船體建造精度控制技術分析

吉玉龍

摘 要：水路運輸業的迅速發展向船舶質量提出了更高的要求，而為了進一步提高船舶建造質量，本文以船體建造的精度控制技術作為主要研究對象，通過對船體建造精度控制方法的發展情況進行闡述，進而對船體建造精度控制的各項技術展開了深入研究。

關鍵詞：船體建造；精度控制；對合基準線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.206

0 前言

近年來，我國船舶制造業發展迅速，且為促進水路運輸業的發展提供了有力的交通工具支持，作為船舶制造的一項關鍵環節，船體建造精度的控制不僅關系著船舶的整體建造質量，而且對于船舶建造業與水路運輸業的雙重發展也具有重要影響。在現代運輸業和造船業競爭日益激烈的背景下，加強對對船體建造精度的控制技術分析與研究，已成為當前船舶制造領域需要著重開展的關鍵工作。

1 船體制造精度控制方法的發展情況與重要意義

對我國船舶企業進行分析可知，當前，多數企業大都能夠對船體制造的精度調控技術予以相應的重視，并以對船體的高效組織和操控為目標，利用船體制造精度調控技術的原理以及填充量等相關知識，通過對各部分零件進行調控，確保船舶的質量。在國外科技較為發達的船舶制造場中，每過一段時間，企業便會對船舶制造的步驟與零件特征開展較為全面的檢測與試驗，以此來保證船舶的安全性、可靠性以及造船成本的合理性。通過引入船體制造的精度控制技術，在船只制造過程中對各鋼板利用率誤差以及熱變形等情況進行環節，從而有效節省造船過程中的人力、物力和財力，提高勞動生產效率。加強對船只精度控制技術的研究和應用，從而確保船只建造過程中，所產生的誤差在可控范圍內，并確保所見船只性能達到預期效果并提高船只的安全性，有利于提高造船行業在國際造船市場中的競爭優勢[1]。

2 全船余量以及補償量的加放技術

對船體建造精度控制技術進行分析可知，其核心內容即為補償量的確定，而對船體建造精度控制的最終目的也是以補償量來取代船體的余量。因此，補償量的加放是否恰當，將直接關系著船體精度控制的效果。以上海外高橋造船有限公司為例，其在所造船只的余量與補償量方面的速度提升較快，從17.5wt散貨船這一首制船開始便開展精度造船，且精度分段高達全部分段數量的49.5%，而自5號船開始，便與韓國方面造船公司進行聯合設計，使其精度分段數進一步提升至58.7%。值得注意的是，在補償量的加放設置過程中，仍需注意，補償量同板的長度和厚度相關，板越長，則加放補償量則越大，而板越厚，加放的補償量也隨之增加[2]。

3 對合基準線精度控制技術

對合基準線的精度控制是船體建造精度控制的重要環節，從美國、日本、韓國等先進造船國家來看，在船體的各個裝配階段，如分段、總段和零部件的裝配所依據的點、線、面，均是借助對合基準線的方法來實現裝配精度的控制的，因此，對合基準線的應用對于船體建造的精度控制效果具有重要作用。當前，SWS《建造工藝慣例手冊》對合基準線由設計在輔助船舶設計與建造的計算機軟件集成系統Tribon建模后，經由切割版圖所轉換的數控切割機的指令予以實現，而對合基準線則在船體裝配的各階段予以建立，例如，在小組立、中組立階段對拼縫對合線、基于線性肋骨拼接的校直線和裝配定位線進行設定；而在大組立階段和線性分段方面則分別以安裝參考線和借助型值尺寸等方法實現控制。

4 反變形技術

就現階段而言，船只的船身大都是由鋼板構成的，因此，在船體建造的過程中，鋼板切割與焊接工作則至關重要。對船只制造進行分析可知，在此過程中鋼板極易產生變形，故有必要也必須對鋼板進行反變形控制，從而在確保鋼板保持原有形狀的基礎上提高船只建造的精密性。首先，在切割鋼板的過程中會產生大量的熱，從而導致鋼板變形，而所產生的熱量也會使得切割機本身產生變形，除此之外，在鋼板焊接時，因溫度的影響也會增加鋼板變形的可能。故從整體層面來看，鋼板的切割、焊接、號料以及裝配等各環節精度控制共同決定了船體的精度，若從平均值的角度分析，則鋼板精度的控制水平則主要由焊接的精度水平決定[3]。因此，各國的造船企業也均加大了對鋼板反變形技術的研究力度，當前，已經能夠從切割技術、焊接技術以及誤差控制等層面對造船設計技術以及施工技術和相關機械設備進行完善和優化，從而有效提高了鋼板反變形的技術水平，如借助擴大總組或是引入支撐技術等，均能夠獲得良好的反變形效果。

5 精度控制的統計技術

對船體精度控制進行分析可知，其實質上是造船過程中的統計控制，而開展精度控制的主要目的則是確保船只的生產效率得以持續提高。而對精度控制反饋信息的分析結果加以分析和利用，能夠有效地指導船只設計方法與工藝流程的調整，從而對各個分道生產線的工藝流程進行協調。需要說明的是，精度目標值的結果分析需要以大量的數據作為支撐，而數據檢測則是確保船體建造施工精度的必要手段和精度得以控制的重要環節。仍然以上海外高橋造船有限公司為例，其通過對大量精度反饋信息和目標值結果進行搜集和整理，從而為船體余量與補償量的加放提供了數據支撐。此外，在尺寸控制方面，外高橋造船公司也積極向韓國方面學習造船經驗，從而建立起精度尺寸的控制制度，通過借助簡單的直方圖與X-R平均數管理圖表來提高各個船體施工階段的精度控制。

6 結論

本文通過對船體制造精度控制方法的發展現狀進行簡要分析，進而分別從全船余量以及補償量的加放技術、對合基準線精度控制技術、反變形技術和精度控制的統計技術等方面，對船體制造過程中的各項精度控制技術做出了系統探究。可見，未來還需進一步加強對船體制造精度控制技術的研究力度，從而為提高造船精度和造船質量提供可靠保障。

參考文獻：

[1]王旨.造船企業船體建造精度控制技術淺析[J].山東工業技術，2014，04（12）：26-27.

[2]陳成.船體建造過程中精度控制要點分析[J].河南科技，2014，10（08）：69.

[3]傅曉斌.中小型船廠船體建造精度控制研究[J].南通航運職業技術學院學報，2012，04（12）：57-60.