船体建造精度控制方法研究.docx

《船体建造精度控制方法研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船体建造精度控制方法研究.docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、船体建造进精度控制方法研究摘要：随着市场竞争压力的增大，很多造船企业纷纷加强了对精度造船技术的研究。精度造船技术对于造船企业提高自己的市场定位和增强在市场环境中的竞争力具有非常重要的作用。船舶精度控制技术是研究在船体建造过程中如何加放尺寸精度补偿量取代余量，通过合理的建造公差，有效的工艺技术与管理技术，对船体零部件结构进行尺寸精度控制，以提高建造质量。精度控制在船舶的建造过程中是一项非常重要的技术，这项技术不不但是保证船舶质量、缩短建造周期、降低造船成本的重要手段，还是实施盆舾装等先进造船工艺和科学管理的基础。本文对船体建造精度控制技术的原则以及意义做了阐述，并在分析我国船体建造技术不足的基础

2、上，结合国外的先进技术来完善我国船体建造的精度控制技术。关键词： 船体建造；精度控制；技术Research on Precision Control Method of Hull ConstructionWith the increase of market competition pressure， many shipbuilding enterprises have strengthened the research of precision shipbuilding technology. Precision shipbuilding technology is very importa

3、nt for shipbuilding enterprises to improve their own economic benefits and enhance market competitiveness. Ship precision control technology is to study how to add dimension accuracy compensation to replace the margin in the process of hull construction. Through reasonable construction tolerance， ef

4、fective technology and management technology， the dimension accuracy control of hull parts structure is carried out to improve the construction quality. Precision control is a very important technology in ship construction. It is not only an important means to ensure ship quality， shorten constructi

5、on period and reduce shipbuilding cost， but also the basis of advanced shipbuilding technology and scientific management such as outfitting.This paper expounds the principle and significance of hull construction precision control technology， and on the basis of analyzing the shortcomings of hull con

6、struction technology in our country， combines the advanced technology of foreign countries to improve the accuracy control technology of hull construction in our country.目录第一章 引言31.1 选题的科学依据和工程意义31.1.1 选题的科学依据31.1.2 选题的工程意义4第二章 国内外精准度管理研究现状及发展趋势52.1国内外精准度管理研究现状52.2 国内外精准度管理研究发展趋势6第三章 我国船舶建造技术存在的问题63

7、.1 测量技术落后64.1 船舶建造精度控制的内容84.2 船舶建造精度控制在船舶建造中的意义84.3 过程中的精度控制94.4 精度控制过程中的数据测量94.5 对反馈数据的分析95.1 增加反变形105.2 加放补偿量105.3 检验线设置115.4 现场数据监测及分析11谢辞12参考文献13第一章 引言船体建造精度管理是综合性的过程管理。船体设计精度管理保证了产品质量的起点，而船体建造是精度管理的关键，辅助技术工作是精度管理的基础，质量检验是精度管理工作的保证。积极开展精度管理技术的研究，在精度管理的过程中收集各种反馈数据并应用数理统计的方法加以分析，尽快形成标准化，形成完善的精度控制体

8、系。1.1 选题的科学依据和工程意义1.1.1 选题的科学依据造船管理的重要组成部分是控制精度和质量。在科学技术迅速发展的时代影响，以及现代科学对科学管理的要求下，在造船企业管理中，精密管理的地位越来越高，起到的作用也越来越大。对于他的理论和方法的探索，也变得越来越丰富。精密控制技术的全面采用是实现现代造船的里程碑。基于船体结构精度标准，船体结构精度管理的核心就是精确控制，通过科学的管理方法和先进的技术和工艺，实现了船体结构全过程的尺寸精度分析和控制，以达到最大化。减少现场维修工作量，提高工作效率，降低施工成本，确保产品质量。船体精度管理系统的研究是船体施工过程中相关技术实施的基础，也是整个中

9、国造船业发展的瓶颈。因此，船舶精密控制技术是提高船舶质量和降低生产成本的主要手段。当今社会，造船业之间的竞争激烈程度也在不断加剧，中国的造船业还处于发展阶段，距离造船强国这个地位还有一定的距离。造船模型已经发展到巨型截面施工模式，相应的造船精度管理至关重要。造船精确管理本质上是一种管理技术。通过建立合理的施工精度标准和采用科学的管理方法，辅以改进设计和工艺，包括工装，设备改进和各种对策，以防止施工错误。在船体结构的整个过程中进行尺寸精度分析和控制，从而保证在造船过程中的各个工艺阶段，所有船体部件的尺寸精度都基本达到规定的度数，在最大限度上减少现场修整所要消耗的工作量，提高工作效率。随着船体加工

10、精度的不断提高，船体组装和焊接的精度也得到提高，从而可靠地保证了船体的施工质量。1.1.2 选题的工程意义对造船精度管理体系的研究具有重要的工程意义，主要体现在以下几点：(1)造船精度管理系统的研究是改造造船模式，实现壳，阳，涂一体化的重要依据。例如，主发动机后钟管技术，上部结构整体提升技术，泵箱底部全宽装配技术，舱室烘干技术，以及管道单元预处理后，需要应用船舶结构精确控制技术。太阳加载技术。保证。只有船舶建造精密控制技术的应用已达到一定水平，其他相关的先进造船技术可以应用于造船生产，反映整体造船效率。这表明了精密控制技术在造船中的重要地位。(2)造船精密管理系统研究是缩短造船周期，提高造船质

11、量，降低造船成本，提高中国造船业在国际市场竞争力的重要手段之一。(3)造船精密管理系统的研究可以拓宽中国船舶市场的发展。从技术角度来看，船舶制造精密控制技术是制约中国船舶市场发展的主要因素之一。例如，由于精密控制技术与先进国家之间的巨大差距，中国已经建设了超大型油轮和超大型货船，液化气体运输船等的建设能力，规模控制可以不符合设计要求。施工期延长，施工质量低，降低了市场竞争力。精密控制技术是一项综合技术，不仅是一项技术项目，而且还包含大量的管理内容。这是一项范围广泛而复杂的工作，应由设计，施工，管理人员和质量检验员共同管理。在整个过程中，每个环节都是非常重要和必不可少的。在实际工作中，精度控制应

12、该受到高度重视，没有良好的精度，就没有良好的质量。改进精密控制技术的研究可以取得较好的经济效果，精确控制技术可以规范化，系列化，可以大大提高造船产量，缩短船舶建造周期。因此，造船精密控制技术在中国造船技术中具有重要意义。该技术是中国造船业跨越式发展需要解决的重要问题之一。这好似一项需要我们长期不断研究，深入挖掘的课题。综上所述，船舶建造工程中的精度控制技术，有着非常重要的意义，这项技术是适应我国船舶工业跨越式发展急需解决的重要课题之一，也是一项需要长期持续研究的课题。第二章 国内外精准度管理研究现状及发展趋势2.1国内外精准度管理研究现状造船的精度管理在国内外经历了漫长而曲折的发展过程，人们对

13、它的认识和重视随着时间的推移逐渐深化和完善。从国外的发展过程来看，对于质量和精度控制的研究是从很早就开始的。早在20世纪40年代初，当行业引发质量管理活动的高潮时，人们就开始探索容差和合作在造船中的应用。首先，人们只是复制了机械工业的一般方法，并根据每个过程建立了公差，作为确保造船质量的技术措施。直到20世纪50年代初，人们开始系统地讨论造船中的公差问题，并在一定的理论分析和生产实践经验的基础上开始逐步形成造船公差的独特内容，但尚未完全达到建造过程。下一个过程之间的有效合作水平。为确保船体建成后的几何形态及其在建造过程中工件的尺寸精度，依然有赖于对工件装配接边广泛加放余量，待工件在安装时就地加

14、以切除。美国在90年代初也曾推出一种用于船舶建造中测定尺度及变形的仪器。芬兰开发出一种新的船体尺度控制技术，以芬兰、英国的船厂为实验基地，经过对工艺分析和钢料加工装配的研究，推出了精度控制管理体系ACMAN，该尺寸控制总系统能分析测得的结构，通过计算机的分析和模拟能确定两个相邻结构的装配准确性和接口配合情况，并将分析结果显示在屏幕上。在精度控制方面，一些造船技术比较先进的其他国家，比如:西欧，日本，韩国，德国等，这些国家都已经在船舶精密控制技术方面取得了很大的成就，并且这些国家自身的船舶建造技术也很先进纯熟。口岸造船公司有一个造船厂，能够从切割，加工，分割和对接开始，实现无补偿的分段全方位施工

15、，并用补偿金额取代余额。为了确保船舶结构的准确性和质量，有必要从船体设计中准确地标记补偿量。95%的板材由数控设备切割，其中包括平直板，目的就是为了确保整体精度和加工速度。总之，国外船舶建造精度控制技术的研究成果应用于实际生产，但为了商业秘密，相关文献相对较少，尤其是补偿量建模和系统。开发方面也缺乏具体的应用材料；人们还应该认识到，精密控制技术的研究离不开造船厂的生产条件和管理水平。因此，中国需要提高其精密控制技术水平。走自己的路。2.2 国内外精准度管理研究发展趋势目前，国内在精度控制工作方面与国外先进国家相比存在一定的差距。在该领域取得良好成果的造船厂已经实施了从生产设计到工作图的准确性信

16、息。在每个工艺阶段，可以规定我们需要的精度要求，并在生产设计阶段进行精度设计，反映精度管理和控制意图，精度控制值，精度补偿值(补偿值)和各种信息反映在铆接部件上，实现对我们需要的所有部件的精确控制。国内一些船厂的精度控制水平基本达到了内部部件，没有任何余量，整船在船舶平台上没有剩余量，且水平较高。但是，大多数造船厂尚未达到这一水平。中国目前的精密控制技术在技术含量和其他先进造船国家的技术含量方面存在一定差距，不能完全适应中间产品的建立。以生产任务包的形式对生产组织的生产系统的要求。第三章 我国船舶建造技术存在的问题船舶建造的精度控制技术在我国已有很长的发展历史，在上世纪70年代，我国比较大型的

17、船厂就开始了精度造船的研究，并取得了一定的成就。但是目前我国船体建造的精度控制技术还缺乏一个完善的体系，我国的技术与发达国家相比还是比较落后的。3.1 测量技术落后数据测量精度低，数据测量时间长。在船舶的建造中，由于船体庞大，船舶的建造要分段来完成。在建造的过程中，大量的数据需要采集记录，但是我国现有的测量技术仅是人工进行手工测量。这种测量办法不仅人力耗费巨大，钢尺量距的准确性也不高。此外，由于分段之间没有进行准确的测量，在船体进行合拢之时就要现场对分段的工程进行切割返工。这样的测量技术直接导致了人力资源的浪费，延长了建造工期，减少了企业的盈利。3.2 构建变形严重现在船舶都向着豪华高端方向发

18、展，船舶的整体结构变得越来越复杂，这就对造船工业提出了更高的技术要求。现在船舶的建造都是分段完成的，在各段建造完成之后再进行船体的合拢。在船体的合拢之中，由于内外界各种因素的影响，构件变形的现象时有发生。这不仅对船舶的组装带来了极大的不便，也直接对船舶的质量造成了影响。船体建造过程中构件的变形是不可避免的，目前我国的组装技术还存在一定问题。3.3 技术方面不足技术方面的不足。我国的船舶建造技术除了在数量测量以及部件组装技术上的欠缺以外，还在焊接技术以及处理变形值的技术上存在欠缺。船舶的主体是钢形结构，在不同季节下结构的焊接电流与焊缝截面是不同的。但是目前我国的造船企业多缺乏自己的焊接人员，船体

19、焊接人员在技术水平以及焊接习惯上都存在较大差异。这些问题都直接影响了船体建造的精度，导致船体因为极小的问题而不能使用。第三章 船体建造的精度控制技术探究 目前全世界的造船工业都在加强自身的技术，在精度控制技术上以日本和韩国居首，德国、法国和英国等也都在加工测量上取得了较高的成就。很多造船企业可以对全船所有的分段进行全过程的尺寸精度控制，造船精度控制技术遥遥领先。1、学习国外先进的数字化造船精度控制技术。目前我国的船舶测量还是靠手工与人力记录来完成，没有较高的准确性以及迅速性。船舶建造企业要在建设的过程中总结自己的数据库，在现场测量的情况下可以直接得出计算结果，在测量结果的基础上进行现场改进，达

20、到快速处理数据和快速改进的目的。此外，在船舶的建造中，要用先进的技术来分析分段的偏差，保证在船体的合拢中减少技术的偏差，在船体建造的整个过程之中逐步进行控制，以达到船体合拢时分段偏差的减少。我国船舶公司在引进国外技术的基础上，还要结合自身创新技术手段。 2、加强技术研究，减少零部件在焊接中的变形。零部件的变形严重阻碍着船体整体的合体，影响着船体建造工期的完成以及其他方面的情况。我国船舶在进行建造时，要聘请专业的技术人员进行技术前期的试验与测试，对每一分段的合体进行跟踪观察，推算出焊接构件需要施加的补偿量。此外，由于在船体合体之中存在不同的情况，焊接人员要善于总结零部件在焊接过程中的变形规律，通

21、过零部件的收缩量来进行修补和重新焊接。船体的焊接是一项技术性比较强的工作，船舶公司要组建自己专业的焊接队伍。 3、减少温度与环境的影响。我国的船舶建造公司多在南方，气温的变化对于施工现场的影响比较小，但是环境的对于船体焊接的影响也不容忽视。环境中温度的升高会直接导致船舶分段测量数据的失效，在船舶的焊接中容易出现变形。这就要求船舶公司在建造中密切关注环境的变化，同时对变形量进行具体化与数据化，同时在船舶建造接下来的补偿量上，将该变形量累加在总的补偿量上。 4、具体的精度控制技术。船体的建造不仅包括船舶分段的测量技术，船体焊接的焊接技术，它还包括对合基准线控制技术、船舶余量与补偿量的加放技术以及船

22、舶的变形与反变形技术。这多项船体建造过程中的技术，都在建造过程中起着较为重要的作用，日韩等先进国家已将这些技术定义为船舶建造精度控制技术的基本技术之一。目前我国在余量的补偿上还存在欠缺，船舶建造企业要保证在合拢时尽量减少余量，减少二次定位与返工的情况。第四章 船体建造中的精度控制4.1 船舶建造精度控制的内容船体精度控制只要包括船舶建造前技术准备和建造过程控制，技术准备是指在船舶生产设计时充分考虑船舶建造过程中的收缩和变形，通过添加收缩补偿量和反变形量来减小焊接收缩及变形对船体精度的影响；建造过程控制是指对板材下料、零件加工、构件装配、分段总组、总段合拢每一个制作工位，按照精度控制的要求进行数

23、据检测和统计，并将上一道工位数据提供给下道工位，以作为下道工位正确施工的依据，尤其是在总组和合拢阶段，从而达到模拟搭载和快速脱钩的目的。4.2 船舶建造精度控制在船舶建造中的意义船舶精度控制在船舶建造中的意义主要有：第一，通过对构件添加反变形，减少构件因加工、焊接和吊装产生变形而进行矫正的工作量；第二通过补合理的补偿量的设置，减少加工和建造过程中的二次切割、打磨、开坡口等工作，从而提高生产效率、降低生产成本；第三通过设置检验线方便现场施工，同时提高施工准确度；第四通过对施工数据全面的检测，及时发现问题，及时处理问题，减小对后道工序的影响，降低处理问题的施工难度；第五通过对施工数据的统计和分析，

24、为下道工序提供施工依据，降低施工差错的出现，提高施工效率；第六通过精度控制的积累为先进的工艺技术的推广打好基础。4.3 过程中的精度控制在船体分段建造的精度控制中，都要严格地对每个阶段进行精度控制，这样既能做到在建造过程中对精准度要求的满足，也为下一个建造过程需要的的精度控制打下基础。在船体建造的阶段中，每个工序的精度控制程序应该包括，典型工艺流程、精度控制点、精度标准与检验。现分别表述如下。典型工艺流程。在每个工序的精度控制过程中，应确定一个合理的工艺流程。合理的工艺流程既能够使施工人员按照统一的程序进行产品的生产，也有利于保证产品的精度与质量。精度控制点。精度控制点明确了影响产品精度与质量

25、的主要因素，使施工人员能够在生产过程中自行对产品精度进行控制，保证产品的精度与质量。精度标准与检验。精度标准是精度控制过程中检验的基础，是检验产品精度的参照物，同时也是保证下道工序精度的前提。4.4 精度控制过程中的数据测量在船舶建造精度管理中测量一般归结为大、尺寸的测量，与一般尺寸工件的测量相比，船舶建造中的测量难度较大。在影响大尺寸工件制造误差的多种因素中，测量误差占有最大的成分，同时，也很大程度的限制了测量方法的选择。想要整体提高造船过程中需要的精度，就必须要有精密可靠的检测工具和测量水平，所以，对先进测量技术的研究开发，是加快造船业发展步伐的有效途径。4.5 对反馈数据的分析在得到反馈

26、数据以后，应及时选用合适的数理统计方法对反馈数据进行汇总、统计、分析，修正补偿量，更好地达到指导生产的作用。常用的数理统计方法有如下几种。正态分布。正态分布是具有两个参数和的连续型随机变量的分布，第一个参数是服从正态分布的随机变量的均值，第二个参数是此随机变量的标准差，所以正态分布记作N(，)。服从正态分布的随机变量的概率规律为取邻近的值的概率大，而取离越远的值的概率越小；越小，分布越集中在附近，越大，分布越分散。直方图。即用一系列等宽不等高的长方形来表示数据。 宽度表示数据范围的时间间隔，高度表示在给定间隔内数据出现的频数，变化的高度形态表示数据的分布情况。根据直方图提供的信息，可以推算出数

27、据分布的各种特征值和过程能力指数以及过程的不合格品率等，为质量改进提供信息。控制图。 在过程中，异常因素对产品的质量变异影响的程度是很大的。 控制图是一种用于判断过程正常还是异常的统计工具，可以有效区分过程的波动是固有的还是异常因素所引起的，为质量管理从传统的质量检验阶段发展到统计质量控制阶段提供了有效的工具。因果图。他是用于分析质量特性与可能影响质量特性的因素的一种工具，他能做的就是将过程中出现的很多种可能的原因都归结成原因类别与子原因，再把这些数据转变为一个像鱼刺一样的图表，通过对这些因素进行全面系统地观察与分析，我们从中找出原因，从而寻找解决这些问题的办法。散布图。是研究成对出现的数据（

28、每对数据在平面直角坐标系中与一个点一一对应），即两组变量之间相关关系的图示技术。 散布图可以进行定性分析，也可以进行定量分析。调查表。即适用于收集数字数据，又适用于非数字数据；是用于收集和记录数据的一种表格形式，便于按统一的方式收集数据并进行统计计算和分析。 调查表用于对事物或项目的调查，需明确调查的基本要求、目的、类型和方式等。第五章 精度控制的具体方法5.1 增加反变形增加反变形主要有两个方面：一是在易产生较大变形区域的构件下料时添加反变形量，利用反变形量来补偿变形所带来的误差；二是在分段胎架数据中添加反变形，即在分段易产生变形的区域的胎架数据中增加一定与变形反方向的量，从而抵消此区域的变

29、形。5.2 加放补偿量补偿量是指对零件、工件和小分段由于加工、装焊以及火工矫正等多道工序，所产生的辨析及收缩进行定量分析后，加放的工艺量值，补偿量不需要在分段建造过程中割除，它将在船舶建造过程中消耗。补偿量的确定是船体精度控制技术中的核心内容，精度控制的最终目的就是用补偿量来代替余量，补偿量的加放恰当与否，将直接关系到船体精度控制的成败。5.3 检验线设置检验线是船舶建造过程中定位的基准线，包括分段肋检线、纵向对合线、水平检验线、合拢口100mm检验线等，在分段建造和检测过程中，检验线降低了施工难度，提高了施工精确度。检验线一般设置在分段壳板上，在划线后确定检验线后，用洋铳打点胶带保护的形式将

30、检验线保护起来，作为后续分段定位检测的依据，在必要时需用双面尺将结构面检验线反到便于测量的一面。5.4 现场数据监测及分析通过精度控制人员对现场施工各零件外形尺寸、定位尺寸、焊后尺寸、平整度、垂直度等船舶精度参数的检测、记录，在发现和解决施工中存在的问题的同时，将造成问题的原因查找出来，避免类似问题的重复出现。另外通过对现场施工数据的整理分析，制作出船台合拢模拟搭载图，在分段合拢时可以在上船台前将分段余量切割并开设好坡口，达到无余量上船台快速合拢的目的。第六章 结论精度控制根据每一个船厂实际情况有它的独特性，需要大量的现场实际测量数据的积累，通过对数据的分析总结，制定合理的船舶建造工艺以及科学

31、的管理方法，并严格按照建造工艺及规定流程进行现场施工，才能达到精度控制的目的。一套完整的精度控制方法是一个不断完善和长期坚持的过程，只有通过现场实际施工的检验，并不断对精度控制方法进行完善，才能使得精度控制更适合现场施工要求；也只有长期的坚持精度控制，才能达到提高生产效益，降低生产成本，为先进的造船工艺提供基础。现代市场的竞争对企业的发展提出了更高的要求，先进的技术正迅速改变着各行各业的生产方式。船舶行业作为技术化、体系化程度比较高的企业，要在船体建造的过程中创新自己的生产技术。目前我国的船舶建造技术虽然得到了大幅度的提升，但是在船体建造的精度控制技术上还与国外存在较大差距。我国船舶建设工业要

32、在总结自身不足的基础上，结合国外的先进生产经验，来完善本企业的生产技术。只有这样，船舶建造企业才能在全球化的市场竞争中赢得一席之地，为我国船舶事业的发展贡献一份力量。谢辞 时间过得可真快，我竟然都已经是一个即将毕业然后踏进社会的青年了，刚刚进入校园的场景很生动，就像昨天发生的一样。我想我会全身心投入到社会建设里面。但同样的，我也始终会对恋着我的母校，那是我依依不舍的地方，那是我深深爱着的地方。历时了大约两个多月，我总算是将这篇论文完成了。在完成的过程里面，我遇到了许多困难，但是好在都在我敬爱的老师以及乐于助人的同学生的帮助已经完成。在这里，我要特别感谢我的文章老师，XX老师。当我遇到我不理解的

33、问题时，我去求助于她，她总会给我最耐心的指导，最详细的回答，她总是不厌其烦，不论我问她多少次，他都会非常耐心的教我，真的非常感谢她!最后要感谢此篇论文里面涉及到的所有学者。正是有了你们的研究作参考，我才能顺利完成，十分感谢!参考文献1秦耀良，郭荣奎，唐建琼.船舶建造精度控制技术研究J.江苏船舶.2008，25（2）：41-41.2郭荣奎，蔡三明，秦耀良.补偿量加放技术的分析和应用J.江苏船舶.2007，24（6）：1-4.3刘善德，翟永兴，史佐.造船精度管理是实施总装造船的支撑性技术J.造船技术.2007，277（3）：23-26.4许融明，杨港，赵任张. 造船精度管理j. 船舶工程， 2010，（s1） .5郭荣奎， 秦耀良， 唐建琼. 船体建造精度控制技术研究j. 江苏船舶， 2008，（02）