T型材延尺補償量施放研究

劉文杰 鄧木明

摘 要：T型材制作的完工尺寸是否理想，是衡量船舶企業精度管理水平的重要指標之一。T型材制作的完工尺寸監控到位，則能為企業減少因尺寸偏差導致大量修割與換板而損耗的人力物力。通過本研究與分析，優化T型材原有的延尺補償量，并應用到實際生產中，減少T型材完工周期，降低修割率，達到精益生產的目的。

關鍵詞：精度；船舶；T型材；延尺；補償量

中圖分類號：U671.2 文獻標識碼：A

Abstract： Whether the finished size of T-bar is ideal or not is one of the important indexes to measure the precision management degree of shipbuilding enterprises. If the finished size of T-bar is ideal， it will reduce the loss of manpower and material resources caused by the large amount of trimming and plate changing due to the size deviation. This paper optimizes the original extension compensation of T-bar and applies it to actual production to reduce the completion period of T-bar， reduce the cutting rate and achieve the goal of lean production.

Key words： Precision； Ship； T-bar； Extension； Compensation

1 前言

船舶延尺補償量（以下簡稱延尺）是指加以施放在板材內部以抵消因焊接而收縮的尺寸。我司平直T型材延尺精度管理方案是根據以往建造經驗和吸取國內其他企業經驗而定。隨著精度要求的提高和無余量建造理念的提倡，T型材制作完工尺寸監控程度也隨之加深。

2 T型材尺寸偏差分析

我司T型材流水線制作的某大型礦砂船1#/2#/3#/4#共計2 709根平直T型材，完工合格率（下文稱一次合格率）為60.17%，經過余量修割或缺料換板處理后最終合格率達到91%，基本滿足生產需求。但統計數據顯示，平均每十根T型材有兩根需要修割面板或腹板，總體修割率約20%，修割數量占比較大。為此，必須深入研究與分析T型材尺寸影響因素，以優化施放延尺并提高一次合格率。

2.1 T型材尺寸影響因素分析

2.1.1 影響因素

影響T型材完工尺寸的因素很多，包括設計、型材結構、設備、裝配、焊接、測量六大因素（見表1）。

2.1.2 焊接與火工對尺寸的影響

T型材因焊接變形導致需火工進行矯正，其尺寸變化過程如圖1、圖2所示。

2.2 T型材延尺施放的現狀

根據經驗，型材因素中腹板高度是主要影響因素，故一般根據不同腹板高度進行不同延尺施放。同時以延尺值抵消因其他因素導致的尺寸變化值，從而達到提高產品一次合格率的目的。

表2為T型材延尺施放規范要求。

表3為某大型礦砂船T型材延尺施放的一次合格率。

表3數據顯示，不同腹板高度的T型材面板/腹板一次合格率均低于我司T型材合格率目標值95%，說明目前T型材延尺施放不滿足要求，需要進一步優化。

3 T型材延尺施放優化研究

3.1 收縮量統計

按統計方法，以腹板高度h=380的T型材面板偏差尺寸為例，面板偏差直方圖正態分布圖如圖3所示。

按上述同樣的統計方法統計實際收縮量，并將實際收縮量與理論延尺值進行對比，得出表4數據。

3.2 延尺優化

根據實際收縮量，計算實際應施放延尺量，如表5所示。

根據表5數據與原T型材延尺值對比，可進行延尺值優化：

（1）延尺的精確度為0.1 mm，對于0.01 mm的采用四舍五入的計算方法。

（2）為減少計算延尺的工作量，采用區間分類法進行延尺優化。表5顯示T型材長度一般為17.7～18 m，目前廠內T型材裝配精度為±2 mm，±2 mm/18 m≈±0.11 mm/m，則延尺值偏差在±0.11 mm/m的可考慮歸并為同一區間。優化結果見表6。

最終優化結果見表7。

4 結果驗證

為驗證上述結果能否提高產品完工一次合格率，通過對表7中5個不同腹板高度區間、平均分配共計100根T型材進行試驗，結果如表8所示。

試驗結果顯示，產品完工一次合格率達到了96%（目標值95%），滿足要求。

5 結語

通過對某大型礦砂船T型材延尺特點的研究分析，T型材尺寸的監控程度得到了進一步的精化，在降低修割率同時也增大了坡口保留率，實現無余量建造的目標，同時加強了企業的精度管理，提高企業的建造水平。