摘 要：如今，我國(guó)船舶制造產(chǎn)業(yè)正處在飛速發(fā)展期，作為直接體現(xiàn)船舶制造企業(yè)綜合能力的因素，精度控制水平無(wú)疑對(duì)企業(yè)的可持續(xù)運(yùn)營(yíng)構(gòu)成正比關(guān)系，并且也在某些方面對(duì)制船企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益造成影響。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，首先闡述了船舶分段搭載精度控制的發(fā)展趨勢(shì)及重要性，并對(duì)船舶分段搭載精度控制中的重點(diǎn)內(nèi)容和優(yōu)化手段進(jìn)行了探討與分析，最后得出相關(guān)論點(diǎn)，希望能給同行帶來(lái)一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：船舶工程 分段搭載 精度控制

中圖分類(lèi)號(hào)：U662 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0100-02

船舶建造的分段搭載精度控制是指從設(shè)計(jì)、原材料板的切割、制造、部件裝配、分段制造，吊運(yùn)、總組、搭載、切割機(jī)精度、胎架精度、余量補(bǔ)償量加放、反變形加放、精度管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、變形預(yù)測(cè)等影響船舶建造精度的各環(huán)節(jié)予以管理的技術(shù)。由于分段搭載精度影響因素多，涉及范圍廣，因而，必須綜合利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種船舶設(shè)計(jì)軟件的接口技術(shù)、有限元計(jì)算技術(shù)等各種現(xiàn)代技術(shù)與手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程精度管理。

1 大合攏分段搭載精度控制的發(fā)展趨勢(shì)

分段搭載精度控制是精益造船的主要技術(shù)，在縮短造船周期、降低造船成本、提高造船質(zhì)量、應(yīng)對(duì)PSPC標(biāo)準(zhǔn)、提高鋼材利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)效率等方面具有重大意義。目前世界的船舶分段搭載精度控制技術(shù)發(fā)展很快，有以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。

第一，船舶零件制造設(shè)備向數(shù)控化、自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展，船舶零件的制造精度越來(lái)越高，對(duì)船舶精度控制和控制相應(yīng)更加有利。如，數(shù)控卷板機(jī)、數(shù)控切割機(jī)和數(shù)控水火彎板機(jī)的出現(xiàn)，使零件的制造精度更加適應(yīng)嚴(yán)格的精度造船要求。

第二，從部分加放精度補(bǔ)償量向全船全部用精度補(bǔ)償量取代余量（零件冷熱制造的余量不算）的方向發(fā)展。日本有的船廠已經(jīng)做到這個(gè)精度控制水平，相信我國(guó)分段搭載精度控制水平也將朝這個(gè)方向發(fā)展。在船舶設(shè)計(jì)建模階段就根據(jù)精度補(bǔ)償量標(biāo)準(zhǔn)做好船舶零件的數(shù)字放樣，最大限度地減少現(xiàn)場(chǎng)修割的工作量，提高工作效率。

第三，船舶分段搭載精度檢測(cè)技術(shù)發(fā)展很快，韓國(guó)的造船企業(yè)基本已采用全站儀配合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件技術(shù)進(jìn)行船舶建造過(guò)程中的精度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。這種造船精度測(cè)量方法也是造船精度控制的發(fā)展方向。

第四，分段搭載精度專(zhuān)用工裝和工具的研究發(fā)展也是船舶建造精度控制的發(fā)展趨勢(shì)，如分段總段胎架工裝、搭載支撐定位工裝等都能有效提高船舶建造精度水平。

第五，是船舶建造精度控制技術(shù)將來(lái)必然包括舾裝件的制作和安裝精度控制技術(shù)。如鐵舾件的安裝位置精度、管子的制作安裝精度和設(shè)備的安裝精度等方面都將納入造船精度控制的范圍。這對(duì)提高船舶分段預(yù)舾裝率有重大的意義。

2 船體分段的三維測(cè)量與分析技術(shù)

傳統(tǒng)的分段精度測(cè)量表一般只測(cè)量外板型值，分段完工后的長(zhǎng)度、寬度、高度、垂直度等項(xiàng)目。這種精度分析方法無(wú)法關(guān)注分段的建造細(xì)節(jié)，不能全面地分析分段的完工精度，測(cè)量數(shù)據(jù)也不能用于后續(xù)的總組與搭載目前較先進(jìn)的分段測(cè)量方式是使用全站儀和PDA，測(cè)量分段上所有精度關(guān)注點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，然后根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算出各點(diǎn)的偏差值、分段的長(zhǎng)度、角度、平面度、平行度、垂直度等項(xiàng)目上，對(duì)分段進(jìn)行按基準(zhǔn)線對(duì)齊、按端線對(duì)齊、按平面對(duì)齊、扭曲分析等各種精度分析，并且測(cè)量結(jié)果可應(yīng)用到后續(xù)的總組與搭載中。

基于良好的三維操作環(huán)境，完成分段精度控制任務(wù)，導(dǎo)入模型、定義測(cè)量點(diǎn)、測(cè)量項(xiàng)目、生成分段測(cè)量任務(wù)、測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入并自動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)中、報(bào)表設(shè)計(jì)與分析。在分段搭載精度控制方面，船舶工藝研究所數(shù)字化造船國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室已與上海船廠、上海交通大學(xué)、江蘇科技大學(xué)等單位合作，即將完成一套基于數(shù)據(jù)庫(kù)和CAD技術(shù)的船舶建造全流程精度管理系統(tǒng)，其主要功能包括與各設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)接口、精度管理圖和精度管理表繪制、精度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)、通用精度管理等。

3 船舶大合攏分段搭載精度控制研究

塢內(nèi)搭載是船體建造過(guò)程中的最后一道精度控制程序，其精度控制水平主要受分段和總組時(shí)精度的影響，其控制難點(diǎn)比總組較為簡(jiǎn)單，因總段吊裝重量較大多數(shù)為200～600 t左右，導(dǎo)致調(diào)整難度相對(duì)較大?，F(xiàn)我們從數(shù)據(jù)測(cè)量和搭載精度控制基準(zhǔn)方面來(lái)分析。

3.1 搭載精度測(cè)量數(shù)據(jù)的優(yōu)化

3.2 搭載精度控制基準(zhǔn)優(yōu)化

搭載定位數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行優(yōu)化或改進(jìn)后作為現(xiàn)場(chǎng)施工的工藝性文件，需要統(tǒng)一所有精度控制人員的思路和施工標(biāo)準(zhǔn)，這將大大提高現(xiàn)場(chǎng)精度控制水平。我們知道，船舶搭載精度控制活動(dòng)的中心內(nèi)容就是在精度制造技術(shù)階段的組成元素，在這一階段，我們根據(jù)搭載精度控制技術(shù)活動(dòng)間的各種邏輯關(guān)系，最終構(gòu)架出船舶產(chǎn)品精度制造技術(shù)活動(dòng)的組織結(jié)構(gòu)模型，在廣義上來(lái)說(shuō)，邏輯結(jié)構(gòu)模型可以是一種可配置層次。

3.3 模擬搭載的研究

模擬搭載是在基于所有數(shù)據(jù)三維測(cè)量的基礎(chǔ)之上開(kāi)展的，這里面涉及到數(shù)據(jù)的測(cè)量，數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后分析、確定最終總段接頭的余量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的模擬搭載。模擬搭載技術(shù)船舶在建造過(guò)程中，從加工到船塢每個(gè)階段不可避免的產(chǎn)生誤差，而誤差只有在船塢搭載時(shí)顯現(xiàn)最為明顯。模擬搭載就是預(yù)先了解要搭載上的總段精度偏差值及船塢（船臺(tái)）內(nèi)基準(zhǔn)分段的精度偏差值，在電腦中進(jìn)行模擬演示并分析得出有效的修正方案，在平臺(tái)上進(jìn)行切割修正實(shí)現(xiàn)吊裝過(guò)程在確保精度情況下一次定位。

3.4 模擬搭載的總體流程

（1）數(shù)據(jù)測(cè)量采集。掌上電腦（PDA）與全站儀連接進(jìn)行搭載分段測(cè)量，基準(zhǔn)分段測(cè)量。

（2）設(shè)計(jì)模型。因?yàn)槟M搭載要依靠設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ)，要先從TRIBON中調(diào)出相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。在TRIBON模型中生添加管理點(diǎn)。

（3）單位分段。測(cè)量采集的數(shù)據(jù)與模型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)連接生成偏差值，掌握搭載、基準(zhǔn)分段的精度現(xiàn)況。

（4）模擬搭載。將搭載模擬生產(chǎn)的偏差值與基準(zhǔn)分段生成的偏差值連接。在模型生成中重疊和間隙的偏差值。

（5）精度校對(duì)表格。在模型生成中重疊和偏差值打印出來(lái)，根據(jù)精度校隊(duì)表格現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面內(nèi)容我們不難發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)船舶大合攏分段搭載實(shí)施全過(guò)程精度控制，不但能有效控制制造成本，還可以在優(yōu)化人力資源分配問(wèn)題上求得最優(yōu)解，保證企業(yè)收獲良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如今，船舶制造作業(yè)正在全世界范圍內(nèi)開(kāi)展的如火如荼，如何有效地開(kāi)展施工分段搭載精度控制工作，無(wú)疑對(duì)船舶企業(yè)的可持續(xù)運(yùn)營(yíng)構(gòu)成直接影響。所以在船舶大合攏分段搭載階段，我們應(yīng)做好精度控制與優(yōu)化工作，并隨時(shí)總結(jié)船舶工程中的困難經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)精度控制手段，最終保證船舶大合攏分段搭載精度控制水平到達(dá)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇宇，董德玉，董德興.改裝船舶分段對(duì)接錯(cuò)位的研究與討論[J].中國(guó)修船，2011（5）：31-32，36

[2]張志英，徐晨，毛祖杰，等.基于規(guī)則的船舶分段動(dòng)態(tài)空間調(diào)度方法[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（8）：1019-1025.

[3]鄭俊麗，陳峰，江志斌，等.縮短最大完工時(shí)間的船舶分段空間調(diào)度算法[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（4）：663-668.

[4]郭榮奎，秦耀良，唐建瓊.船體建造精度控制技術(shù)研究[J].江蘇船舶，2008（2）：43-44.