论船舶制造工艺装备的发展与创新

唐春 刘文建 肖进伟

摘 要 通常来说，船舶是由数万个零部件组成，在船舶的内部配备了多种设备、电气仪器、管道和生活设施等，用来满足船舶航行以及船上人员的生活或者生产需求。将复杂的船舶结构完美地生产，需要通过多个工序，这多个工序需要先进的制造技术才能完成，而先进的制造技术又需要先进的工艺装备才能有效实施。因此，本文主要对船舶制造中的工艺装备发展以及创新进行了研究。

关键词 船舶制造；工艺装备；创新

前言

在船舶建造過程中，需要大量的工艺装备，造船工艺装备是确保船舶能够制造出来的必要手段，工艺装备的发展，也促进了造船工艺水平的提高，目前，我国舰船制造厂的关键工艺及装备与国外先进船厂相比，自动化程度低，设备老化，加工精度低。提高造船装备自动化、机械化水平，对提高生产效率和产品质量，缩短造船周期都具有意义。

1 船舶制造工艺装备的发展现状

1.1 焊接

目前，我国的船舶制作工艺的焊接技术和发达国家存在一定参差距。以我国船厂的人均焊接材料使用量为例，国外先进船厂的人均耗费量为45kg左右，而我国能够达到89～90kg，同时，我国自动化的焊接设备发展缓慢，很多设备还需要从国外引进。

1.2 船板型材切割与加工

船用钢板的切割已从手工切割、光电跟踪切割发展到以数控切割为主，目前，数控等离子切割机已在我国大中型船厂得到广泛应用。国内生产的数控等离子切割机，已达到国际水平，并销往国外。在型钢切割方面，国内船厂大多仍采用手工切割，再辅助以各种便携式半自动切割机，切割质量和效率都难以得到保证。目前，仅有少数大型骨干船厂引进了国外制造的型钢自动切割生产线。据报道，国内有关单位已开展了国产型钢切割生产线的研制，但目前尚未见在船厂实际应用。在板材成形加工方面，对于曲率不大的板材采用常规的冷加工，而对于复杂线型外板仍采用人工水火弯板工艺。国外已成功研制出线加热曲板加工自动化装备，并在船厂得到了应用。我国虽较早开展这方面的理论和设备的研究，但还没有成熟的该类设备。目前，由上海船舶工艺研究所、上海外高桥造船公司、上海交大组成的课题组，正在积极开展曲板成形自动化装备的研制，预计将在年内生产出样机。在型材冷弯方面，国内已研制成功数控肋骨冷弯机，其技术已达到国际先进水平，并出口到新加坡、越南等国。目前，上海船舶工艺研究所正在研制600T数控肋骨冷弯机，这是我国目前研发的最大规格数控肋骨冷弯机，该设备将于明年交付上海江南长兴基地使用[1]。

1.3 船体装配

我国船厂目前采用的平面分段流水线均为国外引进，国内还无成熟的产品。曲面分段还是采用传统的在胎架上安装的方式。国外TTS公司研制的第一条流水线已安装在丹麦的奥顿斯船厂。该系统的单面焊接工作站能全方位倾斜，使其能在水平位置进行SAW单面焊作业。整个胎具的调整应用CAD系统的CNC数据进行。

2 船舶制造工艺装备的发展与创新

2.1 引进先进的造船技术

随着我国科技的不断发展，建造技术的革新升级，使得先进的船舶建造技术出现并不断完善，为我国船舶建造走出去提供了非常大的支持。因此，船舶企业要分析自身的发展特点，通过科学的研究，来引进国外先进的船舶建造技术和相关设备，比如，珠江船务公司通过入股挪威BRAA船厂，成功引进了世界领先的碳纤维复合材料造船技术，能够起到非常好的节能减排效果。此外，船舶企业还要注重建立科学的奖惩评价机制，通过奖励来激励员工不断研发新的技术，培养工作人员自主创新的能力[2]。通过这样的方法，船舶企业能够提高整体的造船技术，也能够打造出自己的品牌，使企业在激烈的竞争市场中脱颖而出。

2.2 统筹规划船用自动化装备的研究开发

我国船舶制造自动化装备的研究与开发，需要统筹规划，做到有所为有所不为。选准方向，集中力量开发，加快实现商品化、产业化。同时，必须加大投入力度。造船工艺装备是军民船舶通用的和相互转移的，例如等离子切割机在舰艇和民船的下料中都可以使用，还有如大型涂装房更是军民兼用。鉴于我国造船工艺装备总体上与国外有相当大的差距，而且这几年还有拉大差距的趋势。因此建议科工委、海军和中国船舶集团公司及上海船舶工艺研究所共同筹措资金，开展一些重点项目研究。

2.3 加强核心技术队伍的建设

专业人才是造船技术发展的核心，也是企业的核心竞争力，因此，为了提高企业的船舶制造工艺，需要建立掌握核心技术的专业人才。管理人员通过对队伍中的人员进行系统的造船技术培训，使其掌握基础理论，然后分配到生产车间或者建造现场，锻炼他们的专业能力，来做到理论和实践相结合，从而培养出专业的造船人才。同时，生产线中的普通工人群体是船舶建造环节的重要组成部分，管理人员可以普通工人群体进行培训，包括切割技术、涂装技术等，使他们能够掌握基本的操作流程和工艺，学会看设计图，并可以通过图纸要求进行建造工作。

2.4 推进建立现代造船模式与造船工艺装备的发展相结合

现代造船模式，它是以中间产品为生产单元，实现流水作业化。这种思想方法实现了单件、小批量无法使得流水作业化的船舶产品，运用成组技术，将工艺相似的零部件组合在一起，划分成若干个标准的生产单元，经过各工序的统筹优化，空间上分道、时间上有序，从而实现流水线作业。在每个流水线上可大大提高专用设备的利用率，也大大提高了生产效率。现代造船模式的另一个特点是设计、生产、管理一体化。要达到这个目标必须实现电算化。而整个设计生产过程必须是信息化的。目前各船厂设计基本实现了电算化，但因资金所限，智能化设备不足，尚未全部做到设计数据直接传输，并作为数据指令直接指挥流水线上的伺服设备执行任务。因此，不少生产线上出现了瓶颈，影响了整个工艺流程的进度，使得引进工艺装备的生产效率难以提高，这是一个值得注意的问题[3]。

3 结束语

综上所述，船舶制造工艺装备需要更加自动化，实现流水线作业。分析可得，通过本文的分析可知，船舶制造工艺装备的创新能够有效解决传统船舶制造的自动化程度与加工精度较低以及船舶制造设备不先进的问题，真正实现船舶制造的自动化与机械化，从而促进我国船舶制造行业的可持续发展，提高我国的综合国力。

参考文献

[1] 翁方勇，王奇，祝林.绿色制造工艺在船舶结构中的设计及应用[J].交通节能与环保，2018，（1）：19-21.

[2] 曹文华.试述我国船舶制造技术的发展与创新[J].建材与装饰，2016，（31）：113-114.

[3] 易洪广，代号林.浅析我国船舶制造技术的发展与创新[J].中国水运（下半月），2016，16（3）：1-2.