的。船舶制造中的每一道工序对于基准精度都有着较高要求,通过不断的测量、比较来完善基准精度,不断优化船舶制造精度管理及过程控制系统[1]。
        3.2 科学、合理的分配补偿量
        对补偿量进行合理、科学的分配,其目的是对船舶生产加工制造过程中存在的不足和缺陷进行有效弥补,使得补偿之后的零配件能够符合实际的制造所需,从而降低零件的不合格率,降低船舶制造的成本投入,有效提升船舶的制造质量。从实践来看,在实际的船舶制造过程中,对补偿量的分配常常用到两种方式,即系统补偿方式和非系统补偿方式。系统补偿方式,亦被称为几何量补偿,主要是指在原有加工零件基础上额外增加部分数值,从而使得加工精度与期望值达到完美统一,其中这个额外增加的数值实质就是实际补偿量。而所谓的非系统补偿,主要是指在船舶的生产制造过程中会经常出现特定变形的情况发生,对此可以做出适当的补偿,例如,火工矫正补偿、焊接补偿等,这些补偿方式都属于非系统补偿的范畴内[2]。
        3.3通过创新测量技术实现过程精度管理
        在船舶制造的实践中,需要对制造精度控制设定一定的目标,并努力的向该目标努力。制造船舶,其中重要的一点是测量技术的先进性,保证测量中各种数据是准确无误的,一旦测量技术有缺陷,测量的数据必定存在一定误差,影响到精度控制,对实际的船舶制造生产会造成不良影响。在船舶制造过程中,测量技术的高低主要取决于测量工具和测量技术水平。在传统的测量工作中,常用到的测量工具有千分尺、游标卡尺等。这些测量工具的使用,考验的是测量人的实际操作水平,与最终的测量结果有很大的关系。
        随着社会的发展,当前我国的船舶制造测量中,使用最多的测量技术是非接触式的测量技术,例如,通过红外线技术的运用开展非接触式的测量,对船舶的焊点位置进行准确的测量。这种测量方法具有智能性的特点,并且其操作比较简单,测量的结果准确度较高,其优势是传统的测量方式无法比拟的。总之,在船舶的制造生产过程中,数据的测量工作是非常重要的,也是非常关键的,需要工作人员加以重视。在实践中,要依据工作的实际需求,选择合适的测量工具,做出正确的操作,尽量保证测量数据的准确性,提升精度管理的实效,为船舶制造奠定坚实的基础。
        3.4提高精度标准制定的科学性与合理性
        船舶制造精度管理,必须依靠科学的精度标准,在运用丰富经验的基础上对外界影响因素进行全面考虑,为船舶制造提供一系列后续保障。市场经济是动态变化的,造船精度标准制定也需与时俱进地考虑当前经济发展情况,时刻关注市场经济波动变化情况,若是船舶建造的某道工序精度未能满足市场要求,将会引起下道工序修整成本大幅增加。因此,必须对精度等级进行合理选择,结合市场经济变化情况制定有效的管理标准,才能有效应对市场变化,提高船舶制造效益。除此之外,船舶制造属于特殊行业,实现精度管理与过程控制是亟待解决的重点难题。基于可持续发展的长远角度,实施船舶制造精度管理与过程控制技术,对于提高我国船舶制造水平,实现造成行业快速崛起至关重要。
        结语
        综上所述,随着我国改革开放的深入发展,我国船舶制造行业取得了巨大的发展成绩,但是发展的背后也暴露出了一些精度管理和过程控制问题,需要引起整个船舶制造行业和船舶制造企业的高度重视。只有不断加强对造船技术的探索和研发,尽量取得技术上的优势,特别是在精度管理和控制技术方面,才能持续提升我国船舶制造企业的综合实力,在国际市场上占据竞争优势,获得更多的经济效益,推动我国船舶制造业向着制造强国前进。
        参考文献
        [1]黄坚.精度管理及过程控制技术在船舶制造中的应用[J].珠江水运,2018(19):48-49.
        [2]孙剑.船舶制造精度管理及过程控制技术分析[J].产业与科技论坛,2018,17(17):51-52.
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