南通中远海运川崎船舶工程有限公司 江苏 南通 226000
摘要:随着我国科学技术的不断发展,现代造船业的发展步伐也大大加快,与此同时,在现代造船业的船舶设计工艺流程是一个比较全面的系统工程,与船舶部件化的设计和装配配置串联在一起,直接决定了装配的质量和装配效率,这是装配过程中的关键环节。在此基础上,对分段预舾装方式的组装过程进行了分析,并进行了船舶部件化从分装结构零件过渡到生产结构零件的过程,以提高船舶部件化的安装质量和安装效率。在实际安装过程中,降低了装配零件的操作风险和生产成本。
关键词:船舶部件化;预舾装;研究与探讨
引言
在我国传统的造船业中,在船体主体工程建造完成后,再进行其他设备、零部件等的后续作业,工作效率和质量管控较复杂。由于现代造船模型的指导思想和壳体集成的影响,一些设备、零部件等提前到分段上作业,当然这需要配套的设计,部分设计技术的缺乏会导致生产设计技术不清楚的问题,从而对后续舾装作业产生较大影响。通过对预舾装技术的了解,改进各种过程(单元舾装、分段舾装以及总段舾装等)来提高造船水平和质量的能力。
一、现代船舶舾装技术的基本概念
船上安装的各种机器、设备、设施称为舾装。根据对相关数据的搜索,在造船过程中,根据船型的不同,舾装的工作量约占所有船舶建设项目的40-50%,几乎占一半。因此,可以说,船舶舾装过程在整个造船过程中特别重要。在现代船舶建造和修整过程中,舾装相关主要分为三个部分:船体舾装、机械舾装和电气舾装。其中,舾装最重要的部分是内部和外部舾装。内舾装主要包括隔热材料的设计建造和门窗的布置、机舱的分隔和布置、电缆的布设以及防火隔断的设计、内装潢的布设。外舾装主要包括货物起重设备、锚缆机设备、舵机设备、舱口盖设备、拖曳设备等。
二、预舾装过程概述
目前,我国的造船技术主要分为以下几部分。第一部分是船体建造过程,第二部分是舾装过程,第三部分是涂层过程。为了提高造船技术水平,使我国造船业得到更好的发展,有必要在其他技术过程中弄清建造各阶段中的注意事项。可以对整个建造期间各种制作过程进行生动的类比,例如,可以把船体结构看作是人体的骨骼,把涂装看作是人体的皮肤,把舾装看作是人体的各种器官和组织。显然,在人体中,各种器官的运作和组织的保护起着非常重要的作用,可以想象到预舾装技术在造船过程中的重要性。预舾装的加工过程主要包括船体结构制造过程中的所有设备的安装,包括部件化安装、设备和基础的安装、电气安装、电源的安装、控制设备的安装和管道的安装等。为了在船舶操作过程中使各系统平滑动作,内部设备的安全性和可靠性必须出色,但是在船舶操作过程中内部设备的复杂性相对较高。预舾装是对当前先进技术的合理有效整合,传统技术在不断完善,综合放样技术的不断发展使研究人员能够合理有效地融合这两种技术。借助这种预舾装的技术,一些工作可以高空作业地面化、立体作业平面化、后道作业前移化,最大程度地降低船舶舾装建造难度,并进一步提高工作效率和质量。
三、船舶部件化预舾装设计
当前,在探索船舶部件化预舾装设计过程中,主要分为两种模式。第一种模式是分段预舾装模式,主要包括生产产品和舾装作业。在制造舾装零件的过程中,大多数造船厂采用最终装配厂模型从工厂外包舾装零件,以便外包的制造商可以生产满足相关要求的舾装零件。在分段生产模式下,使用装配线操作的装配方法在CNC机床上切割和装配零件。整个装配的过程可以通过三个不同的装配阶段完成,并且需要分段预舾装装配工作。分段组装的初始阶段需要进行充分的准备,主要包括以下部分:首先,需要确保可以完全准备好所有用于预组装的材料,并且在预组装的基础上,拥有合适的组装零件,做好图纸准备工作。然后,需要准备脚手器材和合理规划布局。该部分的预设计舾装存在高空作业,因此需要准备足够的脚手架,并确保脚手架的质量能够满足高空作业的要求。当前,随着我国造船技术的不断发展,细分的预舾装设计技术已经成为非常成熟的技术,不仅可以提高造船效率,而且可以提高造船质量。但是,分段的预舾装过程仍然存在许多缺点,例如需要长期的高空作业,并且安装安全性相对较差。同时,有必要在逐步的成型和安装过程中对舾装品的定位和焊接进行质量控制。
另一种模式是组件化的预舾装模式。主要概念是将船体的所有零件组装成不同的块,同时在实际生产过程中通过零件的制造分组合理地分配零件。然后,在较大的分组步骤中,这些零件碎片可以合并为完整的部件,从而可以在安装过程的后期提高安装精度和安装效率。预舾装零件的具体设计过程是,首先根据结构零件的设计图纸加工相应的零件产品,然后在制作片段时根据设计要领图准备和安装。制作时需将每个碎片的组件加载到装配线上,每个不同的组织都由许多碎片组成。由于预舾装的预装饰模型的组成与预装饰的分区模型的设置不同,因此有必要弄清预设计的具体要求,并在拟合建模过程中将其与分割后的船体结合,需要设计一个最佳的舾装设计模型,从而达到最佳优化的目的。
同时,有必要合理地选择位置和尺寸,同时继续提高设计的精准度,以使舾装零件能够基于部件准确地安装在每个部件上。最后,基于零件的预安装过程相对简单,可以在分开的生产装配线中更安全,更方便地应用。然而,由于每个步骤具有相对大量的部件,所以在分配舾装时需要提高对分配精度的相关要求。
四、船舶部件化预舾装的优势探讨
当前,组件化的预装配件与常规的分段式预装配件相比具有许多优点,这主要体现在以下几个方面。首先,由于大部分工作都使用基于组件的预装配件,因此大大提高了安装的安全性。通过预装配件的优化,避免在立体分段上高空作业,减少了高空作业的风险。其次,由于组件化在平面作业相对较好,因此安装效率也大大提高了。利用车间吊机进行装配作业,完成相关部件的安装,而无需进行辅助设备的焊接和拆卸工作,可以大大减少人力和物力的投入,提高安装效率,缩短整体安装时间。部件化预舾装不仅采用分体设计工作,而且减轻了预设计的负担,因此在预备阶段完成了许多预设计零件的安装,从而缩短了时间。
但是,在此阶段进行部件化预舾装仍然存在很多困难。当前,许多造船厂主要使用拆分式预安装方式,先不考虑地点、物流或相关的组织设计的因素,进行部件化预舾装的时候,由于舾装样式是匹配的,因此在实施组件化的部件化预舾装时可能会有许多任务冲突。同时,由于已转换为零件的预设计工作在预舾装的分配中需要较高的精度,因此有必要优化设计计划并提高分配精度,以完成基于组件的预设计在实际施工过程中有工作,需要合理修改整体施工标准。
结语
总之,船舶设计建造是巨大的,系统的,并且使各种各样的复杂项目成为可能。现代船舶建造过程包含很多内容,只有弄清每个建造环节的设计要点,做好船舶部件化预舾装工作的设计,才能保证建造各阶段工作的质量和效率。另外,相关的专业人员必须具备出色的综合素质和工艺技术,以确保船舶的设备质量,并运用专业技能来提高整个船舶建造工作的效率。
参考文献
[1]储丙贵,黄志华.船舶铁舾件部件化预舾装的研究与探讨[J].广东造船,2018,37(02):64-66+63.
[2]孙衍伟, 李忠旗, 张雷,等. 六级部船舶轮机管系预舾装研究[J]. 全文版:工程技术, 2016(7):278-278.
[3]殷浩. 船舶铁舾装生产设计出图模式的探究[J]. 工程技术(全文版), 2016(11):00300-00300.