船舶制造精度管理及過程控制技術

萬志杰

舟山中遠海運重工有限公司 浙江舟山 316100

在船舶的制造中保證精度是其最基本的要求之一，因此精度的管理方面應該進行不斷的完善，進而在船舶制造中使用更為先進的制造技術來制定出有效的精度標準，使得船舶的制造更加的現代化，船舶制造的質量更高，有效的提高船舶制造企業的生產水平，促進我國的船舶業的發展。

1 我國船舶制造行業現在的發展狀況

和西方一些發達的國家相比，我國的船舶制造業發展的比較晚，尤其是在船舶制造的精度管理和過程控制技術方面，都在不斷的探索和發展，同時我國也缺乏相關專業的技術人才，因此我國在船舶制造業中技術相對來說比較落后。以前我國只掌握了船舶制造業中一些比較低端的制造或者生產技術，但是近些年來，隨著我國社會經濟的發展和科學技術的進步，在不斷的創新和研發船舶制造的先進技術，進而使得我國的船舶制造業得到了飛速的發展，同時我國也與一些船舶制造業比較發達的國家，進行了深入的合作，并投入了大量的人力，精力和物力，使得我國的船舶制造水平有了很大的提升，我國在船舶制造行業中不斷的發展，已經更接近造船強國的發展目標。如果在船舶制造業中有效的進行精度的管理以及過程控制技術，可以大大的縮短造船的時間，同時還能有效的提高船舶制造的質量，這會大幅度的提高我國船舶行業在國際上的競爭力。

2 船舶制造業精度管理的特點

2.1 特殊性

船舶制造生產中和其他的行業不同，有很多的特殊性，如果在生產制造中，生產資源缺乏，會直接影響船舶生產的水平[1]。比如船舶制造業需要很大的場地，還有一些吊車等大型的設備機械。因此在船舶制造業中，會需要相關的工作人員來負責船舶建造的整體規劃，對船舶制造進行管理，進而使得船舶制造中能夠合理的使用制造場地并提高機械設備的使用率。將整個生產過程進行科學的安排和計劃。

2.2 具有定制性

船舶本身屬于一種大型的商品，船舶的形狀和功能也在不斷的發展，因此制造船舶時不會進行大批量的生產，通常情況下，生產的數量會結合客戶的需求來決定。船舶制造企業在與客戶溝通時，需要明確客戶的具體需求，預定的船舶類型以及船舶的各種功能。在明確客戶的所有需求之后，船舶制造企業就結合實際的生產能力以及客戶的需求，完成船舶的設計和生產制造等，進而在規定的時間內向客戶交付船舶。

2.3 船舶結構復雜

船舶制造中結構復雜，其中船舶的每個結構之間是有相互的聯系性，且船舶制造需要較長的時間，船舶的體積很大，因此在船舶制造中會有很多的困難。在目前我國的船舶制造業中，并不能完全的實現自動化的生產，很多生產步驟都需要人工進行操作。在我國，目前還不能實現流水線的生產船舶，所以為了更好的服務客戶，我國的船舶制造企業應該不斷的創新，將船舶的生產設計等環節進行相互的結合，針對船舶制造中的問題也要做出及時的修改。

2.4 不可控制因素較多

在船舶的生產和制造中以及管理方面會出現很多不可預測的因素，我國很多的船舶企業并不重視信息化的發展，因此我國的船舶制造行業中很多項技術比較落后，更新的速度非常慢，同時在船舶制造業中，每一項需要很多部門的配合，但是各個部門也沒有進行有效的溝通和交流，使得在船舶制造中各個部門的合作能力很差，因此會出現很多不同的問題。

2.5 工期比較嚴格

船舶制造業和其他的制造行業不同，一般船舶的制造工期都是非常緊張的。同時制定船舶的客戶，對工期的要求也是比較嚴格，如果在規定的工期內沒有完成船舶的制造會被交付很多違約金。此外船舶制造的時間越長，船舶制造成本就會越高，因此在船舶制造業當中，如果出現延遲交貨的現象會對船舶制造企業的形象以及聲譽造成一定的影響。

3 船舶制造精度管理的要點

在船舶制造中，如果要想真正的提高其精度就應該科學的來設置補償量，可以有效的應對在船舶制造中出現的一些偏差，用這種方式可以降低船舶制造的成本，并且提高船舶制造的質量。

3.1 預算標準差

一般情況下，在船舶制造過程精度的管理中最重要的就是提前預算出在船舶制造中不同過程的標準差[2]。在開始預算標準差的時候，需要用到很多的數據信息，并且使用計算機輔助工具將這些數據信息進行系統、科學的分析，通過分析將建立相應的模型，最終預算出標準偏差。就船舶生產制造環節而言，大部分的環節都需要進行標準偏差的預算，比如在板列拼焊加工、數控加工、熱變形等環節都會存在一定的差異，因此需要提前計算預算標準偏差，使得在實際的制造中有效的應對這些生產環節中的偏差，保證實際的生產尺寸在預算的標準偏差范圍之內，一般情況下船舶的進度誤差呈現在圖中，進而可以提高船舶生產制造的質量，見表1。

表1 船舶的進度誤差

3.2 合理的分配補償量

在船舶制造業中，合理的分配補償量是對船舶生產中存在的一些缺陷采取的補救措施，進而使得補救之后的零件還能夠運用到船舶制造中，并且符合船舶制造的要求和標準，有效的提高船舶制造中各個零件的使用率和合格率，這不僅可以減少船舶制造的成本，還可以提升船舶的質量。就目前的實際情況分析，在船舶制造中，分配補償量通常會使用系統補償和非系統補償這兩種方法，其中系統補償也可以稱之為幾何量補償，具體是指將原來的零件作為基礎，往原來的零件上增加一些數值，進而使得船舶制造精度預期的效果會更好，其中增加的那些數值就可以稱之為實際補償量；另一種非系統的補償，具體指的是在船舶制造中會有一些零部件出現變形，因此需要進行調整并給予一些補償，比如火工矯正，焊接補償等等，這種類型的補償方式是非系統的補償。

3.3 準確計算補償量

在船舶制造中準確的計算補償量，需要進行綜合性的計算，并且還要根據具體的制造情況進行深入的分析，以此來對局部的零件制定合理的補償方式，使得局部的零件精度符合船舶制造的標準，有效提高船舶制造中精度管理的水平。在計算補償量的時候，需要劃分不同的階段，補償量的計算也有兩種方式，分別是概率法和極限法。但是在具體的計算補償量時，還需要充分的結合在船舶焊接時產生的變形或者收縮等實際情況，并對船舶制造中需要進行焊接的位置做出合理的預測，之后在計算出相應的補償量。

3.4 修正補償量

在船舶的制造中，要想提高精度的管理僅僅依靠預算補償量是遠遠不夠的，因為預算補償量并不能保證完全的正確。在實際的船舶過程裝配制造中經常會出現補償量預估不準確的情況，當發生這樣的情況時，還應該對其原因進行深入的調查，并結合實際的情況對補償量做出相應的調整和修正，使得最終修正后的補償量滿足船舶制造的標準和要求，并且最終確定補償數據之后應該將這個數據及時的錄入電腦，這樣可以為以后船舶制造提供實際的經驗和依據，有效的提升船舶制造業的精度管理效果。

4 船舶制造中制造過程控制技術

4.1 精度的檢測技術

在船舶制造中精度檢測需要相應的工具，工具的檢測質量以及檢測的準確性會直接的影響船舶制造的精度管理水平，通過精度檢測可以得到很多的數據，這些數據就是在計算補償量時需要用到的[3]。精度檢測也是保證船舶制造質量的基礎和關鍵。隨著科學技術的進步，精度的檢測方式也在不斷的創新和發展，已經由原來的接觸式檢測逐漸的變為非接觸式的檢測，比如現在可以采用遠距離照相的技術對船舶制造過程中的焊接工作進行檢測，這項檢測可以有效地檢測到焊接中收縮量，由此可以得出很多的數據。隨著科學技術的發展，現代化的檢測工具越來越多，檢測的技術也是越來越先進，進而使得精度的檢測變得更加的準確。

4.2 過程控制技術

船舶制造過程中過程控制主要分為兩種，一種是被動控制，一種是主動控制。其中被動控制指的是在船舶具體的制造中，因為受到不同因素的影響，使得實際制造中會出現很多的精度誤差，需要采取相應的補救措施來保證船舶制造的精度。主動控制指的是在船舶制造中主動的對影響船舶制造精度的每一個環節進行深入的分析，在施工中盡量的避免每一個環節出現問題，進而以此來保證船舶制造的精度。通俗的來講，就是在出現錯誤之前，就已經采取了有效的控制措施，因此成為主動控制。所以說船舶制造精度的管理是一個動態化的管理，并不是一成不變的，因此需要對精度的管理不斷的做出調整和優化。所以在船舶制造過程中，應該來進行動態化的管理，在船舶制造精度管理中等到船舶制造的各項工程結束之后，應該做到及時的檢測每一個制造環節的質量，對制造環節進行全方位的檢測，將檢測的結果和相關的制造標準進行對比并開展分析，結合分析的最終結果，為船舶的制造提出合理的建議，保證每一個制造環節結束后所制造的零件都符合船舶制造的精度，以此來提高船舶制造的精度。

4.3 不斷的創新船舶制造中測量的技術

在船舶制造的過程中，需要對精度進行測量，并對精度管理中設定相應的目標，進而在制造中朝著目標努力[4]。其中有很重要的內容就是測量，該技術應該具有先進性，這樣才能保證測量出的數據精準度更高，如果在測量中測量技術有一定的問題，那么測量到的數據也會出現誤差，這會對船舶制造產生不利的影響。同時還應該充分的使用信息技術和智能技術，發揮先進的信息技術的優勢。在船舶制造的精度管理中，計算補償量和分配補償量這兩個環節是最容易出現問題的，因為在這兩個因為補償量的計算和分配會包含很多的內容，并且涉及到大量的計算，如果只是依靠人工計算出現失誤的幾率很大，因此應該充分的利用計算機技術和智能技術，發揮科學技術在船舶制造精度管理中的作用。

5 結語

目前，我國的船舶制造業正處于發展階段，很多技術都不太先進。隨著經濟的發展，船舶制造業顯得越來越重要，同時時代的發展對船舶的要求越來越高，只有不斷地而提高船舶制造的質量和效率，增加船舶的現代化功能，才能真正推動我國船舶制造業的發展。在船舶制造中，應該重視制造中精度的管理以及過程控制技術的應用。因此船舶制造需要花費較長的時間，涉及到很多的制造環節，因此出現誤差的情況很多，只有不斷加強施工技術，才能有效的保證每一個施工環節生產的零部件都能符合船舶制造的精度要求，做好船舶的精度管理，進而有效的提高船舶制造的效率和質量。