數字化造船精度控制技術現狀分析

張君 劉小慶

中船澄西揚州船舶有限公司 江蘇揚州 225200

造船精度控制技術就是對在建造船舶的各個環節的實際尺寸進行有效的統計和控制，并且能夠在造船過程中采用先進的技術手段取代造船余量，使船舶建造各工序的尺寸準確度能夠得到顯著的提高，使船舶在建造過程中的調整量能夠有效地減少，實現無余量造船的要求，滿足船舶精度控制。數字化造船精度控制技術就是在船舶建造過程中利用智能化、信息化的先進技術控制造船精度，有效的縮短造船工期，使船舶數據的精度控制能夠得到有效的提高。

1 國內外造船精度控制技術現狀

1.1 國外造船精度控制技術現狀

目前為止，精度控制技術比較先進的國家韓國、日本、德國等國家，其中韓國和日本的精度控制技術在全世界都處于領先地位。精度控制技術先進的國家主要經歷了三個發展階段：首先，對船體分段的尺寸進行精度控制；其次，對船體的平直分段建造尺寸精度進行有效的控制；最后，精度控制船體分段建造中的各項尺寸。到目前為止，在國外的先進造船廠都已經到達了第二個發展階段，甚至有部分造船廠已經到達了第三個發展階段，這讓國外造船廠的精度控制技術發展較快，但是各國仍在不斷完善管理制度，采用新工藝、更新設備來促進造船精度控制技術的發展[1]。

1.2 我國造船精度控制技術現狀及存在的問題

我國對船體精度控制技術的研究和實際是從20世紀70年代開始，研究成果顯著。并且為了能夠深入研究精度造船技術，我國在1987年也成立了專門的研究小組，并且取得了一定的進步，但是依舊沒有形成完整的精度造船技術的數據體系，也沒有先進的精度控制技術支持，而且對于精度控制技術的研究還處于尺寸精度研究的初級階段，與日本、韓國等造船強國相比還有存在一定的差距。

精度造船控制技術是提高造船質量的核心，但是造船技術先進的國家封鎖中國造船企業學習技術的渠道，導致我國不能引進國外先進的精度控制技術來對船舶進行建造。到目前為止，我國在對船體分段數據進行精度控制時，依然存在著一定的不足，需要進一步的研究和完善精度控制技術[2]。

（1）數據測量精度低。船舶建造過程中需要采集大量的數據來支持船舶建造，但是在采集相關數據時，由于工作人員多，導致很難展開大型船只的結構件測量，而且不能準確的測量船體數據。除此之外，在對船體數據進行非數字化測量時，工作人員不能與現代的測量方式進行結合，采用傳統的手工記錄法，使測量結果出現誤差。

（2）船體合攏時精度測量時間長。在對船體進行大合攏時，工作人員采用傳統的合攏技術，導致工作效率低下，而且工作人員還需要切割船體余量，導致需要對船臺進行長時間的占用，并且工作人員依舊采用傳統的數據測量方法來測量船體分段的變化，不能作為無余量生產的數據基礎。

2 國內數字化船體建造精度控制技術的探索

2.1 SP.NET軟件系統

在對船舶的整體建造過程進行管理時，以網絡數據庫作為基礎所形成的專用系統，叫做造船精度管理系統。精度數據庫使造船精度控制系統的核心，有效的結合全站儀對船體的建造進行管理，并且快速檢查和分析船體的分段精度，模擬預算船體總段的搭載偏差，對測量出的船體數據進行準確的統計和分析，推動造船業的順利開展，使造船精度管理技術能夠得到顯著的提高[3]。

（1）生成數據庫。工作人員利用造船精度控制軟件可以準確的編輯和刪除船塢船臺、施工隊和的造船場地相關信息，進行準確的管理，并且將生成的數據通過網絡進行實時的共享，實現數據的復制和傳遞。

（2）分段精度控制。在分段精度的控制方面使用精度控制軟件可以定義船舶的屬性，船體的幾何形狀，并且能夠準確的分析測量數據存在的誤差，最后可以形成準確的數據報表，并且對生成的報表進行編輯和打印。

2.2 DACS系統進行精度控制

（1）利用DACS系統提前模擬使分段對接。工作人員可以利用計算機技術，結合DACS系統提前模擬船體的分段對接，可以對拼裝尺寸進行精準的控制，同時，工作人員也可以準確的掌握拼接分段的錯位和間隙情況，能夠使分段拼接的準確度得到顯著的提高。除此之外，工作人員可以通過模擬搭載預算提前得知在拼接完成之后的尺寸精度，并且可以通過已經得知的尺寸精度來調整船體分段的位置，確保能夠有效的提高整體的拼接精度。

（2）DACS系統全方位現場測量，快速處理數據。數據測量的速度在自由轉換坐標的模式下得到了顯著的提高，與傳統制造業中的尺寸控制模式有所不同，新的數據測量方法擺脫了傳統的定點畫線的尺寸控制方式，使全站儀的作用能夠充分的發揮出來。工作人員在測量船體數據時，可以通過各個角度進行準確測量。除此之外，利用DACS系統對數據測量，也可以使數據處理的速度得到顯著的提高，工作人員只需要簡單的操作計算機，就可以快速處理測量的數據，并且能快速生成測量表格。與國外的其他同類軟件相比，國產DACS系統更加適合國人操作，而且數據測量速度快，但是要想真正的實現系統化，使精度控制技術與生產緊密結合起來，還需要很長的一段時間的探索[4]。

3 結語

要想實現造船技術的數字化發展，首先就應該加大對造船精度控制的研究，利用數字化技術對各環節進行嚴格的控制和管理，提高造船精度，使我國船舶企業的核心競爭力能夠在國際市場上得到顯著的提高，推動我國造船行業的飛速發展。