现代造船模式

现代造船模式

众所周知，造船有着不同的方式和方法，即使建造的船舶相同，在不同的船厂鉴于技术水平与生产条件的不一，船舶建造的方式和方法也不尽相同。

造船总有其特定的模式，各厂有相同的模式，也含有不同的模式，但不管相同与否，总存在一种较之另一种更有利于提高造船生产效率，确保建造质量和缩短造船周期的模式。随着科学技术的进步和造船需求量的急剧增长，造船模式是不断发展和变化的。但相对在一段时期内又是稳定不变的。但深入对其分析，这些模式实际上可分为有本质差异的两大类别。

  一，系统导向型造船模式，统称传统造船模式。

系统导向型的传统造船模式实质上就是按功能∕系统对产品作业任务进行分解和组合，并按船、机、电专业划分的工艺阶段，再细分为各个工艺项目作为船舶建造过程中的一个工艺环节，以工艺过程形式组织生产的一种造船模式。

  二，产品导向型造船模式，统称现代造船模式。

产品导向型的现代造船模式实质上就是从船体建造、舾装、涂装一体化角度，按区域对产品作业任务进行分解和组合，并按区域划分各类作业任务，形成船体以分段、舾装、涂装以托盘（或单元）作为组织生产的基本作业单元，进行船舶建造的一种模式。

所谓现代造船模式，可理解为以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域组织生产，壳（船体建造）、舾、涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续地总装造船。完整理解现代造船模式，可见要归纳如下几点：

（1）
应用成组技术的制造原理和相似性原理，以及系统工程技术的统筹优化理论，是形成现代造船模式的理论基础。

（2）
应用成组技术的制造原理，建立以中间产品为导向的生产作业体系，是现代造船模式的主要标志。

（3）
中间产品导向型的生产作业体系的基本特征，是以中间产品的生产任务包的形式体现的。

（4）
应用成组技术的制造原理进行产品作业任务的分解，以及应用相似性原理按作业性质（壳、舾、涂）、区域、阶段类型分类成组，必须通过生产设计加以规划。其中按区域分类成组，建立区域造船的生产组织形式，是形成现代造船模式的基础和必要条件。

（5）
应用系统工程的统筹优化理论，是协调用成组技术原理建立起来的现代造船生产作业体系相互关系的准则。该准则形象化的壳概括为两个“一体化”，即“壳、舾、涂”一体化和“设计、生产、管理”一体化。

（6）
现代造船模式是通过科学管理，特别是通过工程计划对各类中间产品在船舶建造过程中的人员、资材、任务和信息的强化管理，以实现作业的空间分道、时间有序、逐级制造、均衡、连续地总装造船。

现代造船的设计阶段可以划分为以下几个阶段：

初步设计——按船东技术任务书要求进行船舶总体方案的设计。设计的基本原则按总体功能/阶段/专业。设计生效后则作为后续设计阶段的设计依据。这是船舶设计的第一层次，其中含报价设计·合同设计。也可以称为合同设计。

详细设计——根据合同确认的技术文件及其修改意见，在初步设计的基础上按各个系统/功能/专业，对具体技术专业项目进行详细性能设计，以确保船舶总体的技术性能的要求。这是船舶设计的第二个阶段。该阶段应按验船机构和合同的有关规定提供图纸和技术文件的送审和认可，为生产技术准备提出所需的材料·设备订货清单，也称为送审设计。

转换设计——是在详细设计的基础上把系统设计转变为区域设计的前奏。该阶段提供的转换设计图纸，如船体分段结构图和舾装综合布置图是后续生产设计的依据。不提供应用于现场施工。

生产设计——是在转换设计的基础上按区域/阶段/类型进行产品作业任务的分解和组合，结合船厂的施工条件规划“怎样造船”的一种设计。该阶段提供的工作图和管理图表均作为指导现场施工的依据。

现代造船模式的形成，除应用成组技术和系统工程技术作为其建模的主要技术基础之外，还需要有当代其他新技术的应用作支撑，先进制造技术在现代造船模式中的应用有：

(1)成组技术。首先应用于机械制造业，利用零件的相似性来组织多品种小批量生产，以获得少品种大批量的生产效率。成组技术被应用于船舶建造工程，导致了中间产品分类成组加工和管件族加工方法的产生，形成了船体分道建造生产线；成组技术中短间隔期、小批量的生产管理方法形成了船舶建造作业的托盘管理。

(2)系统工程。把船舶建造作为一个大系统，分解为壳、舾、涂三种作业系统，再按区域/阶段/类型逐一分类成组，并以"中间产品"为纽带建立各类作业子系统以及作业系统的相互联系。

(3)工业工程。包括成组技术、系统分析、物料搬运、计划和目标管理等，追求高效率、短周期。

3.现代造船模式的基本要素

　　 (1)中间产品。是最终产品的组成部分。舾装单元和舾装模块是典型的中间产品。舾装单元是对特定区域内(如机舱)的设备进行合理布置，单独地高效率地制作；舾装模块是将组成一定功能的相关设备、支架、仪表、管路和电缆等进行组装；在适当时机整体吊入船体进行安装。

　　 (2)船体分道建造。以分类成组的中间产品为导向，组成若干个相对独立、最大限度平行作业的生产单元，按工期要求，保持一定的生产节拍作业。现代造船模式中

的区域舾装技术、区域涂装技术、高效焊接技术、信息控制技术、精度造船技术等都离不开船体分道建造技术。

（3）壳舾涂一体化作业。确立了以“船体为基础、舾装为中心、涂装为重点”的管理思想，从设计、采购、生产计划与控制等方面围绕中间产品进行协调与配合。

简言之，现代造船模式的基础是区域造船（按区域∕阶段∕类型组织生产），目标则是以中间产品为导向，实现两个“一体化”区域造船，其主要基础则是以生产设计和科学管理，它将犹如两个车轮推动着传统造船模式向现代造船模式的转变。总之，现代造船模式的形成是当代新技术在造船中应用的综合体现，是推进现代化造船设计、造船生产和生产管理的动力。

例：以现代造船模式理论为指导下的4500T散货船的工艺流程如下：

   

一、船体放样

　　
1.线形放样：分手工放样和机器(电脑)放样，手工放样一般为1：1比例，样台需占用极大面积，需要较大的人力物力，目前较少采用;机器放样又称数学放样，依靠先进技术软件对船体进行放样，数学放样精确性较高，且不占用场地和人力，目前较为广泛的采用机器放样。

　　
2.结构放样、展开：对各结构进行放样、展开，绘制相应的加工样板、样棒。

　　
3.下料草图：绘制相应的下料草图。

　
二、船体钢材预处理：对钢材表面进行预处理，消除应力。

　　
1.钢材矫正：一般为机械方法，即采用多辊矫夹机、液压机、型钢矫直机等。

2.表面清理： a. 机械除锈法，如抛丸除锈法喷丸除锈法等，目前较为广泛采用

b. 酸洗除锈法，也叫化学除锈，利用化学反应;

c. 手工除锈法，用鎯头等工具敲击除锈

　　　
三、构件加工

1.边缘加工：将边缘进行切割和设置焊接坡口;

　　
2.热 加 工：消除应力、变形等;

　　
3.成型加工：油压床、肋骨冷弯机等。

　　
四、船体装配：船体(部件)装配，把各种构件组合拼接成为各种我们所需的空间形状。

按小、中组、大组的顺序进行装配。

　　
五、船体焊接：把装配后的空间形状通过焊接使之成为永久不可分割的一个整体。

　　
六、密性试验：各类密性试验，如着色试验、超声波、X光等。

　　
七、船舶下水：基本成形后下水，设计流水线以下的所有体积均为浸水体积。

　　
1.重力下水：一般方式为船台下水，靠船舶自重及滑动速度下水;

　　
2.浮力下水：一般形式为船坞;

　　
3.机器下水：适用于中小型船舶，通过机器设备拖拉或吊下水。

　　 八、船舶舾装：全面开展舾装系统、系泊系统、机装、电装、管装等方面的工作。

　　 九、船舶试验：系泊试验、倾斜试验，试航(全面测试船舶各项性能)。

十、交船验收。

造船工艺流程模拟图