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1、第五章 现代造船中的精度控制,5.1造船精度控制 5.2船体公差分析 5.3尺寸链的分析计算,5.1造船精度控制,精度和质量的控制是企业管理的一个重要组成部分。随着科学技术和生产的不断发展，以及管理科学化、现代化的要求，精度和质量控制在企业管理中的地位和作用，越来越显得重要。有关精度和质量控制理论和方法的探索，也越来越丰富和深化。 现代质量管理认为产品质量是产品满足使用要求的特性总和，它是一个复杂的、多方面的概念。在质量控制的众多指标中，精度的管理是一个关键的问题。精度的控制要与全面质量管理的保证体系相结合，并把其管理内容纳入全面质量管理中去，以便建立一个比较完整的、准确的、及时的造船精度信息
2、系统。为达到这个目的，需要突破传统观念，把船舶质量落实到企业的全面质量控制体系,造船精度控制,上，实现精度管理上的突破。 在船舶建造中推行精度管理是生产的客观要求，也是确保船舶建造质量、用科学方法实施生产管理、缩短造船周期、提高造船生产技术水平的重要手段。 造船中的精度控制技术是以船体建造标准为基本原则，通过科学管理的方法和先进的工艺手段对造船的全过程进行尺寸精度分析与控制的一门技术。它的目的是最大限度地减少现场修整工作量，提高工作效率，缩短建造周期，降低建造成本，保证产品质量。船舶精度控制技术的研究，是其他相关技术得以实施的基础，也是造船业发展的瓶颈环节。,造船精度控制,船舶建造精度管理实质
3、上是一门管理技术，通过建立合理的船体建造精度标准，采用科学的管理方法，辅之以改善设计与工艺，包括工装、设备的改进，以及防止施工误差的各种对策，对造船进行全过程的尺寸精度分析与控制，以保证船体工件在各个工艺流程阶段内所规定的尺寸精度，最大限度地减少现场修整工作量，提高工作效率。随着船体加工精度的不断提高，船体装配、焊接的精度也随之提高，这样就可靠地保证了船体的建造质量。 精度控制的实质是科学管理与先进建造技术的互相结合。随着造船理念和造船技术、检测手段的发展和进步，精度的控制水平也不断地达到新的高度。,造船精度控制,互换性是现代化生产中一个基本的原则，但是，这一原则以往在造船界并未得到重视。传统
4、的观点认为，对于船舶这样的大型物体，其互换性的要求似乎不必看重。按人们惯常的想法，船舶属于单件生产，不需要满足互换性，因而对公差或精度设计就往往没有高的要求。 然而随着现代造船理念的更新，船舶次整体制造模式”分段制造模式”，到“分道制造模式竿集成制造模式”的演绎，体现了技术与经济紧密结合的创新。在这样的形势下，船舶的精度控制成为了一个很重要的问题。以往对于造船公差的不重视，还有另一个原因，那就是受到测量条件的限制。如果没有合适的测量手段，就无法验证或判断设计给定的公差要求是否得到满足。而现今，随着科学技术的发展，检测手段的进步，许多以前无法进行的测量，,造船精度控制,如今都有了解决的可能，精度
5、控制的问题也就提上了议事日程，公差设计的内容当然也就需要更新了。 精度控制技术是一项综合性技术，它不仅是技术项目，而且包含大量的管理内容。它是一项涉及面广且较繁杂的工作，应由设计、施工、管理人员和质检人员齐抓共管。在整个过程中，每一环节都相当重要，缺一不可。在实际工作中，精度控制应当受到高度的重视，没有好的精度，就没有好的质量。提高精度控制技术的研究可获得较好的经济效果，可使精度控制技术达到标准化、系列化，可大幅度提高船舶建造产量，缩短船舶建造周期。,造船精度控制,5.1.1 船舶精度控制的特点 5.1.2 船舶精度控制的内容,5.1.1 船舶精度控制的特点,造船业由于其固有的特殊性，精度的研
6、究起步较晚。造船工业（尤其是船体制造）的公差制与一般的机械制造业相比尚处在初期阶段。船体建造的固有特殊性在于：(1)现代造船采用焊接技术，实行分段法造船后，由于船体结构的焊接变形和水火矫正作业使船体制造和装配过程大为复杂化。迄今为止，船体结构的焊接变形尚不能用计算方法精确地予以预报，焊接变形的预防和消除措施也还研究得不够充分。 (2)船体尺度和重量较机械产品大。尺寸大会带来许多困难，最主要的是作为制造和测量的基准面（如平台、胎架况寸很大，很难得到满意可靠的依据。大尺寸的测量误差,船舶精度控制的特点,大，即使在机械制造业中，大尺寸的公差仍然处于推荐阶段。此外，大尺寸的部件和分段由于刚度不够，在运
7、输贮存工程中往往会产生变形。(3)船体建造过程中采用的测量工具精度普遍较低，量具的计量检查工作还未形成较严格的制度，这种现状的改变需要时间。(4)船舶产品是单件或小批量生产，因而搜集、整理和统计造船误差的数据较困难，而且造船生产过程较复杂，难于控制其工艺过程的稳定性，即使是通过数理统计的数据，有时也难以找到其间的规律。,船舶精度控制的特点,(5)由于船体建造过程仍然大部分依赖手工操作，施工条件较差，因此产品的精度往往取决于工人的技术熟练程度。由于这些原因，船舶的精度控制具有很大的难度，它制约了造船质量及效率的提高，限制了船舶产品的发展速度。精度问题已经成为了造船中的瓶颈环节，亟待解决。,5.1
8、.2 船舶精度控制的内容,以精度控制为主要内容的船体建造精度管理，就是以船体建造精度标准为基本准则，通过科学的管理方法与先进的工艺技术手段，对船体建造进行全过程的尺寸精度分析与控制，以达到最大限度减少现场修整工作量，提高工作效率，降低建造成本，保证产品质量的目的。 船体建造精度控制技术的理论基础是数理统计、尺寸链理论，技术核心是尺寸补偿量的加放，管理内容是健全精度保证体系、建立精度管理制度、完善精度检测手段与方法、提出精度控制目标、确定精度计划、制订预防尺寸偏差的工艺技术措施等。 精度（这里主要指的是产品的几何参数与设计要求的一致性程度）的控制是造船技术中一门综合性技术。船舶,船舶精度控制的内
9、容,精度控制技术是转换造船模式、实现壳栖涂一体化的基础，只有该项技术的实施才能保证其他相关技术的应用。如先吊主机后幢管技术、上层建筑整体吊装技术、泵舱底部全幅总组技术、机舱盆栖装技术、管系单元预舫装技术等，这些先进技术均建立在船舶精度控制技术的研究与应用基础上，只有船舶建造精度达到了一定的水平，其他各项技术的实施才能够得以发展并在实船建造中应用。因此，船舶精度控制技术是缩短造船周期、提高质量、降低成木、提高我国造船业在国际船舶市场上的竞争能力的重要手段之一，同时也是拓宽船舶市场开发的重要辅助手段 船体建造精度管理，实质上也是一个综合性的过程管理。船体设计精度管理是保证产品质量的起点，而船体建造
10、是。,船舶精度控制的内容,精度管理的关键，辅助技术工作是精度管理的基础，质量检验工作是精度管理上作的保证。积极开展精度管理技术的研究，收集各种数据，尽快形成标准化，形成完善的精度控制体系，是解决船舶精度及质量控制的当务之急。首先，企业上下各个部门都应当高度重视并切实将质量方针落到实处。从某种意义上说，产品精度取决于管理水平。为使各项工作过程能正常地运转，互相协调，除了强调各级行政领导对精度管理工作的职责外，还应建立各级精度管理人员体制，形成有效的组织网络，并相应地制定责任制度以及其他有关制度，保证产品具有较高的精度水平。要建立精度控制队伍与质保体系，还要进一步抓紧基础工作，形成并完善标准化，提
11、高精度控制水平。,船舶精度控制的内容,船体建造精度控制技术的核心内容是精度控制，这种技术是“精度”的定量表示，是一个量化的技术。也就是说，如果应用精度控制技术，那么从下料开始，直到船台合拢的一系列加工过程中，只要按照正常的标准生产工艺，在每道工序完成后，其产品精度就能够满足下道工序的要求，而不用进行两次修整。这种先进的造船技术，在国外一些船）一中已经广泛应用，提高了企业的竞争力。成功地应用船休建造精度控制技术，使得原来定性地给下料板材、型材预留余量，变为定量地下林精确地计算出补偿量），这需要投入大量人力、物力，且需要较长的时间和循序渐进的过程。目前，部分船厂一已做到了从生产设计开始就将精度控制
12、信息反映到工作图上，进行精度设计，体现,船舶精度控制的内容,精度管理和控制的意图。 将精度控制值、补偿值和各种信息反映到船舶放样的零件上，可实现所有零件、部件和分段的精度控制。日前，国内精度控制水平己经基本达到内部构件无余量下料、全船分段无余量上船台合拢。 船舶这种巨大型的产品通常是分段加工，然后焊接合拢形成整船的，分段的尺寸精度规定要适应舾装作业，如果分段精度不合格，则在船体合拢阶段，相对的焊缝间隙就大，因而，合拢时的修整工作量也会增大。这样，为了进行划线、修整和使用装配工具，就需要特殊的措施。同时，如果分段的板列不够平整，则辅机基座的舾装件支架均需留有余量。,船舶精度控制的内容,分段舾装阶
13、段所需的划线和修正系属于返工 。分段精度不够还会使得某些本可在分段上安装的管件推延到低效率的船上舾装阶段去安装。由此可见，船体建造过程中所达到的尺寸精度会影响可在分段上安装的舾装件数量和舾装效率。要达到精度控制的目的，需要注意以下几点：(1)提供一个具有足够精度船体分段的加工和装配方法；(2)把精度控制的责任分派给常规的设计、放样、加工和装配部门，作为他们的附加责任： (3)为精度控制系统的执行提供控制方法：(4)编制精度执行计划和监督计划，例如，根据在标准作业状态下某些重要部位发生误差的统计分析而确定所需,船舶精度控制的内容,的公差范围，以适应装配作业所需的精度； (5)负责精度控制、规划未
14、来造船项目的设计师和现场工程师应交流精度方面的经验，以指导工艺流程中的下一道工序。 船体建造成本与船体建造精度管理水平有关，而船体建造精度管理水平又反映在全船余量的加放率、全船补偿量的加放率、全船预修整率、现场修整率等因素上。船体建造精度管理水平的提高，在很大程度上取决于船厂的生产技术与管理水平、生产条件、设备状况、工人的技术素质、精度管理工作内容的深化，以及所建造船舶的类型与等级等一系列因素，精度管理水平的提高还将受到经济合理性的限制。,船舶精度控制的内容,实施精度控制必须有具体的精度计划，精度计划是船体建造精度管理的重要环节，也是整个控制系统正常运转的枢纽。生产设计、施工设计、工艺准备和施
15、上的各个阶段的精度控制，都按照精度计划的原则和要求分别予以实施，最终达到实现船体建造的精度目标。科学地制计精度计划是实施尺寸精度控制的重要步骤，也是精度管理得以实现的基础。 在用于船体建造计划的编制和船体建造管理的四个受控标准中，除生产计划编制标准、工艺标准、安全标准外，精度控制施行标准是其中一个重要内容，它主要要解决以下问题：,船舶精度控制的内容,(1)加工和装配过程中由焊接和清除变形所造成的收缩率 (2)完工切割和合拢对接缝余量的位置； (3)切割和装配的质量准则； (4)标准范围和公差极限。 船体建造的精度计划，实际上就是对船体建造从精度角度入手的一种工程分析。通过分析，可以对建造全过程
16、的精度状态有一个数量上的全面了解，以期事先发现问题，并采取相应的补偿和控制措施（其中包括加放余量与选择余量的切除时机），以确保船体建造的尺寸精度能控制在允许的范围之内。简单地说，船体建造的精度计划就是对建造全过程的精度分析，在这种分析的基础上采取相应的尺寸精度控制措施。,船舶精度控制的内容,精度分析必须建立在大量的调查研究、掌握足够的实际数据以及理论与实践相结合的基础之上。精度控制技术的最终成型需要一个不断的试用、修正和完善的有限循环过程。因为这种靠统计回归大量原始数据的总结经验性的研究，需要不断重复修正。在对实验结果进行处理，作出阶段性总结之后，可部分地应用到实际生产中去，在此基础上再进行测试、分析，修正原来的模型，再回到生产中检验。如此循环往复，直到能够满足全部工序上的精度要求，也就是说，到船台合拢时，不再需要进行二次修整为止，使船体建造精度控制技术逐渐成熟起来。,船舶精度控制的内容,应当按照船体建造总精度要求，对各个尺寸精度控制阶段的精度分配，提出有效的尺寸精度控制措施。根据船体结构图确定建造方法和装配工艺流程，分析各个工艺阶段的误差积累过程，
