船體建造工藝,張海泉,專業(yè)必修課-船體建造工藝分析 1、特點： 與船廠的工藝流程相結(jié)合，與基礎(chǔ)課相比更注重實踐的效果。 2、依托基礎(chǔ)： 掌握工具軟件如autocad、hd-shm2005 、tribon系統(tǒng)等 。 3、本課程延伸： autocad 繪制船體圖樣比賽。 加入興趣小組。 4、對學(xué)生的要求： 永遠(yuǎn)站在趨勢的最前沿，注重變化-被動 主動 分析問題的能力 動態(tài)變化 做有心人-利用一切機(jī)會鍛煉自己,教學(xué)計劃,教學(xué)起止周數(shù)：1 14周，20周考試。 本學(xué)期教學(xué)周數(shù)：12周。 本學(xué)期周學(xué)時數(shù) :6學(xué)時；總學(xué)時數(shù)：72 學(xué)時。,張海泉 船舶工程系 船體教研室 （7414） 電話：email: qq: 552507354,教學(xué)內(nèi)容：,課題一、造船工藝概論-2學(xué)時。 課題二、船體放樣與號料-16學(xué)時。 課題三、船體鋼料加工-8學(xué)時。 課題四、船體部件裝配-10學(xué)時。 課題五、船體分段裝配-20學(xué)時。 課題六、船臺裝配-14學(xué)時。 課題七、船舶下水的主要方法和設(shè)施-2學(xué)時。,課題一 造船工藝概論,第一節(jié) 造船工藝的基本概念,一、造船工藝的定義及特點 1、造船工藝： 造船施工方法和過程的統(tǒng)稱。 2、造船工藝學(xué)： 研究船舶建造過程及其工藝技術(shù)的一門應(yīng)用科學(xué)。 3、特點： 具有很強(qiáng)的實踐性、理論性和綜合性。,二、造船工藝的主要任務(wù),1、為造船生產(chǎn)制訂工藝方案,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件，制訂優(yōu)良的工藝方案：,（1）船舶建造方案； （2）操作方法與工藝規(guī)程； （3）工藝裝備和設(shè)備； （4）施工精度標(biāo)準(zhǔn)以及檢測方法； （5）新技術(shù)的應(yīng)用。,2、研究開發(fā)新工藝、新技術(shù)。,三、造船工藝的內(nèi)容和工藝流程,(一) 船體建造,加工制作船體構(gòu)件，再將它們組裝焊接成中間產(chǎn)品(部件、分段、總段)，然后吊運(yùn)至船臺上總裝成整個船體的工藝過程。 1、船體放樣和號料 （1）船體放樣：主要工作內(nèi)容包括船體型線光順，縱橫結(jié)構(gòu)線放樣，船體構(gòu)件展開，制作放樣資料等。 手工放樣：利用手工操作的方式完成放樣工作。 數(shù)學(xué)放樣：利用數(shù)學(xué)方法人機(jī)交互完成放樣工作。 （2）船體號料：將放樣展開的船體構(gòu)件外形和大小依據(jù)草圖、樣棒、樣板、樣箱等劃到鋼材上，并標(biāo)注加工裝配符號等信息。,2、船體鋼料加工 （1）鋼材預(yù)處理：鋼材的轎平、除銹涂底漆等。 （2）構(gòu)件的邊緣加工：切割、開坡口和打磨。 （3）構(gòu)件的成形加工：將構(gòu)件彎制或折曲成所要求的空間形狀。 3、船體裝配與焊接 （1）船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝配與焊接：預(yù)制部件、分（總）段的工藝過程。 部件裝焊：將零件組合焊接成部件的作業(yè)。 分段裝焊：將零、部件裝焊成分段或?qū)⒎侄窝b焊成大型分段的作業(yè)。 （2） 船臺裝配與焊接：在船臺上將分段合攏成整個船體的工藝過程。,（二）船舶舾裝 將機(jī)電裝置、營運(yùn)設(shè)備、生活設(shè)施、各種屬具安裝到船上去并進(jìn)行艙室裝飾等的工藝過程。 1、舾裝作業(yè)內(nèi)容 （1）機(jī)艙舾裝：機(jī)艙內(nèi)各種設(shè)備的安裝與調(diào)試。 （2）電氣舾裝：船內(nèi)電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試，電纜敷設(shè)等。 （3）船體舾裝 甲板舾裝：舵系、系泊、裝卸、消防、救生等設(shè)施的安裝調(diào)試。 住艙舾裝：生活設(shè)施、航海測量儀器、通信裝置等的安裝作業(yè)。,2、舾裝工藝階段,（1）舾裝件采辦：舾裝件的訂貨、外協(xié)和自制工作。 （2）單元舾裝：將舾裝件組裝成適當(dāng)大小的舾裝組合體。 （3）分段舾裝：在分段制造時或完工后將舾裝件預(yù)先安裝 在分段上。 （4）船內(nèi)舾裝 船臺舾裝：在船臺上船體合攏后進(jìn)行的舾裝作業(yè)。 碼頭舾裝：船舶下水后在碼頭進(jìn)行的舾裝作業(yè)。,船舶下水有三類方法： 重力式下水 機(jī)械化下水 漂浮下水,(三) 船舶涂裝,在船體內(nèi)外表面和舾裝件上，按照技術(shù)要求進(jìn)行除銹和涂敷各種涂料，使金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔開，以達(dá)到防腐蝕處理的目的的工藝過程。,(四) 船舶下水,將船舶船臺(或造船塢)上移到水中去的工藝過程。,1、系泊試驗: 在船舶基本竣工時，將船 系在碼頭上對主機(jī)、輔機(jī)以及各種設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行試驗，以檢查船舶的完整性和可靠性。 2、傾斜試驗: 將船舶置于靜水區(qū)域，進(jìn)行傾斜試驗，以測定完工船舶的重心位置。 3、航行試驗: 對所建造的船舶作一次綜合性的全面考核，可分為輕載試航和滿載試航兩種，是由船廠會同用船單位和驗船部門一起進(jìn)行的。試驗前首先應(yīng)按船舶的類型，決定在海上或江河中進(jìn)行試驗。,(五) 船舶試驗,(六) 交船與驗收,在船舶試驗結(jié)束后，船廠應(yīng)立即進(jìn)行排除試驗中所發(fā)現(xiàn)的各種缺陷，并對船舶本體和船上的一切裝備，按照圖紙飛說明書和技術(shù)文件逐項向用船單位一一交驗。,鋼船建造的工藝流程圖,四、造船工藝的三大子系統(tǒng),船舶建造是非常復(fù)雜的、涉及多種專業(yè)、依賴高科技的系統(tǒng)工程。,造船工藝過程一般分解為三大子系統(tǒng)：,1、船體建造工藝殼基礎(chǔ)。 2、船舶舾裝工藝舾中心。 3、船舶涂裝工藝涂重點。,殼、舾、涂相互交叉、相互影響，關(guān)系錯綜復(fù)雜。,第二節(jié) 造船模式及其演變過程,造船模式： 造船體制（system）和技術(shù)（technology）基本特征的統(tǒng)稱。 造船模式既是不斷發(fā)展變革的，又是相對穩(wěn)定的。 其演變過程可劃分為三個階段五個典型的模式。,一、傳統(tǒng)造船模式,1、生產(chǎn)模式, 特征技術(shù)：鉚接技術(shù)。 工程狀態(tài)： l 船臺散裝； l 碼頭舾裝； l 全船涂裝。 船廠類型 l 勞動力密集； l 大型廠員工數(shù)萬。,（1）整體建造, 特征技術(shù)：焊接技術(shù) 工程狀態(tài)： l 分段建造； l 先行舾裝； l 預(yù)先涂裝。 船廠類型 l 勞動力密集； l 大型廠員工1萬左右。,（2）分段建造, 人工放樣； 切割、成形、裝配； 管子加工； 鑄、鍛、熱處理和機(jī)加工； 機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)的安裝調(diào)試。,2、關(guān)鍵技術(shù), 由小型吊車為船臺的裝配作業(yè)服務(wù)； 實尺放樣臺； 通用的剪切和壓力設(shè)備； 通用的氣割和小型焊接設(shè)備； 通用的機(jī)加工和焊接設(shè)備。,3、典型裝備, 單一工種的生產(chǎn)工人； 單一專業(yè)的科技人員； 單一工種生產(chǎn)班組和工段； 單一專業(yè)的設(shè)計和工藝科室。,4、生產(chǎn)組織和人員素質(zhì),二、現(xiàn)代造船模式, 特征技術(shù)：成組技術(shù) 工程狀態(tài) l 分道建造 l 區(qū)域舾裝 l 區(qū)域涂裝 船廠類型 l 設(shè)備密集 l 大型廠員工1千左右,1、生產(chǎn)模式,（1）分道建造, 特征技術(shù)：信息技術(shù) 工程狀態(tài) l 殼、舾、涂一體化 船廠類型 l 信息密集 l 大型廠員工1千以下,（2）集成建造, 造船cad/cam和cims技術(shù)，nc切割技術(shù)； 材、管件和分段的機(jī)械化制造技術(shù)； 物資含“中間產(chǎn)品”采辦和托盤集配技術(shù)； 造船精度控制技術(shù)； 造船生產(chǎn)設(shè)計技術(shù)。,2、關(guān)鍵技術(shù), 由大型起重設(shè)備輔助大型船塢內(nèi)的船體分段合攏和舾裝作業(yè)； 計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)放樣替代放樣臺； 鋼材預(yù)處理流水線和按類別相異的專用nc切割設(shè)備； 涂裝房和機(jī)器人； 全廠一體化的計算機(jī)集成系統(tǒng)；,3、典型裝備, 復(fù)合工種的生產(chǎn)工人； 多學(xué)科的科技人員； 按區(qū)域的多專業(yè)的科室； 制造“中間產(chǎn)品”的多工種的生產(chǎn)單元。,4、生產(chǎn)組織和人員素質(zhì),三、未來造船模式, 特征技術(shù)：智能技術(shù) 工程狀態(tài) l 全面模塊化 l 動態(tài)（虛擬）組合 l 建造過程仿真 船廠類型 l 知識密集 l 大型廠員工幾百或1百左右,1、生產(chǎn)模式：靈捷建造, 船舶產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)； 船舶產(chǎn)品和制造過程一體化數(shù)據(jù)環(huán)境技術(shù)； 分布式集成的虛擬制造技術(shù)； 全方位的建模和仿真技術(shù)； 并行工程和快速樣件技術(shù)。,2、關(guān)鍵技術(shù), 全廠、全國甚至全球的計算機(jī)信息聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施； 無紙化的、全數(shù)字化的高度自動化的生產(chǎn)設(shè)備； 具有預(yù)防功能的,生產(chǎn)過程智能化的實時監(jiān)控設(shè)備； 溫度和空氣新鮮度可調(diào)的防污染的船塢和廠房。,3、典型裝備,4、生產(chǎn)組織和人員素質(zhì), 高素質(zhì)的生產(chǎn)工人和科技人員，適應(yīng)靈捷的動態(tài)組合； 快速組合的生產(chǎn)班組，能安裝和調(diào)試各類模塊。,名詞概念,一、 造船成組技術(shù) 造船成組技術(shù)是應(yīng)用相似性原理對船廠所有的工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排，使單艘、小批量船舶生產(chǎn)獲取大批量生產(chǎn)效益的綜合性技術(shù)，是一個強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和一體化的新的生產(chǎn)組織及管理方式。 造船成組技術(shù)的實質(zhì)就是把汽車工業(yè)大批量生產(chǎn)體制、生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)，經(jīng)過柔性化處理，應(yīng)用于造船生產(chǎn)，以實現(xiàn)造船現(xiàn)代化。,二、殼、舾、涂一體化造船 船體建造和舾裝作業(yè)起先各自分流，從分段階段起合二為一，涂裝作業(yè)滲透到船體和舾裝作業(yè)各階段。即各類造船作業(yè)實現(xiàn)空間分道、時間有序、責(zé)任明確、相互協(xié)調(diào)的作業(yè)優(yōu)化排序。,三、船體分道建造技術(shù) 船體分道建造技術(shù)是應(yīng)用成組技術(shù)的基本原則，通過分道設(shè)計，實施以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，在規(guī)定的生產(chǎn)單元內(nèi)，完成固定工藝流程的全部作業(yè)，經(jīng)過逐級制造，最后合成一艘船舶產(chǎn)品，實現(xiàn)有序、連續(xù)、均衡和總裝造船。,四、區(qū)域舾裝 區(qū)域舾裝是把整艘船按空間而不是按系統(tǒng)劃分成區(qū)域，對屬于某一個區(qū)域的所有舾裝件，按單