以数字化技术创新做强我国船舶工业(3)

2019-08-31 15:09

管理。

(5)协同数值仿真

引入PDM技术管理仿真数据和分析过程,建立团队、建模、数据及相关文件处理协同工作和管理环境,固化舰船仿真分析流程,使设计师直接应用CAE进行设计。 (6)虚拟设计能力

建设了虚拟仿真试验演示室和虚拟现实仿真框架体系,开展实时交互视景仿真和虚拟现实仿真应用,采用离散事件仿真等技术,完成船舶多种作业系统人在回路中的虚拟仿真验证。 5.1.2 信息化产品开发 (1)初步设计软件开发

总体设计所初步开发具有参数化建模的舰船线型设计和总体性能设计分析软件NUCAS系统,应用于舰船初步设计,多方案论证。 (2)生产设计软件开发

船舶生产设计系统融合了CAD、CAPP、CAM等技术,用于船舶船体、结构、管系、电气、设备、铁舾件、涂装等生产设计过程。 (3)虚拟仿真软件开发

船舶生产过程的虚拟仿真是以建造方針和计划为导向,通过船台/船坞的搭载程序对总组、分段的需求,通过仿真计祘可以获得对分段制造、分段总组场地和生产节奏的计划,并对涉及船台/船坞的搭载的资源进行优化,从而可得到以最少的分段/总组分段的储量来满足船台/船坞的搭载计划要求,这样可大大减少分段/总段堆放场地,

并提高流动资金的周转率。 (4)PDM软件开发

PDM是产品数据的管理工具,也是系统集成的平台、同样也是 实现并行工程、敏捷制造的基础。以统一的产品模型和标准化信息交换机制实现船舶产品信息的共享。 5.2 数字化制造技术

建造船舶需要大量的工艺装备,而工艺装备的发展,又促进了造船工艺水平的提高。提高造船装备自动化、机械化水平,对提高生产效率和产品质量,缩短造船周期都具有重要意义。 数字化装备(造船工艺装备)

造船工艺设备包括单机产品如数控肋骨冷弯机、数控切割机、数控板材热应力曲面成型机等。以及集成生产线(钢材预处理流水线、型材自动加工生产线、平面分段流水线、分段涂装生产线数、控管子定长切割生产线和管子-法兰机器人自动焊接生产线)。

纵向对比我国的船舶制造技术有很大发展,但横向比较与国外先进造船企业仍有很大的差距,主要体现在下述方面: (1) 造船技术水平测评

2008年采用国际通用的造船技术水平评价方法,分列50个因素,测评了我国骨干船厂与世界先进船厂的差距,结论是中国船舶制造技术的总体水平与外国先进船厂的差距有所缩短,即从1998年时的1.55降低至1.16。但是,还存在12年左右的差距。 (2) 船体建造:分段规格较小

近些年,尽管我国骨干造船企业引进了大量先进设备和技术,并且在船体建造方面有了长足进步,但是船台或船坞周期仍较长,一般为2个月左右,而国外先进船厂己达到1个月左右。 (3) 船舶舾装:单元舾装薄弱, 二次除锈率过高

由于生产设计不够深入,工具和工装落后,施工场地和设施有局限性,设备纳期得不到满足,造成单元舾装率较低,从而影响了后续工序。缺少规模的舾装车间,尚无舾装单元生产线。另外由于涂装设计和生产管理一体化水平较低,缺乏规范的涂装标准,加上涂装设备设施不足,船舶建造周期过长,各道工序不注意漆膜保护和跟踪补涂不够全面等方面的原因,造成船体分段生锈,而要在钢材预处理后,100%再次进行表面处理。二次除锈工时近乎涂装总工时的50%,并消耗大量涂料。还要建设比国外船厂更多的涂装房。而世界先进船厂的二次除锈仅局限于车间底漆破损区域,约5%。两者存在有很大的差距。

(4) 焊接与检测:自动化程度低

从上世纪80年代以来,我国船舶工业推广应用高效焊接技术,提高了造船焊接技术水平。例如,CO2气体保护半自动焊接的应用率已达60%-65%。但是,与先进造船国家相比,差距仍然很大。在我国,激光焊接技术和机器人焊接在船厂的应用研究近年还刚起步。 (5) 精度控制:未覆盖全过程

从上世纪60年代中期开始集团公司各骨干船厂引入船舶建造精度控制技术,做到了平行舯体分段加放补偿量,曲面分段预修整上

船台。由于工艺、工装设施技术、管理等多方面的因素,仅部分工序进行了精度控制,并未贯穿造船全过程。这与日本和韩国已形成的每年制定一个精度管理计划,确定基本方针、工作重点、各阶段精度控制项目、控制的目标值等一整套精度控制管理体系还有很大的差距。 (6) 物流技术:有待提升

随着船舶的大型化以及缩短建造周期,增强市场竞争力的需要,分段/总段的尺寸与重量正迅速提升,2000t-3000t、5000t-6000t的巨型总段都己在日韩的船厂大量采用,以至12000t的超级总段也已出现。这样,数百吨级的平板运输车和龙门吊是完全不能适应的,有待进一步提升我国骨干船厂在这方面的设备能力。同时,如此巨型总段的运送和定位也必定有新的技术需要研究与开发,以确保建造质量与安全。海洋工程装备的建造也需要提升巨型构件和超级模块的运与吊运能力。

(7)信息技术:期待整合

中船集团公司属下单位都以很大的力度引进或自主开发造船设计、制造和管理的计算机软件,取得了一定的成绩。由于这些工作大多是以单位为主体开展的,很难实现全集团或全国的无缝整合。先进造船国家设有全国性的造船数字化研发中心,相比之下差距十分明显。

5.3 数字化管理技术

我国早在八十年代就开始了MIS系统的研究开发并引进国外PDM系统,以期解决“信息孤岛”问题。部分造船厂直接引进国外造船企

业的管理理念用于其造船生命周期的一系列管理。作为大型现代化造船企业,上海外高桥造船有限公司在引进、消化和吸收韩国HANA-Pro CIMS系统的基础上,自主开发了造船业务综合管理系统 (SEM系统)。

SEM是造船企业管理(Shipbuilding Enterprise Management)的缩写,是由上海外高桥造船有限公司(SWS)自主开发的造船业务综合管理系统,继承了韩国造船厂的先进管理理念和造船业务主流程,结合了中国造船业环境和船厂管理实际,适合于拥有大型造船设施、具备一定产量规模(年投钢量约20万吨以上)、追求造船精细和精益管理的大型造船企业。

SEM应用情况

外高桥造船有限公司将该系统全面应用于其整个造船设计生产管理周期。实现覆盖从设计管理、生产管理、生产节点管理、现场管理、物资物流管理的整体应用。

为充分发挥SEM系统的综合管理优势,外高桥造船有限公司也提出了对SEM后续发展设想,其中包括将设计管理延伸到设计文档管理、图纸发放与控制;强化检验、任务包与计划、效率分


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