船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計技術研究

錢小龍+金圣杰

摘 要：從當前我國船舶制造業生產效率低下和操作不規范等問題入手，對船舶曲型分段生產的工藝和技術提出了建設性建議，并提倡廣泛借鑒國內外先進制造技術應用的經驗，走最適合我國船舶制造業的發展道路；科學運用相關的理論知識，規范和優化生產工藝，建立完善的船舶曲型分段生產工藝體系，提高我國船舶制造業的整體生產水平，并從制造工藝和操作方式上全面指導相關企業的生產，使整個船舶建造業的生產效率得以有效提升。

關鍵詞：船舶；曲型分段生產；計算機；工藝設計

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.146

在我國船舶建造和生產的過程中，曲型分段的建造非常關鍵。由于在進行曲型分段生產時，通常采用小規模、多種類的生產模式，因此，每一個單獨的分段都具有不同的造型且曲面形態差別較大，這就增加了曲型分段的生產難度，同時也對技術人員提出了更高的要求。目前，大多數船舶制造商都采用傳統的生產方式，生產過程缺乏統一的理論指導，生產操作不規范，且生產成品的合格率較低。如果能夠將先進、科學的制造技術引入船舶建造和生產階段，那么就可以提高企業的生產效率和生產水平。現階段，我國船舶制造業的生產水平參差不齊，急需加強技術指導。

1 生產原理

1.1 系統的構建

一個完整的船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計系統的基本框架通常由以下五個板塊構成：①信息錄入板塊。這一板塊是系統最基礎的組成部分，主要用來接收、錄入零件和供應商的相關資源信息。②工藝流程的確認板塊。該板塊主要是用來記錄整體的建造工藝流程。整體建造工藝流程包括主要工藝流程和輔助性工藝流程。③工藝和方法板塊。這一板塊主要用于記錄生產過程中所采用的工藝和方法，以及建造過程中所用到的各種理論知識和原理。④動素操作板塊。這一板塊主要用于分解板塊與板塊間的制作工序。⑤輸出板塊。該板塊主要用來輸出數據信息，以規范相關的制作工藝。

1.2 設計思路

船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計系統與普通的計算機輔助工藝設計系統存在很大的區別，前者大致從制作工藝流程、工藝操作和模擬操作這三個方面進行具體的設計。在生產工藝的選擇上，要求設計人員對產品的結構、性能等非常熟悉，具體到每一道工序的細小環節，比如生產時間、工藝手段和操作方式等。這就要求相關企業必須制訂完善的制作工藝章程，在生產的每一個環節上都能夠加以指導和規范。此外，章程內容一定要清晰、明確，便于操作人員理解。

2 工藝設計

2.1 工藝流程

制訂并落實制作工藝章程的主要目的是通過按照規范性的工藝流程進行生產和制造，全面掌握各零部件的特性，實現船舶曲型分段的順利生產。在具體的船舶制造過程中，可以將加工工序概括為重要工序和輔助工序兩個類型。其中，主要工序包括產品零件的運輸、定位、安裝和焊接等。通常情況下，對各類組件進行加工和制造都會運用到主要工序。輔助工序主要包括零件的翻新和細節上的二次劃分等。需要注意的是，在運用上述兩種加工工序前，要得到用戶的肯定。加工完成后，如果用戶不滿意，還需要進行修改，直到用戶滿意為止。

2.2 工藝制作方式

在船舶制造過程中，船舶制造工藝和方法更傾向于設計人員個人制造技術的應用。通過借鑒國內外先進制造技術應用的經驗，以專業理論知識為指導，許多船舶制造企業決定采用設計工藝模式，并在具體的生產過程中，積極擴展和優化原有的理論和技術。在具體的船舶生產過程中，可以按照已經制定好的生產工藝流程進行，先查閱與之相關的理論著作，然后結合實際優先選擇最優的工藝決策；嚴格按照所選的工藝決策操作，完整地記錄整個工藝流程和最終結論。這個流程就是所謂的“工藝規程”。

2.3 人機工程學原理的運用

對船舶制造工藝進行細致劃分的目的是記錄一些專用的模擬化操作流程，為今后的操作提供理論依據和實踐經驗。最基本的動素為符合人體操作和使用習慣的動作，比如抓取、移動、張開手臂等。為了能夠滿足用戶的使用需求，需將人機工程學原理應用于船舶設計和生產中。如果新的工藝標準存在諸多相似之處，操作者就需要進行相應的修改；如果只是某些環節相似，操作者可以對工藝進行細致的劃分，盡可能地簡化工藝流程，便于操作；如果基本不存在相似之處，操作者就要重新進行系統的錄入，篩選出相應的工藝決策，然后依照工藝決策操作。

2.4 工藝設計上的理論知識和技術

在應用船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計系統時，需將制造方式和規律轉化為理論知識，作為儲備，并將其錄入系統的知識庫中，以進行合理的推薦和分配，然后基于對具體部件特性和參數的分析，提供最適合的工藝方式。比如，在焊接工藝上，應著重考慮焊接的接頭型號、材質等相關數據，然后將其錄入知識庫，以選擇最適合的焊接加熱方式。

3 結束語

綜上所述，本文主要闡述了船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計系統框架的建立原則和整體的工藝設計思路。通過論證，總結出船舶曲型分段生產的工藝流程，即構建設計思路、實施工藝制作決策和進行嚴格的操作，從而形成一個完整的工藝設計流程，并在操作的過程中形成相關的工藝和操作決策。該工藝流程的應用不僅為我國船舶制造業實現標準化建造提供了指導，還為計算機集成制造系統在船舶制造業中的應用提供了依據，最終提升了計算機輔助設計系統在我國船舶建造中的應用水平。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕