船舶建造工序前移探究与应用

发表时间:2018/10/8   来源:《新材料.新装饰》2018年5月下   作者:潘磊 丘营兴
[导读] 船坞是造船企业的核心资源,提高船坞阶段的周转率是每个造船企业必须面对的课题。目前采取的有效方法是改变现有工艺工法,推进工序前移,提高分段、总段的预舾装率以及扩大分段总组率。

(上海外高桥造船有限公司 200137)
摘要:船坞是造船企业的核心资源,提高船坞阶段的周转率是每个造船企业必须面对的课题。目前采取的有效方法是改变现有工艺工法,推进工序前移,提高分段、总段的预舾装率以及扩大分段总组率。
关键词:船舶建造;总段舾装;工序前移
Abstract: Dry dock is the core resource for ship manufacturers. Therefore, ship manufacturers must consider how to reduce the time needed for shipbuilding at dry docks to maximize their utilization. The most effective methods currently adopted include improving manufacturing process, moving forward working stages, and improving the pre-outfitting rate of block and pre-erection stages.
Key word: outfitting at erection stage; moving forward working stage;

 
        随着现代造船模式的不断优化,经过国内外船企的实践证明,合理的工序前移可以有效提升生产效率,目前国内很多船厂都在大力推进这项工作,过程中涉及设计、物资配套、生产组织等一系列的工作。
        1. 船舶建造工序前移介绍
        船舶在船坞阶段的建造是各工种交叉作业的过程,为了确保船坞和码头周期及将来船坞周转率,要求进一步缩短船坞周期,这就需要提高半船起浮、整船出坞的完整性,在硬件设施无法改变的情况下,主要的手段是减少船坞阶段的工作量,通过工法及设计研究工序前移,然后通过组织生产部门按照工艺要求推进工序前移成为缩短整船建造周期的必要条件,目前工序前移主要是从以下5个方面进行推进。
        1)因新工艺新工法而实施的工序前移。
        2)舾装工作的工序前移
        随着国内造船工艺水平的提升,在生产设计的过程中,结构设计和舾装设计要充分平衡好各阶段的舾装物量,配置好各阶段的物资托盘。对于已经确定安装阶段的舾装件,原则上必须安装到位,对于因为缺件而导致的放行,应该由施工部门填写紧急放行单,有相应的职能部门做好评估是否放行到下道安装,并做好记录存档工作。
        3)密性工作的前移
        预密性工艺为削减坞内作业时间、缩短坞期,区别于往常一样在坞内对密性舱室边界进行密性试验等操作,而是将焊缝密性检查工作移动到小组立、中组立、大组立或者总组阶段去进行,同时于分段涂装阶段实施整体涂装。通常包括角焊缝充气试验、真空试验、无损探伤替代法等。从其他国家地区一些企业的实践案例可以得出,预密性工艺不仅能够大幅度的提高生产效率,而且提供了质量和安全保障,同时控制了成本,是十分有效的工艺。
        4)扩大分段总组比例,确保船体制造工作前移
        扩大分段总组比例可以大幅减少船坞阶段的工作量。而现实的生产中,常常因为分段的延期或场地的限制导致无法总组,分段单吊搭载到船坞,施工难度和人工消耗都要远远超过总组之后搭载到船坞。所以要推行工序前移,以分段吊装需求计划倒排分段制作计划,通过拉式和推式相结合的生产模式,满足生产的需求。
        5)精度控制的加强,确保船体制造顺利进行
        在现代造船模式下,精度控制至关重要,国内船企也是近几年才开始重视精度控制,部分公司专门成立了精度部。通过精度控制前移,即在分段阶段增加精度检测,保证分段的精度在一定的范围内,基本做到无余量造船。但是在生产的实际中,常常因为焊接收缩,装配精度以及运输过程中的变形导致船坞阶段的换板或者开刀。因此,提前做好分段及总段的精度控制,减少船坞阶段的修改量,是工序前移必须研究的课题,也是缩短船坞周期的有效的途径。
        2. 轴、舵系镗孔工艺的前移
        传统的船舶轴、舵系镗孔工艺是在船坞半船起浮后进行拉线照光,然后进行镗孔的工作。在船坞阶段的轴、舵系镗孔需要满足很多状态才能进行,而经过工艺优化,工序前移,先进的工艺轴、舵系镗孔均前移在平台阶段进行,相对传统工艺,受到的制约因素大幅降低,大幅提高了镗孔的效率。
        目前船舶轴系的镗孔,在船舶下坞一个月之前就开始在平台进行施工,工艺的变更要求尾轴管分段的结构和油漆完工相对之前的计划要大大提前。平台镗孔改善了作业环境,同时缩短作业周期,而且平台阶段镗孔不受船舶状态的影响,镗孔结束就可以在平台进行压衬套等工作。
        舵系镗孔是针对舵系总段,在舵系总段总组结束,舵机基座也要烧焊结束之后,进行舵系的平台拉线照光镗孔。同理,舵系平台镗孔作业的推进实施,改善了施工环境,提高作业效率,有效的减少了船坞阶段的工作量。
 
        图1-1 轴系分段镗孔      图1-2舵系平台镗孔
        表1-1 轴舵系镗孔计划对比
         
        3. 机舱区域工序前移的具体措施
        通常的散货船机舱总段搭载后,由于大量舾装件施工、搭载焊缝火工调整、结构调整、机械损伤及其他污染源影响等原因造成机舱区域破坏严重,需要在船坞内进行机舱整体脚手架搭设及打磨处理工作。使得船坞施工周期受到很大制约,且机舱打磨期间无法正常进行其他施工作业,导致各系统安装、调试等工作滞后。造成机舱油漆破坏的主要原因是因为工序的不合理而导致重复施工。
        为了提升船坞内机舱施工完整性,以改进机舱内部施工工序和改进机舱施工工艺等措施,提升机舱分段制作完整性和总组阶段的完整性状态。通过在总组阶段完成各项设备吊装、舾装件安装等工作,为船坞内施工营造良好条件。为了完成计划,首先制定阶段完整性检验标准及完工评估制度推进计划表。具体措施如下:
        1)以船体作业为主抓手,加大对B—P阶段的过程精度控制, 减少总组、搭载焊缝装配作业量和减少外板、舱壁变形量;部分分段结构贴附件前移到分段制作阶段,确保因结构作业造成的油漆破坏。
 
        表1-2各阶段精度控制措施
        2)梳理舾装件作业对油漆破坏、污染程度及范围,通过制定相应工序改进措施或工艺优化方案,降低舾装件作业在总组、搭载阶段破坏程度;并且部分D/F阶段舾装件作业前移至B/D阶段,提升B阶段舾装完整性;
         
        图1-3分段舾装及单元制作图
        3)完善设备吊装节点,即总组阶段完成各设备基座的作业及油漆完工,以及设备附属单元、舾装件等施工作业;通过以设备在总组搭载前完成吊装及总组整体油漆作业施工完成为抓手,提高在总组阶段的舾装件、设备、单元整体的施工作业,降低船坞内吊装设备以及由此产生的二次油漆破坏和污染。
        4)推行总组阶段施工优化措施。分段总组阶段完成结构检验、密性交验;优化吊码布置,为了提高总段舾装完整率,需对总段重量进行测算和总段吊码布置进行优化,以消除因吊码位置不佳导致部分设备或单元无法定位安装的问题,使得总段舾装完整性最大化 ;总段舾装、设备基座、拦水扁铁、管系、单元等全部完成施工作业,以达到油漆施工前完整性结束;总段吊装前进行污染区域冲洗、破坏区域打磨交验及油漆喷涂工作完成。
        工序前移,提升分段、总段阶段作业完整率是关键。而提升总段阶段舾装完整、总段涂装,势必会造成总组周期拉长,总组场地工位将无法满足生产需求,因此欲实现总组阶段“深度”总段舾装,应建立专用总段舾装平台。合理安排好总段的制作计划,做到平台资源的有效利用。
        提升船舶坞内机舱施工进度,缩短舾装件、管系、电缆等交验周期,有效提高码头阶段各项系泊试验的完成效率。大幅度提高机舱完整性交验完成率,有效控制机舱整体打磨造成的人工、配套产生的巨大损耗。进一步起到降本增效、节能环保的作用。
        4. 结束语
        工序前移是缩短船坞周期的有效措施,可以使船坞阶段的高空作业转变成平台总组阶段的立体作业,或者转移为分段阶段的平面作业。而平台阶段的作业效率和安全性要远好于船坞阶段。工序前移的推进,除了工艺工法的优化之外,设计思路及计划体系的变革与优化也势在必行。
参考文献
[1]刘群亭,江志斌,张志英,等.项目制造计划控制流程模型及关键问题[J],工业工程与管理, 2008(04):83-87.
[2]孔祥昆, 现代造船模式与方法分析研究[D],硕士论文,哈尔滨工程大学,2009,11
[3]刘建峰,秦士元,应长春.船体分段制造日程计划的模拟与优化[J].中国造船,2000,41:151.
 

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