船舶建造流程

　　船舶建造是研究鋼質船舶焊接船體和上層建築的製造方法與工藝的一門應用學科以下是小編為大家整理的關於，給大家作為參考，歡迎閱讀!

　　傳統的船舶建造的流程

　　一、生產設計、相關材料和裝置的採購

　　這個過程一般都是船廠來完成的，不過現在部分設計單位也具有生產設計的能力。生產設計的好壞直接關係到船舶生產的進度及質量。另外，船廠的採購部門必須向其他裝置商訂購主機及其他配件。

　　二、板和型材的加工

　　1 放樣

　　這和機械設計中的放樣差不多，不過船舶的曲面是二維的，其放樣的難度甚至高於飛機。傳統的船廠有專門用於放樣的樣樓，而現代化的船廠基本上都採用計算機放樣了，不過部分過於複雜且不可展開的曲面還是必須人工放樣。

　　2 板和型材的預處理

　　板和型材到了船廠以後，首先要進行校平，表面除鏽然後上底漆。因為鋼是很容易生鏽的，不做預處理的話等船造出來了板至少要爛掉1/10。

　　3 下料及成型加工

　　下料簡單地說就是按照放好的樣子切板和型材。現在大部分船廠在這方面都實現了自動化。不過，成型加工一般比較麻煩，薄板和型材通常採取冷彎加工的方法而厚板及部分曲率很大的結構***球首就是一個典型***必須採取熱加工的方法成型。一般即使是很有經驗的老師傅燒一個球首也要一個多月***如果板厚增加的話這個時間會大大延長***。

　　三、分段組裝

　　這個過程的工作量很大，主要是在車間內把形材和板焊接成分段，再用平板車將這些分段運輸到現場。

　　四、船體合龍

　　就是在船臺上和船塢內把分段組合成船。這個過程難度是比較大的，勞動遷都也很高。該過程涉及到大量的起重和焊接作業，因為對裝置要求較高，該過程是船舶生產中的瓶頸。

　　五、下水

　　這個過程是船舶建造中最危險的過程，一旦發生事故整個船就報廢了。具體過程沒什麼好說的。

　　六、碼頭舾裝

　　把管子，閥門和其他大型裝置及裝潢材料裝上船。這個過程涉及到的專業最多，是船舶建造中最混亂也最容易發生事故的過程。

　　七、試驗交船

　　包括繫泊試驗和航行試驗，主要是測試實際建造完成後船舶各方面的效能資料。

　　船舶建造工藝流程簡介

　　一、造船生產管理模式的演變

　　由焊接代替鉚接建造鋼質船，造船生產經歷了從傳統造船向現代造船的演變，主要推動力是造船技術的發展。

　　傳統造船分兩個階段：

　　1、常規的船體建造和舾裝階段。在固定的造船設施上先安裝龍骨系統、再安裝肋骨框、最後裝配外板系統等。

　　2、由於焊接技術的引進，船體實行分段建造;舾裝分為兩個階段：分段舾裝和船上舾裝，即開展予舾裝。

　　現代造船又歷經以下階段：

　　3、由於成組技術的引進，船體實行分道建造;舾裝分為三個階段：單元舾裝、分段舾裝和船上舾裝，即開展區域舾裝。

　　4、由於船體建造和舾裝、塗裝相互結合組織，實現“殼舾塗一體化總裝造船”。

　　5、隨著造船技術的不斷髮展，精益造船、標準造船、數字造船、綠色造船將成為船廠的努力方向。

　　目前國內主要船廠一般處於三級向四級過渡階段;國內先進船廠已達到四級水平;而象上海外高橋船廠、建設中的江南長興島造船基地明確提出將精益造船、標準造船、數字造船、綠色造船作為發展目標。

　　二、船舶建造工藝流程

　　***一***現代造船工藝流程如下簡圖。

　　***二***船舶建造工藝流程層次上的劃分依據

　　1、生產大節點

　　開工——上船臺***鋪底***——下水***出塢***——航行試驗——完工交船

　　生產大節點在工藝流程中是某工藝階段的開工期***或上一個節點的完工期***，工藝階段一般說是兩個節點間的施工期。生產大節點的期限是編制和執行生產計劃的基點，框定了船舶建造各工藝階段的節拍和生產週期;從經營工作看，節點的完成日也是船東向船廠分期付款的交割日。

　　2、工藝階段

　　鋼材預處理——號料加工——零、部件裝配——分段裝焊——船臺裝焊***合攏***——拉線鏜孔——船舶下水——發電機動車——主機動車——繫泊試驗——航海試驗——完工交船

　　3、以上工藝階段還可以進一步進行分解。

　　4、需要說明的是以上工藝階段是按船舶建造形象進度劃分的，現代造船工藝流程是並行工程，即船體建造與舾裝作業是並行分道組織，塗裝作業安排在分道生產線的兩個小階段之間，船體與舾裝分道生產線在各階段接續地匯入殼舾塗一體化生產流程。

　　三、船舶建造過程的控制***應用於現代造船模式***

　　***一***鋼料加工階段

　　1、鋼料加工過程

　　鋼材備料——鋼材預處理線***矯平、噴砂除鏽、底漆***——放樣號料——構件邊緣加工***切割、加工焊接坡口***——構件成型加工***非平直構件加工成應有曲度***——船體零部件裝配***平面接板、框架組立***。

　　2、船廠比較關注的問題

　　***1***鋼料供應。船廠是鋼材消耗大戶，從產業關係看應該與鋼廠建立利益共享的戰略伙伴關係。如有的船廠與鋼廠簽訂了長期合作協議，每年鎖定一個鋼材基價，既減少了受鋼材市場價格波動影響，並能夠保證供貨期限和數量;有的船廠享有鋼材優惠價格***如每噸下浮50 元***;還有的鋼廠直接投資船廠成為股東單位等。

　　***2***鋼料加工應形成分道加工的路徑。大型船廠為組織分段組裝流水線生產，在鋼料加工階段就要求相應加工後的構件定向、有序地傳輸到平面分段流水線、曲面分段流水線和型材加工流水線。在大連船務鋼料加工車間：平直構件加工、帶曲度構件加工壓制、型材加工及彎制、構件小組立等，已形成劃分明確的加工區域。

　　***3***提高鋼材利用率是船廠降本增效永恆的主題。目前國內船廠鋼材利用率***主船體鋼材利用率、鋼材綜合利用率***一般在85—90%左右，其中中遠川崎達到94%，日本船廠可達到95%以上。鋼材利用率狀況受到船型及設計、管理、場地等多因素影響。

　　努力開展船體與舾裝同步設計，以提高一次套料利用率;

　　在鋼料加工中心留有充分的餘料堆放、分檢、再利用場地，一是可呼叫餘料進行二次套料;二是利用餘料切割法蘭、肘板、人孔蓋等預製件;三是呼叫餘料補充工裝。

　　儘可能根據用料尺寸，多規格在鋼廠組織定尺訂貨***這是日本船廠保持高水平利用率的優勢***。

　　***二***分段製作階段

　　1、分段是構成船體結構的實體。根據船舶建造工藝、場地條件、起重能力、週期要求等，一艘3—6 萬噸級船舶分段劃分大致在100—200個***大型船體結構如MPF1000 鑽井儲油船分段劃分351個***。

　　2、分段名稱

　　分段按幾何特徵可分為：

　　***1***平面分段：平面板列帶有骨架的單層平面板架;

　　***2***曲面分段：平面板列帶有骨架的單層曲面板架;

　　***3***半立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的不封閉分段;

　　***4***立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的封閉分段;

　　***5***總段：主船體沿船長劃分，其深度和寬度等於該處船深和船寬的環形分段。特別需要指出的是：立體分段和總段是由若干平面分段和曲面分段所組成，由於平面分段和曲面分段是分段建造中的基本單位，作為船舶建造主流程，必須組織流水線生產。

　　分段按其結構所屬部位可分為：

　　***1***底部分段

　　***2***舷側分段

　　***3***甲板分段

　　***4***首尾分段

　　***5***上層建築等

　　3、分段製作階段建造組織措施：

　　***1***嚴格按批量順序下料：

　　船體結構分段一般分20多個批次進行投料。在網路計劃安排中按吊裝順序依次組織分段製作，這是由建造法決定的。

　　塔式建造法：

　　以尾部近機艙前的一個底部分段作為基準段在船臺搭載，然後向首、尾及兩舷自下而上依序吊裝各分段。由於機艙分段需要安裝大量裝置、管路，所以需要儘早成型並吊裝。

　　島式建造法：

　　為縮短建造週期，將船體沿船長劃分成2—3個建造區***島***，在每個建造區選擇一個分段為基準段，按塔式建造法組織建造，島與島之間利用“嵌補分段”進行連線。

　　串聯建造法***一條半造船法***：

　　當船臺長度大於船長1.5 倍，且是批量建造情況下，可以在建造第一艘船的前半段的同時，在船臺的前端建造第二艘船的尾段。待第一艘船下水後，第二艘船的尾段也完工，並移至船臺尾端繼續建造其前半段，同時第三艘船的尾段又在船臺的前端建造。

　　總段建造法：

　　將預先裝配焊接好的環形總段按照安裝順序進行船臺裝配。船廠在具有大型船塢、並有總組場地和起重能力予以保證情況下，採用總段建造法可以有效利用各主要生產資源。

　　***2***貫徹總裝造船原則：

　　為充分發揮船廠主要生產設施***船臺、船塢、總組場地和起重裝置等***能力，應將生產主流程即組織流水線生產的專案留在廠內，能夠以中間產品組織生產和供應的次流程專案，儘可能以“分包”形式擴散到廠外，實行“專業化生產、社會化配套”。“分包”指的是購買勞務，由船廠提供材料、圖紙、進行工藝和質量監督，分包商提供加工後的中間產品，這些產品船廠不是不能製造，而是出於經濟、負荷特別是總體效率等原因，主動將其交給分包商去製造。

　　***3***執行分段成品化交驗：

　　按照“殼舾塗一體化”要求，在分段製作階段，應將該部位的鐵舾件、管舾件、電氣焊接件儘可能地全部安裝上去，並完成分段塗裝工事。在分段下胎交驗時，上下道工序必須依據清單進行逐項檢查確認，儘可能減少施工專案在工序間的流轉。分段成品化製作，雖然加大了該階段的工作量，但從能率測算看，同一工事專案工時消耗量，在分段舾裝階段、船臺舾裝階段、水下舾裝階段的比例為——1：5：9。目前國內船廠分段予舾裝率***鐵舾予舾裝率、管舾予舾裝率***在80—90%左右，而日韓船廠接近100%。

　　***4***擴大總組吊裝數量：

　　無論是老廠改造還是新廠規劃，都強調在船臺、船塢的周邊擴建總組場地，利用大型起重裝置，將幾分段裝焊成一個總段，以此為平臺進行規模化舾裝***包括正反轉予舾裝***，而後一次吊裝合攏***包括上層建築***。一艘船總組吊裝數量及完整性程度，體現了船廠的工藝水平和生產能力。

　　***5***調整工序生產能力：

　　按精益管理的要求實現流水節拍造船，使各工序物流有序、量化、可控地執行，既不能中斷，也不應積壓，這是船廠追求的目標。為此在生產管理中要按照先進合理的定額水平***以加工的原單位資料為基礎***，組織工序生產能力測定：在工藝流程中由後向前測定需求，找出薄弱環節和影響因素，並予以消除。

　　***6***努力採用新工藝新技術：

　　在分段製作階段推行精度管理，逐步做到無餘量下料、切割和裝配;大力採用高效焊接技術;推行盆舾裝、正反轉予舾裝等。

　　***三***舾裝件***鐵舾件、管舾件、電氣焊接件***加工、集配、安裝階段

　　1、舾裝作業與船體建造是並行分道組織***只是在講述中排在分段製作階段之後***，按施工階段和區域分為單元舾裝、分段舾裝和船上舾裝。

　　單元舾裝：將若干相關裝置如泵、電動機、控制器等安裝在一個共同的基座上裝配成一個單元，然後再將此單元作為整體在適當的舾裝階段安裝就位***有條件的單元在製作時可完成泵壓或電氣試驗***。

　　分段舾裝：當分段倒置時在甲板頂面安裝，分段翻身後在甲板表面安裝。

　　船上舾裝：當船體總裝時和總裝後，在船上一個艙室內或跨幾個艙室進行安裝。

　　2、舾裝件加工、集配、安裝階段建造組織措施

　　***1***為保證舾裝作業與船體建造並行展開，必須努力作到舾裝設計與船體設計達到同步。從設計關係看，船體設計是先行開展的，在船體設計提供背景圖情況下，舾裝設計才能確定裝置位置、管系走向。因此所謂“同步設計”是一個要求，即緊密跟蹤船體設計進度，一經具備條件舾裝設計迅速展開，並在較短時間內滿足舾裝作業與船體建造對供圖的需要。

　　***2***舾裝集配中心的選址。在廠區面積充裕的情況下舾裝集配中心儘可能設在廠內，既可縮短配送路途又能保證及時性。但由於船廠推行殼舾塗一體化總裝造船模式，對舾裝件加工、集配和安裝無論是及時性還是完整性，提出了更高的要求：一是對種類多、規格雜、數量大的鐵舾件實行專業化生產;二是管子加工按種類、口徑等劃分實行 “管件族製造”;三是對舾裝作業實現“托盤”設計與管理。為此，許多船廠將舾裝集配生產線從廠區主生產線分離出去，在離廠區儘可能近、運輸方便並有足夠面積的地方建設舾裝集配中心***需要說明的是在管子製作安裝工事中，仍需要現場管制作和管子修改，在廠區內仍設有管子加工廠房、裝置***。

　　***3***舾裝集配中心的功能。

　　a、按訂貨清單組織舾裝件製作;

　　b、對通用件、予製件等擴大予制並實行庫存管理;

　　c、對舾裝件按型別、規格合理堆放;

　　d、根據各托盤表的標識進行分檢、配託;

　　e、按指定的時間將托盤配送到指定的地點。

　　目前大船重工舾裝公司已形成相當規模：在土城子佔地20 餘萬平方米，設有管子加工流水線***同時統管新老廠區、博森公司等管子加工生產***;鐵舾裝件加工基地;單元、模組製作基地，配有相應的庫房和場地。在舾裝公司周圍，還有若干鉚焊廠，已形成造船加工配套產業群。

　　***4***托盤設計與托盤管理

　　“托盤”是造船的實用術語。從形象看是一個鋼質材料製成的筐，承載著托盤表所列的舾裝件、連線件，按照一個作業小組3-5 天的工作物量，送到指定的作業地點，所以也稱“任務包”;托盤實質反映了一種管理思想，托盤表表達了完成工作單元的資訊和指令。托盤表來源於托盤設計圖紙檔案的分解，設計人員必須執行托盤表不能“跨階段、跨區域、跨型別”編制的原則，特別強調的是設計人員必須對生產進度、施工區域劃分、現場施工條件及施工勞動量有較清楚的瞭解，否則編出的托盤表將會給現場施工造成混亂，這在各船廠都經歷了一段過程。目前大船重工已將工藝路線和定額人員編入專業設計室，以期加強托盤設計。對托盤生產管理來說，關鍵是保證托盤配齊率，目前鐵舾托盤配齊率能夠得到保證，但管舾托盤配齊率由於管系附件品種繁雜，有時配套出現缺件，影響的到裝配完整性。

　　***四***船臺***船塢***合攏階段

　　船臺、船塢是船廠最重要的生產設施，船臺***船塢***合攏工程的組織和週期的控制，決定著船廠的產品產量。因此,在該階段的中心任務就是如何縮短船臺***船塢*** 建造週期。特別是對於擁有大型船塢的船廠來說，由於塢容較大，如何同時合理擺放幾條船位並對各船隻工程進度作到同步控制尤其顯得重要。如某船廠20 萬噸級船塢可同時擺放4 條船，4 個月開一次塢門年產出船舶10 艘左右，目前工程進度控制可以達到2 個月開一次塢門，年產出船舶增加到20 艘左右。

　　圍繞縮短船臺***船塢***建造週期：

　　1、對於船體建造的要求是嚴格執行吊裝計劃組織連續吊裝，從工程控制角度看：一是要避免出現“卡殼”分段影響吊裝;二是要有充分的分段儲備保證工程進度。

　　2、對於舾裝作業的要求是必須在生產管理和作業單位建立起一個理念：“船下就是安裝，船上就是除錯”***最大限度地提高分段予舾裝率***，具體的要求是在分段製作階段已將裝置機座、管系、單元模組安裝或製造完畢，在船臺階段主要組織各系統連線、管系泵壓串油、電氣通電等校驗除錯工事。

　　3、重視並組織“工序前移”工作。船臺建造階段在船舶建造工程中是組織難度大、投入勞動多的階段：分段吊裝、船上舾裝、裝置定位、主機吊裝等交叉作業。但從整體工程安排看，各船廠正努力將傳統造船時期水下建造階段的工事提前到船臺建造階段完成，即組織“工序前移”工作。這是因為下水後，一是主要裝置已經定位，封艙件安裝後甲板已經扣上，如果出現差錯和重大修改物件調運非常困難;二是碼頭區域起重能力低於船臺吊車;三是封艙後船內艙室作業將受到條件和環境的影響。因此要將船舶下水後一些關鍵專案，全部或部分在船臺建造階段完成。如著力組織發電機系統的管系合攏安裝、密性試驗、裝置定位及除錯，使船舶下水後儘快爭取發電機動車，為其他關聯工事展開創造條件。

　　4、開展船舶下水完整性檢查。為改變船廠在計劃節點強行下水的傳統作法，生產管理部門制定了各船隻下水完整性專案清單，確定船舶下水前必完專案，以及部分跨期到下水後項目完工百分比。船舶下水前生產管理部門組織專項檢查，經公司主管領導審定後才能下達船舶下水指令。

　　***五***水下作業階段

　　該階段主要控制專案為：船舶下水、發電機動車、主機動車。

　　1、船舶下水是利用下水裝置將船舶從建造區移入水域的工藝過程。通常的方法有重力式下水、漂浮式下水、機械化下水。

　　2、發電機動車是一個標誌性節點。它意味著舾裝作業已經基本結束，各系統、裝置進入到交驗階段。

　　3、主機動車象徵著該船已經趨於完整，安裝和交驗也基本結束，施工重點轉入到試航前的準備和完善工作。

　　在水下作業階段對生產管理的要求：

　　1、船舶下水主要是安全保障。包括資料測算、潮汐情況、裝置檢查、下水作業的排程與組織。

　　2、除錯工作的組織。過去系統和裝置的除錯是由生產車間承擔的，但隨著船舶建造數量的增加，特別是裝置機電一體化程度的提高，除錯工作的重要性日益顯現出來。在劃分安裝與除錯工作介面及責任的基礎上，船廠已成立了專門的除錯隊伍，按專業統一組織安排除錯工作，包括對裝置服務商的配合專案。

　　***六***試航交船階段

　　在船舶整個建造過程中，經常性地對各工程專案進行嚴格的檢驗與驗收。在船體主體工程和動力裝置等安裝完工後，需要由船廠、船東和驗船機構三方代表參加，共同負責船舶的試驗與驗收工作，試驗與驗收分兩階段組織。

　　1、繫泊試驗：是將船繫泊於船廠碼頭上進行，船舶基本處於靜止狀態，其目的是檢查船體、機械裝置、動力裝置、電氣裝置的質量和安裝可靠性，使船舶達到具備試航的條件。