孫東輝 李佳偉

工藝裝備簡稱工裝，是指產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具總體，包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等。使用工藝裝備的目的：有的是為了制造產(chǎn)品所必不可少的，有的是為了保證加工制造的質(zhì)量，有的是為了提高勞動生產(chǎn)率，有的則是為了改善勞動條件等等。

一、工裝分類及特點(diǎn)

工藝裝備按照其的使用范圍，可分為通用和專用兩種。

通用工藝裝備（簡稱通用工裝）適用于各種產(chǎn)品，如常用刀具、量具，一般單件金額較低，財(cái)務(wù)會計(jì)上作低值易耗品處理，資產(chǎn)評估中幾乎不會列入固定資產(chǎn)。

專用工藝裝備（簡稱專用工裝），即僅適用于某種產(chǎn)品、某個零部件、某道工序的，屬專用資產(chǎn)，且大多單件金額較高，符合固定資產(chǎn)的定義和確認(rèn)條件。

專用的由企業(yè)自己設(shè)計(jì)和制造，而通用的則由專業(yè)廠制造。一般而言，專用工藝裝備的數(shù)量與企業(yè)的生產(chǎn)類型、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品在使用過程中要求的可靠性等因素有關(guān)，在大批大量生產(chǎn)中要求多用專用工裝，而單件小批生產(chǎn)則不宜多采用；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、技術(shù)要求越高，出于加工質(zhì)量的考慮，也應(yīng)多采用；產(chǎn)品和工裝的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度較高的工廠，專用工裝的數(shù)量就可以適當(dāng)減少。

二、工裝在船舶修造工程中的概況

工裝在船舶修造工程中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在一些大型的造船廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了殼、舾、涂一體化的分段建造的流水化作業(yè)，這與工裝的大規(guī)模應(yīng)用密不可分。

在整個船舶建造的工藝流程中（如圖1）從材料入庫、下料加工、零部件裝焊、分段裝焊、到分段合攏，工裝的種類和數(shù)量也較多，規(guī)格尺寸相差迥異，包括各種吊運(yùn)工具、料斗、工具箱、工具架、工作平臺、胎架等，例如板材、零件或者分段吊運(yùn)常用的吊卡、吊鉤和卸扣（如圖2）；除此之外，還有工人在加工和裝配中常用的活絡(luò)樣板、可調(diào)拉桿和手拉葫蘆（如圖3）。

在塢內(nèi)或者船臺的分段搭載階段更多的是采用專用工裝，綜合考慮分段的結(jié)構(gòu)特性、船廠自身的生產(chǎn)計(jì)劃安排和吊運(yùn)能力、工藝條件等因素，旨在提高生產(chǎn)安全、進(jìn)度、質(zhì)量和控制成本，包括分段吊運(yùn)、合攏用的胎架和擱架，分段吊裝用的專用吊鉤例如圖4中分段的吊裝與搭載。

由于分段數(shù)量較多、重量較大、規(guī)格尺寸各不相同，工裝在船舶建造工程中的應(yīng)用整體呈現(xiàn)種類、規(guī)格、數(shù)量繁多，標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度較低，專用化程度較高。相比通用工裝，專用工裝在船舶建造過程中得到了更加顯著的應(yīng)用。同時，對工裝普遍存在管理上的混亂，比如一次性使用、亂擺亂放等，還有設(shè)計(jì)上的不合理、不實(shí)用造成浪費(fèi)的現(xiàn)象也時有發(fā)生。

三、專用工裝在船舶修造工程中的應(yīng)用

船舶修造工程區(qū)別于其他機(jī)械類的工程主要有以下幾個特點(diǎn)：

1.作為鋼制為主的大型工程，從幾千噸到幾萬噸的重量，零部件繁多，管理水平對控制工程整體的成本、質(zhì)量和進(jìn)度起到了至關(guān)重要的作用。

2.以分段為核心的分段建造法。對分段的建造、吊運(yùn)和存儲是控制成本和進(jìn)度，保證質(zhì)量最基礎(chǔ)的一環(huán)。

3.塢內(nèi)或船臺搭載作為船舶下水前的主要工程，直接影響船廠的產(chǎn)能和效率。

專用工裝貫穿整個工程從材料到成品得到了廣泛的運(yùn)用，也起到了重要的作用。根據(jù)船舶修造工程的特點(diǎn)，下面列舉幾種常見的工裝及其作用：

1.因?yàn)榉侄伪旧碜灾厣賱t十幾噸，多則幾十上百噸，所以在分段吊運(yùn)、翻身的過程中一般都會根據(jù)分段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對分段進(jìn)行臨時綁扎、支撐及保護(hù)（如圖5），待分段搭載之后再將其拆除。主要起到了對分段形體的固定作用，使其便于安裝。不同的裝配工藝和吊裝方案需采用不同的工裝方法。

2.作為大型的鋼制工程，船舶修造工程中經(jīng)常發(fā)生安全事故。比如，腳手架是為了保證各施工過程順利進(jìn)行而搭設(shè)的工作平臺，但是腳手架也是最容易出現(xiàn)安全隱患的地方。如何利用工裝制作或者改進(jìn)既合理適用又安全可靠的腳手架一直是一個重要的課題。例如圖6中的舵和軸、槳安裝的作業(yè)平臺，相較于普通的腳手架更加安全牢固，而且還便于施工和管理。

3.胎架起到了承受分段重量、方便裝焊的作用，但是不同的分段制作工藝使用的胎架也有不同，有些曲面分段的胎架還不能重復(fù)使用。通過改進(jìn)，使用可移動螺旋頂桿式胎架，既方便管理，又可重復(fù)使用（如圖7）。

船舶修造工程中零部件數(shù)量大，種類多，如何利用工裝幫助零部件的運(yùn)輸管理和裝配，以期達(dá)到事半功倍的作用。例如圖8中，型材裝配工裝在施工中常見的簡單實(shí)用小工裝；管子法蘭端面封帖要比填塞物更好的對半成品的管子起到保護(hù)作用。

四、工裝的管理和專用工裝的設(shè)計(jì)選擇

正是因?yàn)楣ぱb在生產(chǎn)過程中的重要作用，工裝的設(shè)計(jì)選擇必須遵循一定的原則，管理必須規(guī)范。

工裝除了可以分為通用工裝和專業(yè)工裝；也可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)工裝；還可以分為組合和非組合工裝，可調(diào)和非可調(diào)工裝等。對于工裝的管理，必須做好分類，以及資料備案，且有序可查。同時，也要對工裝使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，記錄工裝的利用率和額定消耗，計(jì)算工裝的消耗費(fèi)用。對于工裝的存儲、維修保養(yǎng)也需根據(jù)規(guī)章制度結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行。

專用工裝的設(shè)計(jì)選擇一般需遵循一定的流程。首選，由資產(chǎn)管理部和生產(chǎn)部門出具專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書，對專用工藝裝備設(shè)計(jì)提出的一種指示性文件，作為工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)的依據(jù)。其次，由技術(shù)部門的根據(jù)專用工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行設(shè)計(jì)，由生產(chǎn)部門制造。制造完畢后由質(zhì)檢部門工裝，通過試驗(yàn)、檢驗(yàn)、試用，考核其合理性，出具工藝裝備驗(yàn)證書。管理部門對新工裝進(jìn)行備案記錄，需包含工裝負(fù)荷、復(fù)雜等級、重量、尺寸等參數(shù)。

工裝的設(shè)計(jì)選擇的一般規(guī)則，包括生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品通用化程度及其產(chǎn)品壽命周期；工藝方案的特點(diǎn)；專業(yè)化分工的可能性；標(biāo)準(zhǔn)工裝的應(yīng)用程度；現(xiàn)有設(shè)備負(fù)荷的均衡情況；成組技術(shù)的應(yīng)用；安全技術(shù)要求。工裝設(shè)計(jì)選擇的經(jīng)濟(jì)原則，是指在保證產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，用完成工藝過程所需工裝的費(fèi)用作為選擇分析的基礎(chǔ)：選擇不同工裝方案進(jìn)行比較；產(chǎn)品數(shù)量和生產(chǎn)周期；提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率的程度；工裝的制造費(fèi)用及其使用維護(hù)費(fèi)用。確定工裝復(fù)雜系數(shù)，以便對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價；完善工裝的設(shè)計(jì)、制造、使用過程的管理。分析工裝選擇后的效益，主要用計(jì)算消耗費(fèi)用與額定消耗費(fèi)用之間的比較，進(jìn)行評價，并納入企業(yè)考核的技術(shù)指標(biāo)。

隨著我國造船模式向“精益造船”方向的發(fā)展，造船精度的提高為裝焊流水化、自動化、智能化提供了發(fā)展所必要的基礎(chǔ)。隨之，工裝的應(yīng)用也向著規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的方向發(fā)展，為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，方便管理，加強(qiáng)安全，將會出現(xiàn)更多的自動化、數(shù)字化的工藝設(shè)備。目前，在全球經(jīng)濟(jì)低迷和船舶行業(yè)不景氣的大背景下，我們只有練好內(nèi)功，蓄精養(yǎng)銳，深入開展船舶工藝及裝備技術(shù)的研究和應(yīng)用，快速提升焊接裝備技術(shù)水平，為世界船舶行業(yè)的下一個大發(fā)展做好蓄勢待發(fā)的準(zhǔn)備。