船舶制造精度管理及過程控制技術分析

王大臣

（湖南永盛船舶有限公司，湖南 長沙 410204）

一、精度管理的核心價值

船舶制造具有涉及專業領域多、工序繁瑣復雜等特征，而且管控船舶制造工藝精度的難度系數較高，使得船舶質量缺乏保障。精度管理是指在船舶制造過程中，利用補償量來替代余量，通過擴張補償量范圍，提高船體構造精密度。采取精細化管理措施，最大限度保證數據的完整性、精確性與可靠性，優化補償量分配，降低關鍵數據的偏差。且經測量所獲取的數據信息能夠在一定程度上影響補償量分配與計算工作，換言之，保障數據的準確性能夠切實提高整體工作質量等級。通常來說，獲取數據是構建數據模型的基礎工序，利用模型可客觀對比分析數據，提高數據精確度，強化整體設計質量。而后，利用反推法可將補償量均衡分配到特定環節。需要格外注意的是，在應用反推法的過程中要嚴格履行既定順序。精細化管理不單純要停留在針對過程的動態管理方面，也要著重注意補償分配技術，創新工藝，將誤差控制在合理范圍內，在提高精度管理水平的前提下，強化船舶質量。

二、船舶制造精度管理要點分析

在現階段船舶生產制造過程中，為提升其加工制造精度，主要通過合理設置補償量方式來降低制造工藝中存在的尺寸偏差，從而達到提高船舶制造質量、降低生產制造成本的目的。在具體控制和管理中可從標準偏差預算、補償量合理分配、補償量計算和補償量修正等方面入手進行處理。

（一）標準偏差預算

在船舶生產制造過程中，對各個制造環節和加工階段進行標準偏差預算是實施精度管理的首要環節。在標準偏差預算過程中，首先需對實際生產加工制造過程中產生的大量數據信息進行采集，然后利用相應的計算機軟件對其進行統計分析，建立數據模型，在計算機中對標準偏差進行準確預算。從具體的船舶生產制造情況來看，其中有多個階段和加工環節都需要進行標準偏差預算，如板列拼焊加工偏差、數控加工熱變形偏差等，各部分所允許的標準偏差需要做精確預算，然后在實際施工中進行控制，使其保持在標準偏差范圍之內，從而保證船舶生產加工制造質量。

（二）合理分配補償量

合理分配補償量主要用于彌補生產加工制造過程中出現的不足或者缺陷，使補償之后的生產加工零配件能夠滿足實際制造需求，減少廢棄零件、不合格零件數量，提高船舶生產制造效率，降低船舶生產成本。從具體情況來看，當前在補償量分配上，常使用的方式有兩種，即系統補償和非系統補償，其中系統補償也被稱之為幾何量補償，主要是在原有加工零件基礎上額外增加部分數值，從而使最終加工完成的精度滿足實際所需，而這個額外增加部分數值也就是生產加工中的實際補償量；非系統補償主要針對的是生產制造過程中存在特定變形情況，針對其特定變形量做出適當補償，例如焊接補償、火工矯正補償等都屬于非系統補償。

（三）補償量計算

補償量計算是一個綜合性的工作，需要綜合各部件加工制作情況來考慮局部零件補償措施，從而讓局部零件精度和整體部件精度都達到設計要求，進而實現有效精度管理。對于補償量實際計算通常需要分階段進行，然后采用概率法或極限法做出準確估算。另外，在具體計算中主要應當對焊接時產生的收縮變形加以重視，對需要焊接加工的部位提前考慮，設置相應補償量。

（四）補償量修正

在實際船舶制造精度管理中，并不是第一次設置的補償量就能夠完美達到生產需求，在最終裝配過程中可能會發現一些精度要求不足的現象，此時需要對具體原因展開分析，然后在補償數值上做出適當調整，使調整后的補償量能夠滿足實際制造精度管理所需，最后將相應的補償數值記錄到系統之中，使之成為實際生產制造中系統補償量的參考基準，提升精度管理效率。

三、關于流程控制

通常來說，船舶制造過程的主體控制技術包括，船舶制造精度測量、船舶制造流程動態管控兩方面。積極落實船舶制造精度管理與過程控制技術，采取針對性措施優化處理制造環節存在的突出性問題，深度挖掘潛在因素，可切實保障船舶制造質量。

（一）測量技術的主要特點

在船舶制造過程中，為實現制造精度控制目標，首先需要保證測量技術先進性，以免在測量過程中造成較大測量誤差，使得最終精度控制難以滿足實際生產要求。從測量技術實際應用來看，測量技術主要與測量工具、測量技術水平有較大關系，例如在傳統測量技術中，通過千分尺、游標卡尺進行測量，對測量人員實際測量操作有著較高的要求，因此對最終測量精度影響較大；而當前在測量過程中多采用非接觸測量技術，如利用遠紅外技術對船舶焊點位置進行非接觸測量，測量具有較高智能性，可以更好地控制測量精度。由此可見，在船舶制造過程中，控制測量技術是非常重要的，值得相關人員加以重視。

（二）關于主動控制和被動控制

通常來說，精度控制主要包括主動控制和被動控制兩方面。所謂主動控制，就是在察覺各類影響因素但并未產生實際效應的情況下，采取相應的精度管理與控制技術，將負面影響控制在最低。而被動控制則是針對預料外的精度問題進行控制，但基于此類事故具有一定的不可控性和不可預測性，因此，應當盡可能的做到防患于未然。

實際上，在船舶制造精度動態控制過程中，測量產品尺寸，客觀對比工序精度都屬于基礎性工序。如果某一工序所測得的尺寸結果符合精度要求，方可核算補償量參數。同時，依托電子檢測手段可優化處理各個工序的補償量結果，將其鍵入精度控制系統，直至測算結果達到標準要求后，方可進入下一道工序。如果船舶制造企業對精度控制流程了解不全面，可采取控制尺寸鏈接組成的方式，逐步解決問題。并構建完善的船舶制造管控體系，盡可能節約成本，幫助企業實現經濟效益與社會效益最大化，增強核心競爭力，進而促進企業的可持續發展。

（三）制定科學合理的精度標準

船舶制造精度管理需要制定科學的標準，要有豐富的經驗，并且對于外界環境也要有正確的判斷。因為市場經濟的不確定性，所以經濟因素也要作為船舶制造的考慮因素之一，因為市場經濟的不斷波動，控制成本成了船舶制造的重要問題。如果某一工序中零件精度下降，那么下一道工序的成本會隨之增加。所以選擇合適的精度等級才是最重要的，不是一味的控制而是選擇最適合作業的精度，性價比才會隨之提升。并且應該制定不同的管理方案才能在變化的市場中生存下來。除此之外，古往今來在我國船舶制造業都有一個歷史難題亟待解決，就是精度控制，它阻礙了我國船舶制造的發展。所以我們應該著眼于精度控制才可以讓我國的船舶制造業在短時間內取得突破性進展，并且在一定程度下可以接近國際上船舶制造的標準，更為以后可以超越其他船舶制造強國打下了堅實的基礎。

四、船舶制造發展趨勢

（一）優化節能減排技術

船舶在服役期間會消耗大量的燃料，因此會產生許多環境污染等問題。同時隨著人們環保意識逐漸增加，在綠色船舶制造理念的指導下，船舶行業需要關注節能減排技術。目前已經開始逐漸關注氣體燃料，同時需要加大雙燃機的研究工作，讓船舶可以同時使用天然氣或者船舶油料，這樣便可以有效滿足綠色船舶制造理念的要求。現階段大部分的綠色船舶均使用了雙燃機，由此可見未來很長一段時間雙燃機的研究將會成為發展的主要趨勢。

（二）新型船舶制造材料

在綠色船舶制造過程中使用綠色節能的材料是重要的體現方式。現階段，綠色船舶所使用的節能材料為耐腐蝕的鋼管、新型的涂料等。而傳統的船舶制造過程中會使用到大量不可降解的材料，廢棄后會產生大量的環境污染問題，同時實際效果也會受到質疑。因此綠色船舶制造未來的發展必將會使用到大量的綠色環保型材料，進而適應綠色船舶制造發展的需求。在綠色船舶制造過程中，首先為了增加船體的耐腐蝕性，船艙區域會使用到大量的耐腐蝕鋼板，這樣既可以減少船舶制造環節，降低材料損耗，同時還可以提高船舶性能。其次會使用到新型的涂料，降低船舶涂刷次數，同時還可以保護船體性能，降低船體阻力。

結語

目前，我國船舶制造行業發展迅速，但是在快速發展背后也突顯出更多問題，其中較為突出的便是生產制造過程中管理精度較低，使船舶制造整體質量受到影響。通過本文分析可以看出，船舶制造精度管理要點主要集中在四個方面，即標準偏差預算、補償量合理分配、補償量計算和補償量修正，在過程控制中主要應從測量技術更新，計算機技術、智能技術拓展等方面進行改進，使我國船舶制造精度更高。