基于TRIZ理論，提高槽型艙壁精度技術研究

李虎　王鵬　李慧君　陳煒豐　宋延強

項目背景

1.1 項目改進前情況

馬士基船型的槽壁板前期壓型過程中，槽壁板前期的檢測合格率只有25%，在分段組立過程中，出現偏差較大，修復工作量較大，并且馬士基船東要求槽壁壓彎板屬于應力區，不能進行火工修復，不能進行強力矯正，分段階段的對位偏差較大的槽壁板沒有辦法進行修復，所以急需要改進槽壁壓彎工藝以及借助壓彎定位工裝提升現場壓彎精度，以提高槽壁段制作精度，確保馬士基船建造進度有序進行，保證船體在建造周期內完成各個節點周期。

1.2 項目存在的問題

為保證分段施工精度，馬士基船的槽壁壓彎板實施嚴格的精度驗收制度，但是鋼加公司已經有3～4年沒有對槽壁壓彎板進行施工，缺少現場壓彎的工藝做指導，設備的性能單調老化，施工工藝沒有改進，對壓彎板加工精度帶來不穩定性。

分段大組立階段，出現了正反壓彎之間間距超差，導致槽壟間距和槽壟深度超差的現象，槽壁對接對位偏差以及對CM節點驗收不合格。

1.3 常規解決途徑及問題

企業通常安排經驗豐富的老師傅來親自進行槽壁壓彎操作或者是指導現場操作，提升現場加工精度。

應用創新方法過程

2.1 因果鏈分析

根據因果鏈分析，船體首部曲外板切修量較大最終的原因是：1.光滑曲面上基準點很難確定;2.壓彎時操作者目測視線偏差。

2.2 資源分析

壓彎板上的弧心線和R止線、測距儀、磁鐵、紅外線發射裝置。

2.3 九屏法分析

利用九屏法進行分析，我們發現槽壁的冷壓型技術會朝著數字化塑性加工技術發展;槽壟檢測會向電子化檢測趨勢發展。

2.4 資源分析

2.4.1 時間資源：正曲完成后反曲。

2.4.2 空間資源：正曲完成后會將板從地面隔開一定距離。

2.4.3 物質資源：液壓機、胎具、吊車。

2.4.4 能量、功能資源：電能 磁能 液壓能。

2.5 技術矛盾

2.5.1 冷壓型需要基準線精確對正，但是現場操作者目測定位存在的偏差;主要是制造精度和自動化程度矛盾，對應40個發明原理：26復制、18振動、28機械系統替代、23反饋。

經過原理的運用，產生方案在上胎具上安裝一個激光定位儀，發射紅外線，照射在板面的R止線上，即可判定上胎具中心與板上弧心線精準對正，即可壓型。

2.5.2 壓彎板上只是單面有線和壓彎需要板雙面都有弧心線，對應39個工程沖突之形狀和裝置的復雜性;對應40個發明原理中：16、未達到或超過作用，29、氣動與液壓結構，1、分割，28、機械系統替代。

設計一種雙面劃線尺，可以將板正曲面上弧心線和R止線繪制到板背面，保證了反面壓彎時的基準對位，提高反面壓彎精度。

2.5.3 槽壁壟距控制精度和現場檢測方式存在不足;屬于形狀（12）和靜止物體的長度（4）的矛盾;對應40個發明原理：13、反向，14、曲面化，10、預操作，7、嵌套。

通過研究設計發明了一種槽壟間距檢測電子檢測工裝，輔助測距儀檢測槽壟間距。

項目改進效果

3.1 項目改進實施情況

集團在建的P110K馬士基船型、30萬礦砂船是槽型艙壁結構，使用創新方法對槽型艙壁制作加工技術進行改進，對大型的（2000T）液壓設備進行定位技術改進升級，在壓彎上胎具上裝置了紅外線激光定位裝置，利用壓彎板上R止線，對壓彎時進行輔助定位，保證了壓彎精度;設計使用雙面尺對槽壁板進行雙面劃線問題，將正曲面的弧心線和R止線繪制到板背面，為槽壁板反曲面壓彎提供了壓彎基準線。組立階段對槽壟寬度檢測由使用電子測距儀電子檢測的方式替代原來的使用大樣板檢測方式，提高現場檢測便捷性和精確度。

3.2 項目改進后效果情況

使用新工藝后工裝以后，槽壁壓彎精度合格率得到很大提升，由原來的25%提升到現在的85%，提高了槽型艙壁分段驗收合格率，提高了槽型艙壁建造質量，縮短了槽型槽壁建造周期。

3.3 項目改進后推廣情況

經過技術研究并對成型的實用性強的技術和工裝進行推廣 ，目前雙面尺已經廣泛推廣到分段部使用;紅外線槽壁壓彎定位裝置也正在設計，完成后裝備到液壓機胎具上，輔助槽壁壓型;設計了槽壁壟距檢測工裝設計圖，制作后可以投入現場施工使用，可輔助測距儀對槽壁壟距的電子檢測，提高了槽壁分段對接精度，提高了槽型艙壁段的完工精度。目前集團在建的槽型艙壁船型范圍較大，推廣針對槽型槽壁精度控制的技術改進對集團生產精度控制顯得尤其重要，可以緩解馬士基船型船東對槽型艙壁精度的監控壓力。

專利情況

申報了3項專利，已經授權了一項。

責編/李曼