论船舶制造精度管理及过程控制技术

戴科荣 张恒风

摘要：船舶制造业随着国际贸易的频繁和快速发展，呈现出非常重要的作用。它以其运输成本低廉的优势进入到了国际贸易的视野，成为了一种极其普遍而有效的运输方式。为了促进船舶制造业的快速发展，要关注船舶制造过程中的精度管理和过程控制技术，在科学的管理理念和先进的技术引领下，最大程度地减少船舶制造现场的返修量，应用一定的精度控制技术，有效地提升船舶制造产品的生产质量和效率。

关键词：船舶制造;精度管理;过程控制技术

引言

船舶制造行业要想更好地实现收益的最大化就必须要坚持以船舶制造精度控制技术作为船体建造精度标准的原则，并且在此基础上以科学合理的管理方法以及采用较为先进的工艺手段来更好地对船体建造进行全过程的尺寸精度分析和控制制造，只有在船舶制造过程中和投入使用时严格要求才能够最大限度地减少现场修整的工作量，并在很大程度上提高船舶制造的生产效率。虽然我国的造船技术现今的发展也相当不错，但是在精度管理水平上却是远远落后于一些发达国家。究其原因，目前中国造船企业的主要精力都集中在了大力推广产品而往往忽略了在建造之外的其他管理方面的问题。

1、我国船舶制造业发展现状分析

我国船舶制造业起步较晚，在船舶制造方面的理念和技术都还处于薄弱的阶段，缺乏高技能的船舶制造设计人才和管理人才，这就使我国的船舶制造更新较慢，无法跟上船舶制造业发展升级的脚步。之前，我国还只拥有制造简单船舶的技术，如：油轮、散货船、干货船等，由于船舶制造需要投入较多的资金、人力和物力，而我国在缺乏先进技术作为支撑和依托的条件下，船舶制造行业步履艰难。为此，我国近年来加强与国际船舶制造先进国家的合作，投入较大的财力和精力，加强了对船舶制造的精度控制和管理，制造出了高技术、高附加值的船舶，正在由造船大国向造船强国转变，造船的规模也在向巨型总段的建造模式发展，这就尤其突显出船舶制造的精度管理和过程控制技术的应用价值和意义，它可以有效地缩短造船周期，提升船舶制造的整体质量，增強我国船舶制造业在国际上的竞争实力。

2、精度管理的内涵

船舶制造本身是一项复杂而专业的工作，而精度在作业的过程中又是难以掌控的一项指标，作业精度得不到保障，船舶质量就无法得到保障。精度管理指的是在作业过程中将余量用补偿量来替代，通过补偿量范围逐渐增大，实现对船体结构位置精度控制。通过精细化管理，确保数据精准性与严密性，加强补偿量分配与计算工作，对关键数据予以重点关注，避免可能出现的误差。测量所获得的数据将会对补偿量分配与计算工作造成一定影响，数据准确性得保障后，整体工作质量才能够得到保障。数据获得只是最基础的工作，立足于数据基础还需要构建相关模型，利用模型对数据进行分析，从而完成计算工作。之后利用反推法将补偿量分配到不同环节，并且在利用该方法时候要依据一定的顺序。

3、船舶制造精度管理探讨

3.1实现对标准偏差的测算

对船舶制造各阶段的精度分析，需要测算不同施工阶段的标准偏差，这是实施精度管理的前提条件。在实施标准偏差的测算过程中，首先要采集大量的实测数据，然后再运行数理统计理论和技术，实现对实测数据的统计和回归分析，并利用计算机数据库系统和相关技术，建构数据模型，运用直方图、BP神经网络，并综合考虑切割、号料、加工装配等因素的影响，实现对标准偏差的准确测算。具体来说，在船舶制造过程中的标准偏差的测算内容包括加工与分段装配的偏差，如：数控切割热变形偏差;平面分段组装中板列拼焊收缩量与施工偏差等。

3.2补偿量的分配

补偿量要实现对船舶制造尺寸的精度补 偿，具有几何和物理涵义，用以弥补船舶制造过程中所出现的变形、收缩等工件基本尺寸的不足和缺陷。在进行补偿量的分配过程中，不进行二次划线和切割，并与定型工件、补偿量修正值反馈相对应。具体来说，船舶制造中的尺寸精度补偿分配有两种方式：①非系统补偿量。这是针对船舶制造工艺过程中特定变形的工件尺寸的补偿，如：气割补偿、焊接补偿、船台装配反变形补偿、火工矫正补偿等。②系统补偿量。其本质应当归属于几何量补偿，它是在工件的基本尺寸上增添额外量值，以满足其对精度的要求，这个额外的量值即为补偿量。系统补偿可以包括有以下几种：零件加工及装配补偿;部件装配补偿;组件装配补偿;分段装配补偿;总段装配补偿;船台（坞）合拢补偿等。

3.3补偿量的计算

对于补偿量的计算是运用概率法和极限法，进行计算，通过对零件的补偿最终实现整体的补偿。在进行补偿量的计算时，要综合考虑对工件变形的影响因素，并重点考虑焊接收缩变形因素。对于补偿量的计算要与控制阶段相对应，进行不同阶段的分别计算，主要包括有：焊缝纵向焊接收缩计算;焊缝横向焊接收缩计算;采用直接经验估算法计算。

3.4补偿量的修正

在船舶制造的精度管理过程中，要分析不满足精度要求的补偿量，对其加以修正，修正后的量值成为系统补偿量的基准和依据，对其加以记录和及时的信息反馈。

4、船舶制造中的具体控制的流程与方法

4.1造船精度的测量技术

对于船舶行业而言，在船舶制造的整个过程当中过程控制的关键技术主要是船舶制造精度测量和船舶制造过程管理两个主要方面。所以要想保证在整个制造过程中实现对船舶制造质量控制的有效保障，就应该在制造的过程中通过采取积极有效的保障措施，把一些潜在的不良因素进行相应的化解和避免。伴随着我国市场经的高速发展，虽然我国在制造船舶上取得了较大的进步，但是与一些传统的船舶制造强国相比，还存在着一定的差距，主要的问题还是在船舶制造精度管理方面。所以，在这样的形势之下，我国在未来的发展道路上应该把工作的重心转移到大力提高我国船舶制造业的技术水平，但是实现这一目标的前提要做好建立健全船舶制造精度管理体系的工作，从而从根本上解决船舶生产的质量和企业本身的工作效率。所以，制造过程中就必须要有较为可靠的检测工具以及较高水平的质量测试，从而给造船精度提供一道较为有效的质量精度保障。

4.2主动和被动的精度控制

在整个精度控制中主要存在两种情况，一种是提前进行相应的主动控制，另一种就是后期进行被动控制。主动控制就是在各种影响船舶制造的因素出现之前通过提前对船舶精度管理与过程控制技术进行科学合理的应对措施。而被动控制则是在具体情况已经发生之后，并对生产制造造成了一定的影响，这种现象往往具有一定的不可抗性，需要时刻做好防患于未然的准备工作。所以在进行具体的精度管理工作时必须要把主动控制和被动控制相互协调好，以便在任何情况发生时都能第一时间找到解决的办法。

5、结语

综上所述，船舶制造业要求精度极高，它需要科学的管理和先进制造技术的完美融合，对于船舶制造的精度管理和过程控制，是要重视并深入研究的课题，在对船舶制造的精度管理和过程控制过程中，要注重对船舶制造细节的把握，明晰船舶制造精度管理的内容，不断提升船舶制造精度测量技术，促进我国船舶制造与国外造船业的交流，使我国的船舶制造符合规定的标准和要求。

参考文献

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