品、资源和流程的数字模型为基础,实现信息流、物流、价值流高效准确运行,从而对船舶的开发、设计、制造、管理、经营和决策活动实现全过程、全系统的最优控制,使企业获取最大的经济效益和社会效益。实现“数字化造船”是当今世界造船业的发展方向。
从目前的情况看,计算机辅助制造和数字化造船发展较快,从相关资料来看,欧美在大型水面舰艇的建造过程中已开始逐步实现数字化造船。但对国内船企来说,所用的软件大多为国外产品,很难进行二次开发,国内的软件开发企业基本不涉足此领域,只有船舶系统内部研发了的软件,但与国外软件相比还存在种种不足,对各个设计建造相关过程的集成能力差,目前国内的造船的数字化进程任重道远。
船舶建造方案,就是根据产品的特点和制造要求(批量、交货期和技术要求等),结合船厂生产条件制订的建造产品的基本方案。它是进行生产设计、编制生产计划和组织施工的指导方针。船舶建造方案一般包括:船体建造阶段的具体划分;分(总)段的制造方法;部件和组合件的制作方式;船舶在船台上的建造方法;船舶舾装的阶段(分段舾装、单元舾装、船台舾装和码头舾装)和内容的划分,以及应采取的各项技术组织措施。
船舶主尺度和船型特点对船舶建造方案有重大影响:当船舶平行中体较长时,选择方案应以优化平面分段制造工艺和分配其装焊场地为核心;当平行中体短时,建造方案应以优化曲面分段和立体分段的制造工艺和分配其装焊场地为核心。产品批量的影响:批量大,可以增加胎架等专用工艺装备,采用能改善施工条件和提高生产效率的分段制造方法;批量小,尽量减少胎架等专用工艺装备的数量,减少辅助材料和工时消耗。船台起重能力影响船台装配方式的选择,影响到能否采用上层建筑整体吊装和主机舾装单元整体吊装等先进工艺;船体装焊车间的起重能力对分段制造方法和场地分配影响比较大;船台类型影响船台装配方式的选择;分段装焊场地面积充裕时,应组织多工位的生产线,并设立专门的舾装工位,协调分段装焊作业和舾装作业。
建造方针书的主要内容包括:1、合同概要(建造数量,工程编号,船东,入级、合同签订时间,合同交船日期)。2、船舶主要技术参数(船型、主尺度要素、船级、港籍、船旗国、所采用的规范、规则和公约、主要装船设备)3建造目标及要求(主要建造节点、建造技术指标、上船台分段储备情况)4分段划分(分段划分原则、分段要素、分段阶段实施项目)5搭载方案(中组方案、搭载方案及搭载顺序、船台搭载各阶段实施项目)6下水7精度管理方案8密试方案9舾装策划(原则、分段舾装)10涂装策划(涂装原则、跟踪补涂、涂层保护原则)11分段建造总体策划12个部门方针等等。
船舶建造计划。船舶建造计划是船厂对生产实行进度控制的主要依据,是造船生产管理的主要组成部分。船厂的计划可分为建造计划线表、大日程计划、中日程计划、小日程计划。 建造计划线表是在签订合同阶段,确定建造方案和测算船厂负荷之后,所编制的日程总计划表。它只反映开工、上船台、下水、和交船等主要节点(包括合同节点、计划节点与实际节点),可作为其他计划的编制依据,一般来说船厂的建造计划线表会把所有的产品都规划入内,按年来编制,因此基本可以依据船厂的线表来确定船厂的经营情况。比如说一家造船厂宣称自己的订单可以排到后年,说明经营情况良好,如果说可以排到明年,说明接单要努力了,如果到今年,这家船厂的经营情况很差了。
大日程计划可以理解为产品设计、开工到交船的主要节点日期,反映材料、主要设备和外购外协件等交货期的节点等等,他是各职能部门编制计划和实行工程控制的主要依据。 中日程计划是全船详细日程计划表
小日程计划指的是月度作业日程计划表和周作业日程计划表
具体的建造过程中的计划可以按工序细分为设备纳期计划、下料加工计划、部件装配计划、分段制作计划、分段预舾装计划、船台搭载计划等等。
船舶建造计划的执行中会出现很多不确定的因素,例如(1)劳动力。目前国内的人力成本在不断升高,而且船厂的工作环境差,条件艰苦,劳动力的缺口问题不断凸显。最显而易见的就
是春节前后船厂的产品建造进度是几乎停滞不前的。(2)天气。目前国内的船厂大多数没有实现全封闭的车间和船台船坞,一旦下雨,很多工作无法开展,对于南方来说,梅雨季节的影响很大。夏天的气温较高,也会影响施工进度,所以对南方的船厂来说10月和11月是造船的黄金时间。(3)事故,论坛里最熟悉的就是沪东的两次龙门吊倒塌。(4)设备纳期。在前几年造船行业火爆的时候,由于配套企业产能跟不上,导致重要设备经常晚到,有时主机晚到,船厂不得不先完成船台合拢,再在甲板上开工艺孔把主机吊进去。当然,由于某些重要设备的生产进度跟不上,影响船舶建造进度也是很有可能的。
船舶建造准备。船舶建造的准备工作包括技术准备、设计准备、工艺准备、计划准备、材料和设备准备、工厂场地和设施准备、人员与组织准备。
技术准备主要有船舶建造技术、船舶舾装技术、船舶涂装技术、船舶焊接技术、船舶建造精度管理技术等等。各项技术有机的融为一体供造船之用。
设计准备(主要是指生产设计准备)和计划准备上面说过了,就不重复了。
工艺准备中最重要的是新技术新材料的应用,比方说从没造过铝制船的船厂在造铝质船之前就需要购买氩弧焊焊接设备,进行焊接工艺鉴定,培训焊工。有的船厂为了新产品的制造特意建造模拟分段和模拟舱,以熟悉工艺,例如大连船舶重工就建造了LNG的模拟舱。对于新材料的使用也要引起重视,使用不当就会影响质量甚至造成安全事故。
材料和设备准备。由于船舶建造需要的材料种类十分复杂,而且数量庞大,所以设备厂商应根据原材料(钢板)大型铸锻件和主要机电设备纳期表。对到厂的材料和设备按照技术要求和造船规范进行验收和入库保管。印度维克拉玛蒂亚号航母在海试期间出现了锅炉的事故,原因据说是印度要求使用无石棉的材料,实际上2009年6月5日,IMO(国际海事组织) 以决议形式通过了SOLAS(国际海上人命安全公约)公约修正案,要求自2011年1月1日起,对于所有船舶,应禁止新装含有石棉的材料。当然这个公约对军舰没有效力,不过这说明现在的
俄罗斯的造船业对新公约的应对能力较差。
工厂场地和设施准备。根据承建船舶的需要,对专用工装和工夹模具提前进行设计、制造和订货。对船厂原有的场地设施,如平台、船台、滑道、船坞、码头、起吊设施、下水设施和各种设备和动力供应等,应根据承建船舶的要求特点进行必要的扩建和改造。
人员与组织准备。队全场人员做好安全教育、5S教育等等教育。根据需要对劳动组织和人员进行合理的调整和补充;对在建造中应用的新技术、新工艺和特殊工艺的有关人员,以及计划补充人员分别进行组织和技术培训。
对于一个船厂来说,承建一种新的船型,特别是某些高难度的船型,例如LNG,大型水面舰艇。需要做准备有很多,例如沪东建造LNG时,从法国引进技术,新建了殷瓦车间,这无疑是很大的一笔投资,没有国家或者其他支持的话是很困难的,船东不会为这些费用买单的。船厂在做新的民用船型的时候如果数量少的话往往会赔钱。当然军舰另说了,国家对于军工技改项目是不遗余力的支持的。
造船生产流程主要分为船体建造流程、舾装流程、涂装流程。
船体建造就是讲船用材料制成船舶壳体的生产流程。船体建造流程为:1放样号料、2船体构件加工、3部件拼装、4分段(总段)建造、5船台(船坞)总装6船舶下水、7码头试验、8海上试验、9交船
船舶舾装是指船体结构之外的船舶所有设备、装置和设施的安装工作,也可以定义为是对船舶进行系统处理和安装的生产活动。船舶舾装的内容一般包括机舱内各种装置,系统和用具,船上控制船舶运动方向,保证航行安全和营运作业所需各种设备的用具。具体流程为舾装件采办→单元舾装→大单元连接→分(总)段(预)舾装→船内舾装→操作和测试。
涂装作业就是在船体及上层建筑的钢板内外表面和舾装件上按照技术要求进行除锈和涂敷各
种涂料,使金属表面与腐蚀介质隔开达到防腐目的。具体流程为1钢材预处理2分段(总段)涂装3船台涂装4码头涂装。
船体是基础,舾装是重心,涂装是重点。
大连船舶重工的船舶建造流程
首先说明船体建造流程
1船体放样与号料,就是将设计部门设计的型线图、结构图按比例进行放样展开,以得到船体构件的真实形状和实际尺寸,然后再将这些已经展开的零件,通过样板、图纸()、数控等不