舰船长轴系船台安装作业研究

张学++黎明柱

摘要：文章针对舰船长轴系船台阶段的安装工作，采用网络计划方法对舰船长轴系船台安装工作进行统计分析，找出关键路线，通过计划评审技术对轴系校中计划进行优化，优化调整各作业项目的施工安装阶段，提升安装效率。

关键词：舰船制造；长轴系；船台；网络计划；安装工作 文献标识码：A

中图分类号：U662 文章编号：1009-2374（2017）01-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.028

目前舰船的推进系统基本上都采用长轴系布置，长轴系安装贯穿着舰船的整个建造阶段，其施工效率的快慢将直接关系到舰船建造周期的长短，对舰船承制船厂能否如期完工起着极其重要的作用。本文以国内某最强军贸舰船的建造为研究对象，深入研究了舰船长轴系船台安装阶段，优化改进安装作业，达到了缩短舰船长轴系船台施工周期的目的。

针对舰船长轴系船台阶段的安装工作，本文采用网络计划方法对其进行统计分析，找出关键路线，通过计划评审技术对长轴系船台施工计划进行优化，在多种方式改进下依然无法完成目标时，确定了主机基座和齿轮箱基座的定位安装工作必须前置到总段预装阶段这一解决方案。为了方案能够顺利执行，对工艺进行了改进，明确了实施流程，最终满足了施工计划的要求，提升了长轴系船台安装效率。

1 长轴系船台安装施工难点分析

船舶轴系施工作业经过多年的研究和革新，已经形成了一套较为固定的工艺模式，特别是舰船上普遍采用的长轴系施工工艺。其施工内容主要有：（1）完成轴系基座的定位安装；（2）完成轴系设备组件的初定位。整个施工过程中，每道工序之间有较强的逻辑关系，难以随意变更。

由某舰船长轴系船台初校中项目可以看出，整个施工阶段需要在短时间内完成，其作业的施工负荷很大。如果前期基座定位未能完成，则下道工序中的精照光作业将不能进行。在船台阶段，如不能按期完成轴系初校中，则舰船无法顺利下水，船台周期将要延长，直接影响了船台的使用率，增加船台使用费用的同时，还影响了后续产品的船台建造计划。

在该舰船的建造过程中遇到了较多困难。其中船台阶段延期了一个多月，使得整个舰船建造成绩相当不理想，而造成延期的直接原因就是长轴系船台施工效率过于低下。经过深入研究，发现提升效率的主要难点

如下：长轴系船台施工阶段，整个轴系并非是作为一个单独的系统进行施工，需要结合船体结构施工一并进行，这样就使得轴系初校中的施工与船体结构施工存在上下道工序的关系；同时，该阶段施工环境差，交叉作业多，使得轴系校中施工不能连续进行，存在着很多的等工现象；各施工车间都倾向于选择船台完整性较好的最后阶段进行作业，这样可以避免船体变形造成的不必要返工。以上的几种因素使得整个长轴系船台安装施工计划可控性差，且在已影响舰船下水计划的完成时，没有有效的方式缩短船台施工，只能按原施工流程继续执行。

2 长轴系船台施工效率提升的对策

针对船台初校中施工效率低的问题，对初校中项目进行作业分析，绘制網络图，确定初校中的关键路线，通过时间-资源优化，将初校中项目作业进行改进，同时通过作业分析，引出对工艺流程的改进。

2.1 船台施工流程分析和优化

针对某舰船长轴系合理校中作业，其船台安装施工流程周期为31.5周，为了使得船台能早日完工，舰船按计划下水，施工周期必须在25周以内，原施工流程无法满足实际生产需要。我们先对初校中项目进行作业细化分解，确定初校中的关键路线，再通过基于PERT的时间-资源优化，将初校中项目作业进行改进。初校中详细项目如下：

A.EZ01、EZ02总段船体装焊；时间2周；搭载20人；紧前作业：无。

B.EZ01、EZ02总段预舾装；时间4周；舾装20人；紧前作业：A。

C.EZ01、EZ02总段、艉部总段船台合拢；时间3周；搭载20人；紧前作业：B。

D.艉部总段挠曲度测量、矫正；时间2周；搭载5人；紧前作业：C。

E.前艉轴架、后艉轴架、艉轴管、1号中间轴承基座、2号中间轴承基座照光定位；时间2周；机装15人；紧前作业：D。

F.EZ01、EZ02总段挠曲度测量、矫正；时间2周；搭载5人；紧前作业：C。

G.主机基座、齿轮箱基座照光定位；时间1.5周；机装15人；紧前作业：F。

H.主机基座、齿轮箱基座焊接；时间2周；机装15人；紧前作业：G。

I.前艉轴架、后艉轴架、艉轴管、1号中间轴承基座、2号中间轴承基座焊接；时间3周；机装15人；紧前作业：E。

J.吊入主机、齿轮箱、1号中间轴、2号中间轴；时间2周；搭载5人；紧前作业：C。

K.第一次精照光，装焊基座焊接垫块并预划前艉轴架、后艉轴架和艉轴管镗孔圆；时间2周；机装15人；紧前作业：H、I、J。

L.第二次精照光：划镗孔圆并镗削加工报验；时间2.5周；机装10人；紧前作业：K。

M.安装前后艉轴架、艉轴管轴承；塞入并连接艉轴、螺旋桨轴；临时连接轴系；时间3.5周；机装15人；紧前作业：L。

按照上述作业项目，首先构画网络图，然后按照时差计算规则标示出各作业的时间，得出初校中周期为24周，符合目标要求，找出关键路线为A-B-C-D-E-I-K-L-M。

通过对初校中作业的时差法分析，发现了实际作业与关键路线上的理论效率存在着较大的差距，同时在后续船的生产过程中多方努力改进，仍无法达到24周的目标。经过深入分析研究，发现主要有以下两个方面的原因：一方面是舰船建造属于密集型，多工种交叉作业的大型工程，每一个工序都存在着较多的变数；另一方面是在计算关键路线时我们将资源（人力）假定为不限制，而实际舰船建造过程中，人力资源是不可忽视的因素，劳动人数在某一阶段内基本不会发生变化。

按照原施工安排，整个施工顺序为由A至M依次进行。这样的施工安排固然不会像关键路线执行方式那样造成人力资源的冲突，却会带来很大的工期浪费。特别是在D至K阶段，机装人员有限，大部分工序都由该批人员施工，这样就使得相互之间没有上下道工艺要求的工作只能处于等人施工的状态。因此要从根本上解决该问题，必须进行工艺改进。

2.2 安装工艺改进

通过前序的详细分析，已经发现计划推行的难度关键点就是人力资源冲突，但是通过关键链的优化，依然无法达到期望要求。主要原因是关键路线优化受制于工艺路线，它不改变工艺路线的前后顺序。因此为了使得关键路线的优化效果最大化，想到了对原工艺路线进行优化，亦即取消关键路线上引入的缓冲，而是将非关键路线上的作业进行提前。所以，最终决定将工序F、G、H提前至EZ01、EZ02总段制造阶段进行，这样就能够直接消除接入的时间缓冲，使得人力资源能够满足关键路线的要求，整个周期为24周，达到目的。

为了顺利实施工艺流程改进，同时不会造成工序提前施工带来质量问题，专门制定了相应的工艺来进行约束，保障长轴系船台安装工程的顺利开展。其中以EZ01总段进行详细分析，EZ02总段参照该工艺执行。

2.2.1 准备工作。

第一，前主机基座、齿轮箱基座应在ED21、ED22分段吊装前分别预先吊入前主机舱、齿轮箱舱内。

第二，EZ01总段装焊结束。

第三，勘划基座结构位置线。

第四，总段状态测量。基座安装前应连续三天对船体基线挠度进行测量，并对总段水平度、中心线偏差进行测量。

第五，标记基座各定位准线。在前主机基座面板上标记出肋位线、前主机中心线；在齿轮箱基座面板上标记出肋位线、齿轮箱输出轴中心线。

第六，安装水平标杆。按前主机基座及齿轮箱基座定位、完工测量的要求，在基座面板上安装定位标杆，以便于基座快速定位。

第七，前主机基座、齿轮箱基座定位必须按轴系找中的工艺要求拉出前主机基座面和齿轮箱基座距中的肋位钢丝线。

2.2.2 前主机基座、齿轮箱基座安装定位。

第一，安装时先安装齿轮箱基座后安装前主机基座。

第二，齿轮箱基座的定位。基座初定位：初步调整基座位置，使齿轮箱输入轴中心线基本对准。调整基座前后位置：将齿轮箱基座的基准线与船体的肋位线对齐。确保到基座之间的距离（每侧基座应测内外两点）。调整基座中心线距腹板距离：将齿轮箱基座输出轴中心线对准钢丝线，确保齿轮箱机座内侧纵向腹板，外侧纵向腹板的尺寸。调整位基座面板上表面水平。調整基座前后高度：调整基座高低位置，使基座面板与钢丝线处于平行状态，对基座实施定位焊。切割余量：根据基座面板上表面至钢丝线的实测尺寸，计算出余量值。在基座下端划出余量线，切割余量。基座定位：按前序要求重新定位齿轮箱基座，并进行定位焊。

第三，前主机基座的定位。基座初定位：初步调整基座位置，使肋位线、前主机中心线基本对准。调整基座前后位置：将前主机基座基准线与船体内底板肋位线对齐，确保前主机基座面板的基准线与钢丝线的尺寸。调整基座左右位置：将前主机基座的中心线对准钢丝线，确保前主机基座内侧纵向腹板，外侧纵向腹板的尺寸。调整基座面板上表面水平。调整基座前后高度：调整基座高低位置，使基座面板与钢丝线处于平行状态，对基座实施定位焊。切割余量：根据基座面板上表面至钢丝线的实测尺寸进行比较，计算出余量值，在基座下端划出余量线，切割余量。基座定位：按前序要求，重新定位前主机基座，并进行定位焊。

3 结语

通过对舰船长轴系船台安装作业的研究，分析制定并实施了流程优化、工艺改进等方案，将原船台长轴系施工周期31.5周缩短至24周，满足了船台周期施工计划的要求，使得船台按时下水以及后续轴系顺利施工有了强力保障，同时也直接节省了44天的船台使用费用，更为重要的是为后续产品或同类产品缩短船台建造周期提供了极有价值的参考。

参考文献

[1] 董国刚.网络计划技术在项目进度管理中的应用研究

[D].上海交通大学，2012.

作者简介：张学（1985-），男，湖北武汉人，沪东中华造船（集团）有限公司工程师，研究方向：工业工程。

（责任编辑：蒋建华）