船舶制造精度管理及过程控制技术分析

船舶制造精度管理及过程控制技术分析

王振杰

大宇造船海洋 (山东 )有限公司 山东烟台 264006

摘 要：随着现代船舶加工技术的逐步革新，船舶加工企业的精度管理结构也在逐步整合，其实践过程，逐步摒弃了冗余式船舶生产模式的条件，向着清晰化、立体化的方向转变，最终形成了补偿量计算与规划、制造量应用与控制、和船舶精准化调配三大方面为主的船舶加工产业。为了实现船舶制造产业的科学性调配，就必须准确把握船舶生产的基础因素，做好船舶制造的精度管理和控制。对此，本文就船舶制造精度管理及过程控制技术进行了分析，以供参考。

关键词：船舶制造；精度；管理；技术

引言

随着现代科技的快速发展和推进，船舶制造业也获得了突飞猛进的发展，然而，由于船舶制造归属于技术范畴，它的更新换代的速度极快，这就需要人们高度关注船舶制造过程中的精度管理和过程控制技术，运用科学先进的船舶制造理念和技术方法，提升和优化我国船舶制造中不完善的地方，更好地推动我国船舶制造业的快速、高效发展。

1我国船舶制造业发展现状分析

我国船舶制造业起步较晚，在船舶制造方面的理念和技术都还处于薄弱的阶段，缺乏高技能的船舶制造设计人才和管理人才，这就使我国的船舶制造更新较慢，无法跟上船舶制造业发展升级的脚步。之前，我国还只拥有制造简单船舶的技术，如：油轮、散货船、干货船等，由于船舶制造需要投入较多的资金、人力和物力，而我国在缺乏先进技术作为支撑和依托的条件下，船舶制造行业步履艰难。为此，我国近年来加强与国际船舶制造先进国家的合作，投入较大的财力和精力，加强了对船舶制造的精度控制和管理，制造出了高技术、高附加值的船舶，正在由造船大国向造船强国转变，造船的规模也在向巨型总段的建造模式发展，这就尤其突显出船舶制造的精度管理和过程控制技术的应用价值和意义，它可以有效地缩短造船周期，提升船舶制造的整体质量，增强我国船舶制造业在国际上的竞争实力。

2船舶制造精度管理与过程控制技术

船舶制造精度管理主要是指对船舶制造的精度控制，要以数理统计理论和尺寸链理论为依据，实现对船舶制造全程的尺寸精度分析和控制，同时它也是一个综合性的过程管理，从船舶的下料直至船台合拢的制造全过程，都要依照标准的生产工艺进行制造，改变对下料板材、型材预留的余量，通过精准的计算得出补偿量，准确地对船舶制造过程中的零件、部件和分段，实施精度控制，达到无余量下料、全船分段无余量上船台合拢的效果。在我国的船舶制造精度管理过程中，重点要计算补偿量并分配实现，还要注重对船舶加工制造中的管理和控制，制定船舶加工制造的精度标准等内容。

过程控制技术在船舶制造的过程中，是非常重要而关键的内容，它需要精准地测量船舶制造全程的数据，然而，当前我国的船舶过程控制中的精准控制还有待进一步提升，由于船舶制造中的精度测量与造船质量密切相联，为此，要采用科学先进的动态过程控制的理念和技术，反复地测量船舶制造的尺寸，运用动态公差控制，最大程度上减少测量中的误差。

3船舶制造精度管理探讨

（1）实现对标准偏差的测算。对船舶制造各阶段的精度分析，需要测算不同施工阶段的标准偏差，这是实施精度管理的前提条件。在实施标准偏差的测算过程中，首先要采集大量的实测数据，然后再运行数理统计理论和技术，实现对实测数据的统计和回归分析，并利用计算机数据库系统和相关技术，建构数据模型，运用直方图、BP神经网络，并综合考虑切割、号料、加工装配等因素的影响，实现对标准偏差的准确测算。具体来说，在船舶制造过程中的标准偏差的测算内容包括加工与分段装配的偏差，如：数控切割热变形偏差；平面分段组装中板列拼焊收缩量与施工偏差等。

（2）补偿量的分配。补偿量要实現对船舶制造尺寸的精度补偿，具有几何和物理涵义，用以弥补船舶制造过程中所出现的变形、收缩等工件基本尺寸的不足和缺陷。在进行补偿量的分配过程中，不进行二次划线和切割，并与定型工件、补偿量修正值反馈相对应。具体来说，船舶制造中的尺寸精度补偿分配有两种方式：①非系统补偿量。这是针对船舶制造工艺过程中特定变形的工件尺寸的补偿，如：气割补偿、焊接补偿、船台装配反变形补偿、火工矫正补偿等。②系统补偿量。其本质应当归属于几何量补偿，它是在工件的基本尺寸上增添额外量值，以满足其对精度的要求，这个额外的量值即为补偿量。系统补偿可以包括有以下几种：零件加工及装配补偿；部件装配补偿；组件装配补偿；分段装配补偿；总段装配补偿；船台（坞）合拢补偿等。

（3）补偿量的计算。补偿量计算是一个综合性的工作，需要综合各部件加工制作情况来考虑局部零件补偿措施，从而让局部零件精度和整体部件精度都达到设计要求，进而实现有效精度管理。对于补偿量实际计算通常需要分阶段进行，然后采用概率法或极限法做出准确估算。另外，在具体计算中主要应当对焊接时产生的收缩变形加以重视，对需要焊接加工的部位提前考虑，设置相应补偿量。

（4）补偿量的修正。在实际船舶制造精度管理中，并不是第一次设置的补偿量就能够完美达到生产需求，在最终装配过程中可能会发现一些精度要求不足的现象，此时需要对具体原因展开分析，然后在补偿数值上做出适当调整，使调整后的补偿量能够满足实际制造精度管理所需，最后将相应的补偿数值记录到系统之中，使之成为实际生产制造中系统补偿量的参考基准，提升精度管理效率。

4船舶建造过程控制分析

4.1船舶制造精度测量技术

在船舶制造的过程中，为了实现对其精度的管理，需要考虑测量水平、检测工具等因素，运用科学先进的精度测量技术，如：非接触测量技术，这种先进的测量技术，是通过远红外技术实现对船舶焊点的非接触测量，可以较好地实现对制造过程的精度控制。

4.2船舶制造过程的控制

对于船舶制造过程中的控制，可以采用主动控制和被动控制这两种控制方法，实现对船舶制造精度的控制。主动控制应用的前提条件是将影响船舶制造精度的各种因素清除掉，以避免这些因素对船舶制造精度的损失影响。被动控制的应用主要是对付突发的状况，避免这些突发的状况会影响船舶制造的精度。另外，还要加强对动态公差控制理论的研究，要将动态公差控制理念和技术引入到船舶制造的精度控制之中，更好地增强我国船舶制造的精度，使我国向造船强国转变。

4.3确立完善的精度标准

船舶制造行业作为一门比较特别的制造行业，对制造的精度有着格外严格的要求，这就要求我们制定一个科学合理的精度标准。船舶制造环节的精度管理，实质上就是通过确立精度标准，运用以往积累的实践经验，综合参考客观影响因素，构建一套行之有效的后续保障体系。高效利用成熟的工艺手段与性能优越的生产设备，在高素质技术管理团队的组织运维下，寻求约束成本的着力点。

5结语

综上所述，船舶制造业要求精度极高，它需要科学的管理和先进制造技术的完美融合，对于船舶制造的精度管理和过程控制，是要重视并深入研究的课题，在对船舶制造的精度管理和过程控制过程中，要注重对船舶制造细节的把握，明晰船舶制造精度管理的内容，不断提升船舶制造精度测量技术，促进我国船舶制造与国外造船业的交流，使我国的船舶制造符合规定的标准和要求。

参考文献

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