造船成組技術2023/2/51§3-3船體分道建造的主要內容

概述數(shù)放套料和托盤集配的分道設計

船體零件切割和加工分道

小組立和中組立的分道

大組立分道

總組立分道2023/2/5造船成組技術2根據(jù)成組技術相似性原理進行分析，不難發(fā)現(xiàn)：構成船體結構的各種零件、部件具有功能、形狀、尺寸、精度和材質的相似性，同時又具有相似的工藝過程。聚集具有相似工藝過程的零、部件、分段和總段，形成批量，即可憑借現(xiàn)代化的制造技術，組建既具有柔性，又是高效率的流水生產(chǎn)線或虛擬成組工藝流程，以適應各種船舶的中間產(chǎn)品的分道生產(chǎn)。即可實行工件流動，人員固定的專業(yè)化生產(chǎn)，以及與流水生產(chǎn)相適應的物流和信息的管理體制。這種分道生產(chǎn)方式及物流和信息的管理體制，應從產(chǎn)品設計開始，經(jīng)過零部件加工、分段小組立、中組立和大組立后，直至船舶的組合。一、概述2023/2/5造船成組技術3因此，船體分道建造技術的內容應該包括下列幾個方面：①數(shù)放套料和托盤集配的分道設計②零件加工分道③小組立（系統(tǒng)部件制造）分道④中組立（多功能系統(tǒng)模塊制造）分道⑤大組立（分段制造）分道⑥總組立（大型分段或總段制造）分道總之，船體分道建造技術的基本內容包含了分段建造的全部物流和信息的管理過程。2023/2/5造船成組技術4返回分道作業(yè)流程船廠按船體分道作業(yè)和區(qū)域舾裝作業(yè)流程分類，它基本上是一個組裝過程，如圖所示。對上述船體分道作業(yè)流程進一步細分，可分為零件切割和加工分道、小組立分道、中組立分道、大組立分道和總組立分道。零件加工曲面大組立中組立小組立平面大組立上層建筑大組立總組立船臺大合攏2023/2/5造船成組技術5二、數(shù)放套料和托盤集配的分道設計它是實施分道建造技術的重要基礎，也是分道建造的首要環(huán)節(jié)。數(shù)放套料

通過電算套料，提供船體零件的套料圖及其切割信息，這些信息一般應包括零件需用的鋼板規(guī)格、圖形、材料統(tǒng)計、切割要求、加工信息等，并用代碼表達。數(shù)放套料的分道設計

在船體結構和船體線型給定之后，且總段、分段合理劃分的前提下進行的。根據(jù)工廠實際情況，一般可按照艏艉部分、平行舯體部分和上層建筑進行三個分道的數(shù)學放樣和船體零件的套料。2023/2/5造船成組技術6零件的托盤集配

通過零件代碼的識別，表達各種零件切割、加工及裝配的工藝過程：一方面指定了切割場所、使用的設備及切割要求，即將相似尺寸形狀和切割要求的一族零件集中切割，形成批量生產(chǎn)，它形成了切割的分道。另一方面規(guī)定了加工要求，即將相似尺寸形狀和加工要求的一族零件集中加工，形成批量生產(chǎn)，也形成了加工的分道。由于代碼的指示，明確了零件加工后的工藝流程，即屬于那個組件、部件，或者屬于那個階段裝配，或者直接去船臺安裝的工藝流程。通過集配，成為托盤，使每一船體零件進入確定的工位，進行定置管理，以形成各級中間產(chǎn)品的制造。

可見，這一分道設計明確了船體零件切割、加工和裝配組合的分道。返回2023/2/5造船成組技術7三、船體零件切割和加工分道

船體零件切割的分道

按照成組技術相似性原理，根據(jù)零件的尺寸形狀和切割要求，分類成組為：帶線型的外板、各種開孔的桁材、肋板、肋板復板等大件零件，經(jīng)計算機套料并生成切割文件，由自動切割機切割。外底板、內底板、甲板、舷側板等平直板材零件，一般均在門式切割機上自動切割。尺寸較小、形狀復雜、數(shù)量較多的零件，應采用光電跟蹤方法切割。少量形狀復雜、大小不等的零件，如基座、舵機、桅桿等，可采用人工號料切割。在數(shù)控切割機上切割的零件，還應進行結構線的畫線工作，以便于結構的裝焊。需要拼焊的板材切割后應加工坡口。2023/2/5造船成組技術8

船體零件加工的分道

根據(jù)成組技術相似性原理，根據(jù)零件的形狀、大小和結構特征，分類成組為：肋骨和部分型材的彎曲加工，根據(jù)其尺寸大小在不同功率的肋骨冷彎機上進行成形加工。尺寸較大型材的彎曲加工，是根據(jù)規(guī)格大小，分別在相應功率的油壓機上進行。單曲度鋼板成型加工，一般依據(jù)其板材大小及彎曲的曲率大小選擇加工設備。如，平行舯體的外板以及其它較大彎曲半徑的板材，可以分別在大小三輥卷板機上進行輥彎加工。艏艉區(qū)域的外板以及較小曲率和折角的單曲度板材成形加工，可以采用油壓機壓制，用樣板核對，逐步達到要求。雙向曲度的板材的成形加工除了在油壓機或卷板機上進行初步加工外，還必須進行另一曲度方向的加工，即采用水火彎板法來進行，用鐵樣條核對。

2023/2/5造船成組技術9零件少量尺寸相似作業(yè)大量尺寸相似作業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)特征上層建筑艉船體機艙貨艙艏船體平面分段曲面分段上層建筑上層建筑特殊曲面分段曲面分段特殊平面分段平面分段區(qū)域類型階段無組合件部件零件其它軋制型材零件內部板零件不平行板件平行板件船舶分段無部件翻身預合攏預合攏連接翻身裝配裝配構架拼板無無無翻身裝配拼板拼板裝配拼板無無無無無翻身裝配裝配無彎曲裝配無彎曲號料與切割拼板無無代碼區(qū)域階段代碼類型階段分段代碼船舶號階段代碼大分段代碼大分段代碼階段代碼分段代碼分段代碼階段代碼小分段代碼小分段代碼階段代碼部件代碼階段代碼零件代碼零件代碼裝配零件代碼部件代碼船體分道建造采用的產(chǎn)品生產(chǎn)特性的典型分類計劃級制造級17263544536271零件加工的典型分類2023/2/5造船成組技術10返回2023/2/5造船成組技術11小組立、中組立含義：另件加工之后，按照部件裝配要求，通過裝焊，實現(xiàn)各類中間產(chǎn)品的制造。這是繼另件切割、加工之后的第二制造級。這種部件裝配工作，也稱為小組立和中組立。小組立（部件零件和部件的裝配）裝配成部件（亦即系統(tǒng)部件），中組立裝配成組件（多系統(tǒng)模塊，或組成分段的小分段）。任一分段，不論是曲面分段、平面分段，還是上層建筑分段，均由一個以上的多系統(tǒng)模塊所構成，一個多系統(tǒng)模塊由若干個系統(tǒng)部件所構成，同樣，系統(tǒng)部件也是由若干個另件所構成，所以分段的建造是依次小組立、中組立、大組立的工藝組合。即小組立后成為系統(tǒng)部件、中組立后成為多系統(tǒng)模塊，大組立后成為分段，分段組合成總段，再將分段、總段合攏成為一艘船舶。四、小組立和中組立的分道2023/2/5造船成組技術12小組立2023/2/5造船成組技術13中組立2023/2/5造船成組技術14

小組立的分道制造系統(tǒng)部件的小組立，為了獲取大批量生產(chǎn)效益，應根據(jù)成組技術相似性原理，組成各分道作業(yè)線（組），實施部件族的批量生產(chǎn)，按作業(yè)日程計劃適時地進行各族部件的制造。1）拼板部件制造分道；2）組合型材部件（T型材）制造分道；3）曲型桁材構件制造分道；4）加強腹板構件制造分道。小組立作業(yè)，必須按各部件族的工藝要求，將制造設備成組工藝布置，作業(yè)人員按工位設定，采用虛擬的成組工藝流程，或采用部件裝配流水線，在不同生產(chǎn)區(qū)域內進行。小組立作業(yè)可以一次完成，也可分為兩個先后的工序。先后兩個工序完成的系統(tǒng)部件，有一個先行小組立的工藝過程，這個先行小組立在分道生產(chǎn)中必須加以確定．2023/2/5造船成組技術15

中組立的分道小組立后進入中組立的制造階段，它的生產(chǎn)方式同小組立相似，按部件族的劃分，采用流水線或虛擬成組工藝流程進行加工。它是小組立的后續(xù)生產(chǎn)，為分段裝配提供多系統(tǒng)模塊。一般有下面成組工藝流程：中組立的工藝過程，可由一次工序完成，也可分成二至三個工序完成。對于分工序制造的多系統(tǒng)部件，也有一個先行中組立的工藝過程。分成一階段、二階段、三階段，由一階段依次向三階段先后進行制造，完成后送大組立制造。階段劃分的依據(jù)，一般以其中組立的重量來考慮，根據(jù)目前我國造船能力，分別以重量10噸、20噸劃分為宜。但并不完全是機械的劃分，還必須結合其工藝過程來考慮。1）框架構件制造分道；2）平面板架（片體）制造分道；3）曲面板架（片體）制造分道。返回2023/2/5造船成組技術16五、大組立分道多系統(tǒng)模塊制造后即可大組立，進行分段的制造。分段建造的分道，應根據(jù)工廠實際情況決定為下面三個分道：

1）平面分段制造分道；2）曲面分段制造分道；3）上層建筑分段制造分道?；蛘叻譃樗膫€分道，即：

1）單殼分段制造分道；2）雙殼分段制造分道；3）曲面分段制造分道；4）上層建筑制造分道。2023/2/5造船成組技術17隨著造船技術的進步，平面分段、上層建筑分段采用流水線生產(chǎn)日益為許多船廠所重視。而曲面分段建造也想方設法減少分段翻身，多采用一些機械化輔助設備。對于分段流水線的選型，必須在分析小組立和中組立的實際情況后確定。如果中組立已將縱衍、橫肋板及其它結構裝焊成框架、小分段等，則可以采用框架法的分段流水線為宜。當然也可采用線裝法的分段流水線，但部件裝配工作必須與小組立、中組立的作業(yè)相協(xié)調。兩種型式流水線各有利弊，關鍵是應按實際需要來決定。分段流水線是按工位設定作業(yè)內容，并保持一定生產(chǎn)節(jié)拍。為了保持正常節(jié)奏，一方面可設立緩沖工位，另一方面也可在流水線物流入口、出口間取得平衡，用增加平行作業(yè)工位的辦法，達到生產(chǎn)流水線首尾端的節(jié)拍一致。2023/2/5造船成組技術18從目前國內外的流水線應用情況來看，單殼分段和雙殼分段趨向分別建造，尤其是造船能力強的船廠。單殼平面分段流水線制造流程一般設定11一12工位。主要是鋼板拼板定位、單面焊或雙面焊、劃線和切割（劃出結構線及舾裝部位）、平衡工位（即緩沖工位）、肋骨安裝、肋骨焊接、網(wǎng)板定位、單元定位、網(wǎng)板和單元焊接、舾裝1-2工位、最后是檢查及運輸。雙殼平面分段流水制造流程一般設定12-13工位。主要是鋼板拼板定位、單面焊或雙面焊、劃線和切割（劃出結構線及舾裝部位）、平衡工位（即緩沖工場）、框架安裝、焊接、修正、翻身、單元和部件安裝、分段焊接、舾裝1一2工位、最后是檢查及運輸。2023/2/5造船成組技術19曲面分段的分道制造曲面分段應該包括帶有雙曲率的平面分段單元，艏艉立體（三維）分段，機艙分段等。顯而易見，曲面分段一般難以采用流水線來制造，但可以設置一定數(shù)量的作業(yè)平臺，劃分成若干作業(yè)區(qū)，形成相應的分道工位，其中應至少有一個高位翻身作業(yè)區(qū)，采用固定位置的準流水作業(yè)建造技術，實施預舾裝，使分段建造為完整的中間產(chǎn)品。2023/2/5造船成組技術20上層建筑制造分道流程及工位現(xiàn)代化船廠在建造上層建筑時，一般以一層次為一個分段，也有以中心面為界，將一層次分為左右二個分段。分段制造結束后，直接送至總組裝場所，進行上層建筑的總裝，其重量最大可達到500-750噸。其分段流水線一般設定6個工位：1）定位把板材放到流水線上定位2）焊接用單面焊進行板材焊接3）劃線切割CNC劃線和切割4）安裝加強筋點焊定位5）加強筋焊接用自動焊或半自動焊焊接6）小合攏形成平面分段然后，進入分段裝配區(qū)域，設定分段裝配、舾裝件安裝、焊接三個獨立工位。分段裝配是在專用支架上進行，完工時，可用支架自身的升降運輸裝置送到區(qū)域末端，再到總裝場地進行總組裝。2023/2/5造船成組技術21目前，國內船廠還無上層建筑分段流水線，一般僅備有組裝場地，我國中船總公司的專家們建議對上層建筑分段建造的工藝設施、上層建筑分段先行舾裝作業(yè)等，應該引起充分重視，必須盡快形成上層建筑虛擬成組工藝流程或分段裝配生產(chǎn)線。返回2023/2/5造船成組技術22六、總組立分道一般可以分為：1）平面分段總組分道；2）曲面分段總組分道；3）平面與曲面分段總組分道；4）上層建筑分段總組分道。返回

造船成組技術2023/2/523§3-4船體分道建造的支撐條件

概述船體分道建造的支撐條件2023/2/5造船成組技術24船體分道建造的基本方法是，按成組技術相似性原理，對各類中間產(chǎn)品分類歸組，按預先設定的成組工藝流程，進行一定節(jié)奏的分道制造。因此，中間產(chǎn)品的設計、分類、工藝流程的設定、分道工位的合理配置、實行定置管理等方面，都是實施船體分道建造的支撐條件．現(xiàn)分別簡述如下：一、概述返回2023/2/5造船成組技術25二、船體分道建造的支撐條件船體分段的合理劃分船體分段的合理劃分，是船體分道建造技術實施的基礎和關鍵，同時也影響著區(qū)域舾裝和涂裝的順利實施。因此，和其他中間產(chǎn)品相比，分段劃分的合理與否，對造船生產(chǎn)率影響最大。在產(chǎn)品生產(chǎn)設計中，根據(jù)分道建造的原則，以及生產(chǎn)設施的實際情況，以各分段工作量相近作為主要依據(jù)，科學、合理地劃分船體分段，使中間產(chǎn)品的設計合理，各分道生產(chǎn)的作業(yè)量均衡。2023/2/5造船成組技術26合理的分段劃分可根據(jù)以下原則：為便于分段裝配，必須考慮作業(yè)問題類型的相似性，最大限度地減少作業(yè)時間因分段不同而有較大的變化；為了使分段的作業(yè)時間相等，應將傳統(tǒng)上在分段裝配期間完成的許多作業(yè)分配給較前的制造級；或者為了不因為某些分段的作業(yè)量和作業(yè)時間過多而破壞船體主工藝流程，可以增設小分段裝配、大分段連接這樣的附加制造級予以調節(jié)。（這就是為什么可以將船體建造分解為七個制造級的理由之一）。為便于合攏，分段的結構應穩(wěn)固，不需要臨時支撐和加強，或者，其形狀適當，只需最少時間即可完成合攏；為便于舾裝和涂裝，在滿足起重能力、場地的條件下，分段應有盡可能大的空間面積（或體積）；2023/2/5造船成組技術27推行船體精度控制技術以船體建造精度標準為基本準則，通過精度設計，采用科學管理方法和先進工藝技術手段，對船體建造進行全過程的尺寸精度分析與控制，以達到最大限度減少現(xiàn)場修整工作量，提高工作效率。精度管理要求各項作業(yè)規(guī)范化、標準化，從而有利于分道生產(chǎn)連續(xù)、均衡地進行，提高產(chǎn)品質量，降低建造成本。分道工位的合理配置

根據(jù)各中間產(chǎn)品的成組工藝流程，設置相應的分道工位，使各中間產(chǎn)品按固定的工藝流程逐級進行制造。為了連續(xù)、均衡地生產(chǎn)，必須將各個分道工位上的作業(yè)人員和工藝設施進行合理的配置，必須從有利于高效生產(chǎn)出發(fā)，實行成組工藝布置，按工位的實際需要設置作業(yè)人員。2023/2/5造船成組技術28實施定置管理（或區(qū)域定置管理）現(xiàn)代造船模式的生產(chǎn)作業(yè)體系是以中間產(chǎn)品為導向，以生產(chǎn)任務包形式按區(qū)域／階段／類型的組織生產(chǎn)方式。它強調以“產(chǎn)品”形式，配置完成該“產(chǎn)品”所必需的生產(chǎn)資源，按區(qū)域定置在施工作業(yè)場所內進行相同族性的批量“產(chǎn)品”作業(yè)。組織這樣一種生產(chǎn)就要求在定場地、定任務(指“產(chǎn)品”任務)、定生產(chǎn)資源(含人、財、物，即指：定人員、定成本、定設備和資材)的基礎上進行作業(yè)，從生產(chǎn)“產(chǎn)品”的優(yōu)質、高效、低耗角度，妥善處理施工作業(yè)場所內人、物、場所之間的結合關系。船體分道建造是有序、連續(xù)和均衡的作業(yè)，各種材料、零件、部件的流向應同工藝流程相同，根據(jù)集配的原則，進行定置管理是十分重要的。各個作業(yè)區(qū)域進行科學管理，控制生產(chǎn)節(jié)拍也是非常必要的。2023/2/5造船成組技術29定置管理的概念1）定置的定義

“定置”就是確定位置。這里說的定置的定義是：根據(jù)物流規(guī)律科學地確定物品在場所中的位置即稱為定置。定置的含義可分三個層次，即：定置——科學的確定位置（層次l）

導致使物品的存放位置最佳（層次2）

導致使人員、設備、資材、場地實現(xiàn)最佳組合狀態(tài)（層次3）2）定