船舶与海洋结构物先进设计制造技术的几点思考
第一篇:船舶与海洋结构物先进设计制造技术的几点思考
船舶与海洋结构物先进设计制造技术的几点思考 造船业先进制造技术发展概述
国庆节文案简短唯美大墨鱼1.1 引论
先进制造技术(AMT)是造船业发展的根本。造船业由于引进AMT,已由劳动密集型行业向知识密集型行业发展,它有序地呈现出五种造船模式。我国造船业正由劳力密集型的分段制造模式向设备密集的分道模式发展。在船舶制造技术方面我国与国际先进水平的差距正在扩大,只有切实实施现代造船模式的各项AMT,才能在激烈的船舶市场竞争中立于不败之地。同时,我们还应致力于全面开发船舶的产品模块化、信息数字化和制造快捷化,迎接知识经济时代对造船业的挑战。
1.2 先进制造技术使造船业由劳力密集型发展到信息密集型
近半个世纪以来,世界级的船厂年产船舶能力由数万载重吨发展到逾百万载重吨。同时由于
持续的研究和应用了适用于造船的先进制造技术,造船业生产效率大幅度的提高,作业过程由困难、脏乱、危险转化为方便、整洁、安全。
二十世纪50年代前,造船业由于应用铆接技术,使古老的木船发展为以钢船为主体的近代船舶。到60年代,焊接技术普遍替代了铆接技术,使原来以分类为导向的造船技术向区域导向发展,使原来集中于船台和码头的装配、舾装、涂装作业,扩展到车间和平台等更大的作业面上进行,提高了生产效率,缩短了造船周期。70年代起,随着船舶大型化,在新船厂的建设和老船厂的现代化改造中,引进并全面深入地研究了成组技术,通过不同类型船舶建造过程的相似性分析,以船舶区域、作业类型和施工阶段分类,按中间产品的概念组织造船的流水和工位固定人员流动的虚拟流水生产,从而开发了加工不同类型船体结构零件的各类NC切割机,型材、平面分段、管件等专用的加工、装配和焊接的机械化设备,替代了以往繁重的体力劳动。同时,还使用设施齐全起吊能力强大的船坞,使原来劳力密集的造船业发生了质的变化,成为现代化的设备密集型产业,职工总数呈数量级减少。社会技术的分散专业化机制在造船业得到了实际的发挥,显著提高了生产效率。80年代以来,微电子技术在造船CAD和CAM方面的应用不断扩大和深入,造船是精度控制技术和船舶工程管理技术日臻完善,从而使得社会技术的集成机制在造船业中充分发挥作用,达到网上购物英语作文
了空间分道、时间有序的艺术化状态的壳舾涂一体化(HOP),船厂成为信息密集型企业。
1.3 当代AMT将把造船业演绎为知识密集的产业
计技术,是确保船型具有优秀的航行性能和结构性能的保障,是新船开发的关键着眼点。随着船舶不断向大型化、复杂化方向发展,利用先进的计算机技术,提高设计水平,缩短设计周期,设计出经济、高附加值的船舶已经相当普及。
2.1 船舶设计常用到的软件
2.1.1 Form sys Form sys由澳大利亚Formation Design Systems公司开发,是一套非常完整的船舶设计、分析和建造软件,包括船舶阻力及有效马力计算模块、复杂曲面设计、耐波性设计、航行状态模拟及分析、船舶设计整合的资料库、船体线型设计光顺、船舶水动力性能设计、数据交换等模块。2.1.2 Tribon Tribon系统是由瑞典KCS公司设计开发的用于辅助船舶设计与建造的计算机软件集成系统。Tribon是集CAD/CAM与MIS于一体,并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为
船体设计、舾装设计、系统管理及维护3大部分。2.1.3 NAPA NAPA公司在船舶设计软件中采用3D技术,并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型概念,这一概念已得到广泛的认同。软件特点是可在较短时间内完成结构初步设计和重量、成本计算,生成可供送审的技术文件和图样,可根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。该软件与Tribon的接口可以实现曲线的转换、表面的转换、图的转换等功能。2.1.4 CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品,占世界船舶市场15%的份额。该软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计,可输入输出全部船体制造所需的工具,如3D管系布置;电力模块提供船舶电气系统开发的工具,包括3D电缆通道网络、3D布线图以及电缆通道支撑结构;空调通风模块提供的工具支持开发大型HVAC系统及其结构的能力,并可输出制造数据;选择船舶系统的设备和电缆库,用户可以创建示意图。国内有部分船厂在使用NAPA软件进行详细设计,使用Tribon做生产设计,而CADDS 5i可方便与它们数据互通。
但大部分船厂还没达到这个水平。据国内专家评价:我国在精度造船和综合管理水平方面要比日本船厂落后10~15年。由此可见,我国现行的精度控制无论在技术内容上,还是在技术水平上均与国外先进造船国家有明显的差距,不适应建立以中间产品为导向,以生产
任务包形式组织生产的作业体系的要求。
3.2 区域涂装技术
我国一流船厂的船舶涂装技术水平已经基本接近或达到国际水平,其表现为:我国已掌握各种类型船舶(包括成品油船和化学品船)和各种类型涂料的施工技术,且质量受到国外船东的认可。包括船舶涂装尖端技术—货油舱特殊涂装已日趋成熟,其涂装工作效率已经接近或达到国际先进水平。但是在涂装管理方面,我国船厂却要比先进造船国家落后许多,尤其反映在用于船舶涂装的工料消耗与先进造船国家的工料消耗相比上,有很大的差距。将我国一家在船舶涂装技术和管理方面处于8家骨干船厂中上水平的船厂近两年来的工料消耗的统计数据,与80年代中期日本一家大型船厂提供的粗略数据进行对比,其结果是:我国工时消耗率为0.85h/ m2,日本则为0.25h /m2,我国是日本10年前的3.4倍;在材料消耗方面,是日本10年前的124%。至于大多数船厂的涂装技术管理水平的差距更大了。另外,由于种种原因,我国在分段建造过程中尚未做到跟踪补涂,分段二次除锈比例达60%~80%,甚至达100%,涂料消耗系数达1.9~2.0。而日、韩普遍采用机械化钢板预处理、分段制造过程中跟踪补涂方式,分段二次除绣面积在20%以下,涂料消耗系数仅为1.2~
1.5。这不只是使油漆大量浪费,而且由于重复施工、返工工时巨大,使工时浪费了55%左右,使得现在国内造船统计实动工时约是日本造船工时的8~10倍。
3.3 区域舾装技术
日本在60年代就完善了舾装生产设计,解决了现场作业的定工位、定内容、定工艺等问题,能够按照区域设计绘制和提供工作图、安装图、制作图和零件图等,舾装与分段制作平行作业十分协调,以船台合拢计划为核心的造船流水作业的各项计划管理特别协调。并且已采用CAD/CAM将详细设计与生产设计融为一体,下水前几乎安装了所有的舾装件。更有先进的船厂已经实现CIMS,把生产管理、施工工作要领、工作基准和基本设计及生产设计全部一体化,使工作效率得到空前的提高,几乎没有任何重复性的工作。日、韩的预舾装率已经达到95%左右。
国内各船厂虽然也已坚持了先行舾装的船舶制造基本原则,开展船体分段舾装、单元舾装、盆式舾装、二次舾装、翻转舾装等多种灵活的方式,计算机应用也实现了CAD,但是对实现制造自动化即CAM来说,却还有很大的差距。大多数船厂还是靠人工理解
就会不可持续。因此,船厂要投入资金进行研发和创新,不能满足于既有船型,既有成果,以不断的创新促进造船业不断进步。
3)加强管理改进,提高效率,降低成本。当今的市场竞争,是实力的竞争,人才的竞争,产品和服务质量的竞争,也是成本的竞争。而成本的下降,主要依靠有序的流程管理,生产现场管理,以及高效的管理决策制度。船厂应学习国外先进的管理技术,结合本国本厂的实际情况,不断加强管理创新,体制创新,提高生产效率,在激烈的市场竞争中立于不败之地。
母亲节祝福语简短10字4)加强国内船厂的技术合作,加强沟通,避免恶性竞争。
5)加强教育,培养出即掌握现代最新理论和技术,又了解生产实际,能把高科技成果应用到生产实际中去的复合型人才。这种人才是我国船厂所紧缺的,需要进行教育体制的改革与创新。石家庄景点排行榜
6)立足当代,放眼未来。不为当前利益所驱,兢兢业业,居安思危。对于新船型的开发,新技术的研究,即便不能即可产生效益,也应大力支持。所有造船人都应由长远眼光,为中国造船业持久繁荣发展出谋划策。
第二篇:船舶先进制造技术参考资料
一、现代造船模式的基本概念及原理(成组技术、产品导向型工程分解、区域舾装、管件族制造、中间产品、船体分道建造、区域涂装、壳舾涂一体化等)现代造船模式的涵义
所谓现代造船模式,可理解为以统筹优化理论为指导,应用成组技术原理,以中间产品为导向,按区域组织生产,壳(船体建造)、舾、涂作业在空间上分道,时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡、连续地总装造船.现代造船模式形成的技术基础—成组技术与系统工程技术在造船中应用阐述如下: 先进制造技术在现代造船模式中的应用
(1)成组技术。首先应用于机械制造业,利用零件的相似性来组织多品种小批量生产,以获得少品种大批量的生产效率。成组技术被应用于船舶建造工程,导致了中间产品分类成组加工和管件族加工方法的产生,形成了船体分道建造生产线;成组技术中短间隔期、小批量的生产管理方法形成了船舶建造作业的托盘管理。
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