T型材延尺补偿量施放研究
2018-10-10刘文杰邓木明
刘文杰 邓木明
摘 要：T型材制作的完工尺寸是否理想，是衡量船舶企业精度管理水平的重要指标之一。T型材制作的完工尺寸监控到位，则能为企业减少因尺寸偏差导致大量修割与换板而损耗的人力物力。通过本研究与分析，优化T型材原有的延尺补偿量，并应用到实际生产中，减少T型材完工周期，降低修割率，达到精益生产的目的。
关键词：精度；船舶；T型材；延尺；补偿量
中图分类号：U671.2 文献标识码：A
Abstract： Whether the finished size of T-bar is ideal or not is one of the important indexes to measure the precision management degree of shipbuilding enterprises. If the finished size of T-bar is ideal， it will reduce the loss of manpower and material resources caused by the large amount of trimming and plate changing due to the size deviation. This paper optimizes the original extension compensation of T-bar and applies it to actual production to reduce the completion period of T-bar， reduce the cutting rate and achieve the goal of lean production.
Key words： Precision； Ship； T-bar； Extension； Compensation
1 前言
船舶延尺補偿量（以下简称延尺）是指加以施放在板材内部以抵消因焊接而收缩的尺寸。我司平直T型材延尺精度管理方案是根据以往建造经验和吸取国内其他企业经验而定。随着精度要求的提高和无余量建造理念的提倡，T型材制作完工尺寸监控程度也随之加深。
2 T型材尺寸偏差分析
我司T型材流水线制作的某大型矿砂船1#/2#/3#/4#共计2 709根平直T型材，完工合格率（下文称一次合格率）为60.17%，经过余量修割或缺料换板处理后最终合格率达到91%，基本满足生产需求。但统计数据显示，平均每十根T型材有两根需要修割面板或腹板，总体修割率约20%，修割数量占比较大。为此，必须深入研究与分析T型材尺寸影响因素，以优化施放延尺并提高一次合格率。
2.1 T型材尺寸影响因素分析
2.1.1 影响因素
影响T型材完工尺寸的因素很多，包括设计、型材结构、设备、装配、焊接、测量六大因素（见表1）。
2.1.2 焊接与火工对尺寸的影响
T型材因焊接变形导致需火工进行矫正，其尺寸变化过程如图1、图2所示。
2.2 T型材延尺施放的现状
根据经验，型材因素中腹板高度是主要影响因素，故一般根据不同腹板高度进行不同延尺施放。同时以延尺值抵消因其他因素导致的尺寸变化值，从而达到提高产品一次合格率的目的。
表2为T型材延尺施放规范要求。
表3为某大型矿砂船T型材延尺施放的一次合格率。
表3数据显示，不同腹板高度的T型材面板/腹板一次合格率均低于我司T型材合格率目标值95%，说明目前T型材延尺施放不满足要求，需要进一步优化。
3 T型材延尺施放优化研究
3.1 收缩量统计
按统计方法，以腹板高度h=380的T型材面板偏差尺寸为例，面板偏差直方图正态分布图如图3所示。
按上述同样的统计方法统计实际收缩量，并将实际收缩量与理论延尺值进行对比，得出表4数据。
3.2 延尺优化
根据实际收缩量，计算实际应施放延尺量，如表5所示。
根据表5数据与原T型材延尺值对比，可进行延尺值优化：
（1）延尺的精确度为0.1 mm，对于0.01 mm的采用四舍五入的计算方法。
（2）为减少计算延尺的工作量，采用区间分类法进行延尺优化。表5显示T型材长度一般为17.7～18 m，目前厂内T型材装配精度为±2 mm，±2 mm/18 m≈±0.11 mm/m，则延尺值偏差在±0.11 mm/m的可考虑归并为同一区间。优化结果见表6。
最终优化结果见表7。
4 结果验证
为验证上述结果能否提高产品完工一次合格率，通过对表7中5个不同腹板高度区间、平均分配共计100根T型材进行试验，结果如表8所示。
试验结果显示，产品完工一次合格率达到了96%（目标值95%），满足要求。
5 结语
通过对某大型矿砂船T型材延尺特点的研究分析，T型材尺寸的监控程度得到了进一步的精化，在降低修割率同时也增大了坡口保留率，实现无余量建造的目标，同时加强了企业的精度管理，提高企业的建造水平。
