AMS分段精度管理方法的開發(fā)與應(yīng)用

陳鋅

摘要：本文主要介紹基于AMS (Accuracy Management System)開發(fā)的分段精度管理方法的開發(fā)背景、主要內(nèi)容。結(jié)合57 000 DWT散貨船實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，通過(guò)建立分段精度分析標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、分析難度系數(shù)表和精度分析報(bào)表標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)要闡述新管理方法在精度監(jiān)控中的應(yīng)用及前景目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：AMS；管理方法；開發(fā)；應(yīng)用

Abstract: This article mainly introduces the background and contents of development of ship block accuracy management method based on AMS (Accuracy Management System) software. Through building standard database for block accuracy analysis, analyzing difficultly factor table and the accuracy analyzing report standard during the building of 57000DWT bulk carrier, the application and the vista of the method in the actual accuracy monitoring process are states in this article.

Key words: AMS (Accuracy Management System); Management Method;Developing;Application

1前言

AMS是一套基于AUTOCAD及SQL軟件開發(fā)出來(lái)的精度管理軟件，與全站儀配合使用；主要有分段精度測(cè)量分析、船臺(tái)模擬搭載分析兩大模塊，還具有對(duì)分段精度分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的輔助功能，同時(shí)可利用局部網(wǎng)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。公司從2009年下半年開始引進(jìn)軟件，主要應(yīng)用在57 000 DWT散貨船分段的精度分析上，目前57 000 DWT散貨船主船體75%的分段精度檢驗(yàn)已采用全站儀結(jié)合AMS軟件進(jìn)行測(cè)量分析，使用已較為成熟，經(jīng)船臺(tái)搭載檢驗(yàn)，分析結(jié)果準(zhǔn)確率高。

2管理方法的開發(fā)

2.1開發(fā)的背景

經(jīng)過(guò)幾年不斷的探索與改進(jìn)，分段制作已建立了較為完善的精度報(bào)驗(yàn)流程：分段裝配完成——焊前精度測(cè)量——焊前精度分析——分析結(jié)果合格——焊接——分段制作完成——焊后精度測(cè)量——測(cè)量結(jié)果分析——焊后結(jié)果合格——轉(zhuǎn)下一工序。

在精度報(bào)驗(yàn)流程中主要的兩個(gè)流程是分段的測(cè)量和分析，儀器只是測(cè)量工具、AMS軟件本身提供的也只是分析、出報(bào)表的基本功能，為了發(fā)揮全站儀測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)、利用好AMS軟件的分析功能，并將兩者結(jié)合在一起更好的應(yīng)用到分段的精度管理中；開發(fā)了這套新的針對(duì)分段精度測(cè)量分析的管理方法。

2.2主要內(nèi)容

AMS分段精度測(cè)量分析管理方法包括以下內(nèi)容：分段測(cè)量分類表、分段精度測(cè)量點(diǎn)、分段精度分析標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、分析方法與技巧、分段分析難度系數(shù)及分析時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、精度分析報(bào)表標(biāo)準(zhǔn)。

1）分段測(cè)量分類表

AMS測(cè)量分析系統(tǒng)具備的優(yōu)點(diǎn)：分段整體精度可控性強(qiáng)、測(cè)量數(shù)據(jù)精確度高、三維分析結(jié)果直觀。由于需經(jīng)過(guò)：儀器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量——數(shù)據(jù)收集傳送——數(shù)據(jù)分析——出分析結(jié)果幾個(gè)流程，時(shí)間方面較傳統(tǒng)的手工測(cè)量要長(zhǎng)一些。目前所有分段采用儀器測(cè)量對(duì)于部分分段的施工周期存在一定的影響。因此，經(jīng)過(guò)與工區(qū)等部門協(xié)商后，對(duì)57 000 DWT船主船體114個(gè)分段，27個(gè)外板片體，根據(jù)不同類型分段、片體特點(diǎn)進(jìn)行分類：制定了《分段精度測(cè)量分類表》。

2）分段精度測(cè)量點(diǎn)

每個(gè)分段或片體的結(jié)構(gòu)測(cè)量點(diǎn)、角度測(cè)量點(diǎn)少則40~50個(gè)，數(shù)量多的達(dá)到130個(gè)，怎樣保證所測(cè)數(shù)據(jù)即能分析反映分段的精度情況又能減少測(cè)量和分析時(shí)間呢，為解決這個(gè)問題，對(duì)主船體的每個(gè)分段、片體的精度測(cè)量進(jìn)行規(guī)定，主要包括以下內(nèi)容：分段的必測(cè)點(diǎn)，分段測(cè)量點(diǎn)的分類，分段測(cè)量特殊點(diǎn)。同時(shí)對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行宣貫，讓每一位測(cè)量人員知道每個(gè)分段的測(cè)量點(diǎn)，及在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量條件不允許的情況下怎樣轉(zhuǎn)移測(cè)量點(diǎn)。同時(shí)對(duì)測(cè)量過(guò)程中偏移的特殊點(diǎn)進(jìn)行登記，避免誤導(dǎo)分析人員。如圖1所示，為頂邊艙分段精度測(cè)量點(diǎn)。

圖1頂邊艙521/531分段精度測(cè)量控制點(diǎn)

3）分段精度分析標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)

采用儀器測(cè)量分析的分段中有部分要經(jīng)過(guò)劃線、焊前、焊后3個(gè)階段，而且目前公司所造的散貨船為系列船，AMS軟件對(duì)分段的分析每一次都要有背景模型、理論點(diǎn)、等基本內(nèi)容才能進(jìn)行，如果每做一次分析都新建一次，那將是重復(fù)勞動(dòng)、浪費(fèi)時(shí)間，因此，根據(jù)AMS軟件的特點(diǎn)，對(duì)主船體分段進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的每個(gè)分段包括三維立體模型、理論點(diǎn)、線形點(diǎn)連線、常用標(biāo)注模塊等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的建立在節(jié)省分析時(shí)間的同時(shí)，也減少了錯(cuò)誤的產(chǎn)生，如圖2所示。

圖257 000 DWT散貨船分段分析標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)

4）分析方法與技巧

分析的方法是該套方法的核心內(nèi)容。分段精度的分析過(guò)程主要是不斷的調(diào)整實(shí)測(cè)點(diǎn)與理論點(diǎn)的偏差，達(dá)到最佳結(jié)果。主船體分段由于類型不同，建造方式也不同，軟件提供的功能只是一種工具，怎樣使用軟件中的工具又快又好地對(duì)分段進(jìn)行匹配分析，這就需要針對(duì)不同類型分段、不同的分析進(jìn)程開發(fā)出不同的分析方法解決。目前有幾種：一步到位法、模糊法、避輕就重法。

一步到位法：適用于結(jié)構(gòu)類型相對(duì)簡(jiǎn)單的分段，例如：雙層底分段，這類型分段外形方正，在數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，直接抓住幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一步到位與理論點(diǎn)進(jìn)行匹配，而后再進(jìn)行小范圍調(diào)整，可快速完成分析任務(wù)。

模糊法：適用于外形不規(guī)則的分段在分析過(guò)程中的前階段，分析時(shí)模糊的選擇幾點(diǎn)與理論點(diǎn)進(jìn)行初步匹配，解決第一階段的問題，這種分段不可能一步到位，如果在分析一開始就考慮怎樣最好的完成匹配到頭來(lái)只是浪費(fèi)時(shí)間而已，如機(jī)艙141/151分段。

避輕就重法：“輕”和“重”是相對(duì)于分段中不同位置精度點(diǎn)而言，例如：肋骨的定位點(diǎn)為“重”點(diǎn)，肋骨的安裝角度點(diǎn)為“輕”點(diǎn)，“避”是放棄的意思，“就”是優(yōu)先考慮的意思。該方法與模糊法結(jié)合能順利完成大多數(shù)分段的精度分析。

以上是在大量的分段分析過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的幾種可以快速完成分段分析方法，無(wú)論采用那一種方法，分析人員都要對(duì)分段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、建造方式、船臺(tái)搭載等方面非常清楚的前提下才能發(fā)揮其作用。

分析技巧：該軟件在AUTOCAD的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次開發(fā)，CAD的功能都可以正常使用，所以一部分的技巧也就是CAD的使用技巧；如對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平移，使用AMS軟件功能可以實(shí)現(xiàn)，但如果使用CAD的功能則能更快的實(shí)現(xiàn)平移。因此，熟練掌握CAD的分析人員能更快的掌握該軟件完成任務(wù)。

另一部分技巧則是怎樣活用軟件自身提供的功能；如三點(diǎn)移動(dòng)功能當(dāng)旋轉(zhuǎn)匹配來(lái)使用等等。

5）分析難度系數(shù)表和分析時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)

分段制作有難易之分，相對(duì)應(yīng)分段分析也同樣有難易之分；對(duì)于這種分析難度方面的差異，綜合考慮不同分析人員對(duì)分段難易的判定，制定了《分段分析難度系數(shù)表》，對(duì)于難度高的分段要讓經(jīng)驗(yàn)豐富的分析人員進(jìn)行分析，而難度較低的分段則可給軟件使用時(shí)間不長(zhǎng)的人來(lái)分析。

同樣，由于分段的分析的難易度或者測(cè)量分析點(diǎn)的多少，每個(gè)分段所要的分析時(shí)間也不同，由此，也制定了《分段分析時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)》。

這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的制定，一方面作為管理人員分配任務(wù)時(shí)的基準(zhǔn)，同時(shí)也便于分段精度的統(tǒng)計(jì)和分析。

6）精度分析報(bào)表標(biāo)準(zhǔn)

分段分析匹配工作結(jié)束后，還需進(jìn)行精度分析報(bào)表這一程序，包括偏差標(biāo)注的排版，線形對(duì)比圖、余量切割分布圖、精度評(píng)估、報(bào)表上傳等工作，一個(gè)分段的分析才算完成。對(duì)于上述內(nèi)容，統(tǒng)一制定了分段精度報(bào)表的格式，需要標(biāo)注的內(nèi)容，備注項(xiàng)等。如圖3所示。

圖3分段精度分析報(bào)表

3管理方法實(shí)際應(yīng)用

按照《分段精度測(cè)量分類表》劃分規(guī)定， AMS分段精度測(cè)量分析管理方法已成功應(yīng)用在12個(gè)雙斜切片體的劃線精度報(bào)驗(yàn)、21個(gè)分段焊前精度報(bào)驗(yàn)，87個(gè)分段焊后精度報(bào)驗(yàn)當(dāng)中；低邊艙、項(xiàng)邊艙、首尾部分段已全部包括在內(nèi)。

3.1在分段精度管理中的作用

1）解決雙斜切分段/片體精度測(cè)量問題：原來(lái)雙斜切分段采用手工測(cè)量的方法，時(shí)間長(zhǎng)、準(zhǔn)確度低，采用新方法后，將以往焊前會(huì)產(chǎn)生的問題提前在劃線分析時(shí)發(fā)現(xiàn)解決，在焊后會(huì)產(chǎn)生的問題提前在焊前分析時(shí)發(fā)現(xiàn)解決。提前發(fā)現(xiàn)問題，在最好的時(shí)機(jī)對(duì)問題進(jìn)行整改，避免將問題帶到下一工序。例如：N217船的141/151分段上船臺(tái)搭載時(shí)，由于采用新方法進(jìn)行精度監(jiān)控，肋骨下口與機(jī)艙內(nèi)底平面肋位定位一次裝配到位，全部不用割開調(diào)整，甚至預(yù)留的200 mm緩焊區(qū)都沒動(dòng)。

2）對(duì)分段的整體進(jìn)行有效的監(jiān)控：儀器測(cè)量分析的具有分段整體可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)艙分段外形目前采用新方法進(jìn)行精度檢驗(yàn)，分段的整體方正度得到了有效的監(jiān)控。

3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)角度得到控制：分段結(jié)構(gòu)的角度問題一度存在偏差，特別是首尾邊艙分段的外板縱骨，現(xiàn)場(chǎng)手工測(cè)量存在較大偏差，在綜合考慮后，決定將首尾6個(gè)低邊艙的所有的外板縱骨的角度納入測(cè)量分析范圍，角度的偏差量下降了80%，偏差值也控制在1件板厚范圍內(nèi)。

4）分析結(jié)果準(zhǔn)確率高：因全站儀為高精儀器，只要在測(cè)量過(guò)程中不受客觀因素干擾及人為誤操作，結(jié)果準(zhǔn)確度比手工測(cè)量高。這在船臺(tái)搭載中得到驗(yàn)證。

5）減小外板線形的偏差：外板線形對(duì)于手工檢驗(yàn)是一個(gè)難點(diǎn)，新方法簡(jiǎn)單、有效地解決了這個(gè)難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)外板線形的嚴(yán)格監(jiān)控，艏艉低邊艙分段的外板線形錯(cuò)位量已大大下降，為船臺(tái)節(jié)約了大量時(shí)間，縮短了船臺(tái)搭載周期。

3.2在船臺(tái)搭載定位中的作用

AMS分段精度測(cè)量分析管理方法除了監(jiān)控分段精度方面發(fā)揮作用之外，還為船臺(tái)搭載提供了參考。

分段精度分析時(shí)結(jié)果表達(dá)了實(shí)測(cè)點(diǎn)與理論點(diǎn)的偏差，這一點(diǎn)為分段船臺(tái)搭載提供了有用的數(shù)據(jù)參考，最好的應(yīng)用體現(xiàn)在不規(guī)則分段的定位上，特別是機(jī)艙舷側(cè)雙斜切分段定位，例如121/131分段定位，有了分段分析結(jié)果，現(xiàn)場(chǎng)可依據(jù)該分段的精度情況進(jìn)行定位調(diào)整，而不是像以往只有理論數(shù)據(jù)作參考。

3.3應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題

在儀器測(cè)量分析過(guò)程中存在兩個(gè)主要問題：

1）實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)異常：指的是測(cè)量回來(lái)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)后，整體變形，與所測(cè)分段截然不同，目前只能將原因定為測(cè)量過(guò)程中儀器的位置放生了變化所致，這種結(jié)果導(dǎo)致分段需重新測(cè)量，時(shí)間上造成浪費(fèi)。

2）儀器測(cè)量與手工測(cè)量存在較大偏差；有個(gè)別段有這種情況，產(chǎn)生的主要原因：儀器測(cè)量分析為整體考慮，而手工僅相對(duì)某一點(diǎn)而言，后來(lái)要求在測(cè)量發(fā)生過(guò)此類偏差的分段測(cè)量時(shí)增加3個(gè)共同基準(zhǔn)點(diǎn)作為分析參考，減少偏差。

4今后目標(biāo)

測(cè)量分析的管理方法將在分段精度管理中繼續(xù)推廣使用，在今后應(yīng)用當(dāng)中有幾個(gè)方面需要改善：

1）積累分析經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化分析方法、縮短分析時(shí)間。

2）擴(kuò)大分析范圍，逐步實(shí)現(xiàn)公司提出分段焊后精度100%儀器測(cè)量分析的目標(biāo)。

3）提高分段精度分析結(jié)果精確度，對(duì)分段進(jìn)行預(yù)修整，逐步實(shí)現(xiàn)分段無(wú)余量搭載。

5結(jié)束語(yǔ)

以上是AMS分段精度測(cè)量分析管理方法所包括的內(nèi)容，及在分段精度管理中的應(yīng)用情況。相信新方法將在不斷的實(shí)踐中得到充分驗(yàn)證，為提高公司造船精度，縮短造船周期發(fā)揮它的作用。