造船成組技術2023/2/51船體分道建造法課題三

造船成組技術2023/2/52§3-1船體分道建造技術概述

船體分道建造技術在現代造船模式中的重要地位船體分道建造技術及其理論基礎

中間產品的完整性含義

分道建造的基本特征

典型制造級及產品生產特征的典型分類

船體分道建造技術的發展及狀況2023/2/5造船成組技術3船體分道建造技術是現代造船模式的重要組成部分。

船舶建造是以船體建造為基礎，因此，分道建造技術也應該是現代造船模式的基礎技術。船體分道建造是其它相關技術實施的基礎。

與船體分道建造技術相關的區域舾裝技術、區域涂裝技術、高效焊接技術、信息控制技術及精度造船技術都是很重要的，但是這些技術的順利應用又都離不開船體分道建造，而且在很大程度決定了舾裝、涂裝及高效焊接的場所、時間、范圍、內容和效果。按照分道的原則，各項作業有機地結合，就有利于實施空間分道、時間有序、殼舾涂一體化的現代化造船。一、船體分道建造技術在現代造船模式中的重要地位返回2023/2/5造船成組技術4船體分道建造技術——應用成組技術的基本原則，通過分道設計，實施以中間產品為導向，在規定的生產單元內，完成固定工藝流程的全部作業，經過逐級制造，最后合成一艘船舶產品，實現有序、連續、均衡和總裝造船。二、船體分道建造技術及其理論基礎

船體分道設計

——應用產品導向型工程分解方法，從中間產品的角度出發，將船舶分解成種種零件、部件、分段等中間產品后，在按照成組技術相似性原理，將其分類成組，以組為單位安排人員、設備和場地，組建成組生產單元或分道作業線，并按船體、舾裝、涂裝、管子、電纜等系統構成各自的作業區，達到均衡生產的目的。分道建造的理論基礎

——成組技術返回2023/2/5造船成組技術5上層建筑艉部船殼（涂裝）貨艙艏部船臺大合攏、舾裝零件下料加工小合攏中合攏、舾裝、涂裝船體分道建造示意圖2023/2/5造船成組技術6中間產品(interimproduct)是由零件以各種方法組裝而成，然后再將各制造級的中間產品逐級裝配成一艘完整的船舶。中間產品的本質，就是應用成組技術的基本原理，在設計時選擇和定置各制造級的中間產品，以便逐級分道制造，簡化造船過程，最大限度地提高生產效率。中間產品區別于中間部件，最重要的特征是中間產品有相對的獨立性和完整性。例如，一個船體分段以中間產品來衡量，應該完成船體裝焊割的全部作業，一般不留余量，坡口全部加工好、分段涂裝好、管舾等安裝完，以一個完整產品轉至下一道工位。對于含有殼、舾、涂裝作業的中間產品，則應完成所有的各類作業，以中間“模塊”的形式進入下一制造級。三、中間產品的完整性含義返回2023/2/5造船成組技術7四、分道建造的基本特征分道建造技術的基本特征，有如下六個方面：①是以中間產品作為分道建造的生產單元，也是分道技術的基本載體。②對各類中間產品，按其工期的相同要求，以平行作業推進工程實施。③以相對獨立的空間（各個制造工位、各個生產工段上），實施工程的管理。④以全船大合攏為最后歸總的目標，實現各個分道均衡和協調作業。⑤由于通過分段和系統部件的相似性分析，形成各個分道作業的最大限度的相似，并實施作業的標準化和專業化。在建造不同類型船舶時，也可通過柔性化處理，實施標準化和專業化的生產。這是實施批量生產原則的基本途徑。⑥實行上下分道一一對應的原則。這是因為各種中間產品制造級劃分原則和方法是一致的，所以各制造級有著相互對應的關系，從而使各個上下分道一一對應，有利于生產的標準化管理。返回2023/2/5造船成組技術8五、典型制造級及產品生產特征的典型分類船體分道建造可以分解為以下七個制造級制造級作業內容7船體合攏6大分段連接5分段裝配4小分段裝配3部件裝配2零件裝配1零件加工主工藝流程船體分道建造的典型制造級（四個主要制造級）2023/2/5造船成組技術9零件加工零件加工零件加工零件加工零件加工零件加工零件加工零件加工零件裝配部件裝配部件裝配分段裝配分段裝配小分段裝配大分段連接船體合攏零件裝配零件裝配零件裝配返回2023/2/5造船成組技術10各典型制造級按產品生產特征的成組分類按前述的任務包分類方法，各制造級由可以按照各級的生產特征成組分類。分類情況如下圖所示。2023/2/5造船成組技術11零件少量尺寸相似作業大量尺寸相似作業產品生產特征上層建筑艉船體機艙貨艙艏船體平面分段曲面分段上層建筑上層建筑特殊曲面分段曲面分段特殊平面分段平面分段區域類型階段無組合件零件部件其它軋制型材零件內部板零件不平行板件平行板件船舶分段無部件翻身預合攏預合攏連接翻身裝配裝配構架拼板無無無翻身裝配拼板拼板裝配拼板無無無無無翻身裝配裝配無彎曲裝配無彎曲號料與切割拼板無無代碼區域階段代碼類型階段分段代碼船舶號階段代碼大分段代碼大分段代碼階段代碼分段代碼分段代碼階段代碼小分段代碼小分段代碼階段代碼部件代碼階段代碼零件代碼零件代碼裝配零件代碼部件代碼船體分道建造采用的產品生產特性的典型分類計劃級制造級17263544536271返回2023/2/5造船成組技術12六、船體分道建造技術的發展及狀況上世紀60年代，日本船廠開始研究，并在60年代末70年代初應用于改造和新建的船廠；上世紀80年代，美國造船界在深入研究日本先進造船方法的基礎上，提出了產品導向型分解、船體分道建造法、柔性生產計劃系統等論點。隨后不久，上述日本的先進造船方法和美國的造船系統理論在韓國造船廠得到廣泛應用。韓國的大宇重工玉蒲船廠、三星重工巨濟船廠、漢拿重工三湖船廠和現代重工蔚山船廠都在上世紀80~90年代分別建立平面分段和曲面分段流水線，實行分道建造。國外采用分道建造技術，4.5萬噸的船舶建造總周期已縮減至6~7個月，總工時僅為13~15萬小時。2023/2/5造船成組技術13返回根據我國有關專家研究結果，我國骨干船廠的船體分道建造已經初步實施，零件和部件的生產已經開始設置在固定場所。所有的骨干廠已經建立平面分段流水線，平面分段和曲面分段分別在不同車間內建造，形成部分中間產品分道建造的雛形，但這些進展還遠未到位。由于硬件投人有限，管理軟件研究不夠，我國船廠在建立現代造船模式的過程中應用分道建造尚有許多工作要做，如分道設計、分道資材供應和區域管理等工作。

造船成組技術2023/2/514§3-2船體構件的分類成組區域的一般劃分分類零件加工的分類成組方法零件裝配的分類成組方法部件裝配的分類成組方法分段裝配的分類成組方法船體合攏的分類方法2023/2/5造船成組技術15一、區域（分段）的一般劃分分類機艙船艏上層建筑貨艙船艉按區域，即為按中間產品所處的空間部位分類成組。對船舶產品而言，可以劃分為：機艙區貨艙區船艏船艉上層建筑居住區返回2023/2/5造船成組技術16二、零件加工的分類成組方法按問題類型（如形狀、工藝）和生產資源（材料、加工設備）分類

鋼板加工成的直邊平行零件；

鋼板加工成的不平行零件；

鋼板加工成的內部零件；

型鋼加工成的零件；

鋼管等加工成的其他零件。必要時，還可以按所需資源的類型、規格再分解。例如板材零件：

單向小曲率件——通用壓力機、卷板機小折邊件——折邊機、帶模具壓力機

雙向小曲率件——機械化線狀加熱雙向大曲率件——手工線狀加熱2023/2/5造船成組技術17按作業階段分類

拼板（或無）；

號料切割；

彎曲（或無）；

除按上述分類外，還可以根據所在區域、零件類型、尺寸的相似性再細分類。2023/2/5造船成組技術18類型：直線平行板料類型：不平行或曲線形板料類型：船體內部板狀零件類型：型鋼零件零件加工級拼板階段（或無）號料和切割階段彎曲階段（或無）零件加工的典型分類返回2023/2/5造船成組技術19三、零件裝配的分類成組方法零件裝配是設置在主流程之外的特殊制造級。按問題類型分類

組合件（例如軋鋼廠不軋制的大型或異型T形和L型桁材）

部件零件（例如在加強筋上裝上一塊面板的典型焊接件）

將部件零件從部件裝配級單獨劃分出來的目的，是為了平衡部件裝配級可能作業量過大問題。按階段分類

裝配

彎曲（或無）2023/2/5造船成組技術20類型：部件零件2023/2/5造船成組技術21四、部件裝配的分類成組方法按類型成組，便于制造：

大量作業內容相同的部件，如大型橫向構件、桁架、底板等；這種類型的部件，盡管其設計各異，仍可在分道作業線上用適當的設備（如傳送輥道）按尺寸規格再分類，逐批大量生產。

少量作業內容相同的部件。這種類型的部件則須逐件生產，這是因為：①工作量不足；②通常碰到的作業內容不同的部件其所需的作業時間不同。按階段分類：

裝配；

翻身裝配（或無）。2023/2/5造船成組技術22類型：大量類型加工內容相似作業部件裝配級類型：少量加工內容相似作業裝配階段部件裝配級2023/2/5造船成組技術23上述部件在船上所在部位返回2023/2/5造船成組技術24五、分段裝配的分類成組方法1.小分段裝配的分類成組方法（小分段是為了裝配分段的一個局部區域。是為了平衡整個作業流程而在主流程以外的機動制造級）小分段的成組分類和部件相同，即按問題類型分類。

大多數小分段尺寸相當小，呈平面形，可以用部件裝配設備制造。2.分段裝配的分類成組方法按問題類型分類

分類依據：①板列及其板列上所裝的零件、部件的特征；

②所需作業時間基本相同；

③是否需要作業平臺或胎架；

④分段從開始到結束是否在同一作業流程內裝配。2023/2/5造船成組技術25典型分類：

平面分段特征：作業時間均衡，背面無突出物，不需特殊胎架，適于有輸送裝置的作業平臺。

特殊的平面分段特征：也稱半平面分段，作業時間不均衡，需要特制的胎架或支撐

曲面分段特征：作業時間均衡。

特殊的曲面分段特征：作業時間不均衡，需要特制的胎架或支撐

上層建筑2023/2/5造船成組技術26分段裝配按裝配階段分類：

拼板（或無）

安裝框架（或無）

裝配

翻身裝配（或無）分段制造級的裝配階段是將平面分段與零件、組合件、部件或小分段組裝在一起。例如：

小分段和分段裝配——貨艙的下邊水艙小分段和分段裝配——球鼻艏小分段和分段裝配——艏樓及其上甲板2023/2/5造船成組技術27小分段裝配級裝配階段裝配階段分段裝配級小分段和分段裝配級——貨艙的下邊水艙類型：少量尺度相似作業類型：平面分段類型：大量尺度相似作業類型：大量尺度相似作業類型：平面分段類型：特殊平面分段部件+部件=2023/2/5造船成組技術28裝配階段小分段裝配級翻身裝配階段分段裝配級小分段和分段裝配——球鼻艏翻身裝配階段2023/2/5造船成組技術29類型：少量尺度相似作業小分段裝配分段裝配拼板階段裝配階段類型：特殊平面分段類型：特殊平面分段類型：曲面分段小分段和分段裝配——艏樓及其上甲板2023/2/5造船成組技術303.大分