廣船拋錨裝置設計方法

『壹』 船舶製造的流程是什麼

按照「殼舾塗一體化總裝造船」現代造船管理模式的要求，結合我國船廠的探索實踐，介紹船舶建造在各工藝階段的組織方式、應注意的問題，同時提供對施工狀態的評價標准。

一、造船生產管理模式的演變由焊接代替鉚接建造鋼質船，造船生產經歷了從傳統造船向現代造船的演變，主要推動力是造船技術的發展。傳統造船分兩個階段：

1、常規的船體建造和舾裝階段。在固定的造船設施按照先安裝龍骨系統、再安裝肋骨框、最後裝配外板系統等。

2．由於焊接技術的引進，船體實行分段建造；舾裝分為兩個階段：分段舾裝和船上舾裝，即開展予舾裝。

現代造船又歷經以下階段：

3、由於成組技術的引進，船體實行分道建造；舾裝分為三個階段：

單元舾裝、分段舾裝和船上舾裝，即開展區域舾裝。

4、由於船體建造和舾裝、塗裝相互結合組織，實現「殼舾塗一體化總裝造船」。

5、隨著造船技術的不斷發展，精益造船、標准造船、數字造船、綠色造船將成為船廠的努力方向。

目前國內主要船廠一般處於三級向四級過渡階段；國內先進船廠已達到四級水平；外高橋船廠、建設中的江南長興島造船基地明確提出將精益造船、標准造船、數字造船、綠色造船作為發展目標。

二、現代造船生產管理模銷嘩式的特徵 1、船體分道建造法。根據成組技術「族製造」的原理製造船體零件、部件和分段，按工藝流程組建生產線。

2、拋棄了舾裝是船體建造後續作業這一舊概念，以精確劃分的區域和階段（單元舾裝、分段舾裝和船上舾裝）控制舾裝。

3、實行「管件族製造」，以有效手段製造多品種、小批量產品，獲得生產線生產效益。

4、採用產品導向型工程分解。把船舶劃分為不同級別的中間產品，並協調的組織分道生產和集成。

三、船舶建造工藝流程

現代造船工藝流程如下簡圖：

船舶建造工藝流程層次上的劃分依據為：

1、生產大節點：開工——上船台（鋪底）——下水（出塢）——航海試驗——完工交船 生產大節點在工藝流程中是某工藝階段的開工期（或上一個節點的完工期），工藝階段一般說是兩個節點間的施工期。生產大節點的期限是編制和執行生產拍斗雀計劃的基點，框定了船舶建造各工藝階段的節拍和生產周期；從經營工作看，節點的完成日也是船東向船廠分期付款的交割日。

2、工藝階段：鋼材予處理——號料加工——零、部件裝配——分段裝焊——船台裝焊（合攏）——拉線鏜孔——船舶下水——發電機動車——主機動車——系泊試驗——航海試驗——完工交船

3、以上工藝階段還可以進一步進行分解。

4、需要說明的是以上工藝階段是按船舶建造形象進度劃分的，現代造船工藝流程是並行工程，即船體建造與舾裝作業是並行分道組織，塗裝作業安排在分道生產線的兩個小階段之間，船體與舾裝分道生產線在各階段接續地匯入殼舾塗一體化生產流程。襲早

四、船舶建造的前期策劃

船舶設計建造是一項復雜的系統工程，在開工前船廠必須組織前期策劃，一是要掃清技術障礙；二是要解決施工難點。對設計部門的要求：

1、必須吃透「技術說明書」（設計規格書）。

技術說明書是船東提出並經雙方技術談判，以相應國際規范及公約為約束的船舶設計建造的技術要求。船廠在新船型特別是高附加值船舶的承接中必須慎重對待：必須搞清重要設備運行的採用標准情況、關鍵技術的工藝條件要求，特別是要排查出技術說明書中暗藏的技術障礙（不排除某些船東存有惡意意圖），否則冒然施工將會給船廠帶來災難性的後果。對此，各主要船廠都有過深刻的教訓。如江南廠建造的自卸船、廣船建造的客滾船、大連廠建造的大型滾裝船、三用工作船等。因此對新船型的開發必須組織予研,進行充分的技術儲備。

2、對設計工作的組織。 船舶設計工作分三階段組織進行——初步設計、詳細設計、生產設計。初步設計：是從收到船東技術任務書或詢價開始，進行船舶總體方案的設計。提供出設計規格說明書、總布置圖、舯剖面圖、機艙布置圖、主要設備廠商表等。詳細設計：在初步設計基礎上，通過對各個具體技術專業項目，進行系統原理設計計算，繪制關鍵圖紙，解決設計中的技術問題，最終確定船舶全部技術性能、船體結構、重要材料設備選型和訂貨要求等。 生產設計：是在詳細設計送審圖完成基礎上，按工藝階段、施工區域和組裝單元，繪制記入各種工藝技術指示和各種管理數據的工作圖、管理表以及提供生產信息文件的設計。簡言之：初步設計——描繪出將建造一艘什麼樣的船；詳細設計——確定各專業各系統如何配置與運行；生產設計——指示怎樣合理地建造這艘船。目前，國內各主要船廠都取得了國家級技術中心資格認證，大船重工船舶及海洋工程研究所設有開發室、船體、船裝、機裝、電裝、居裝等綜合設計室以及工藝、海工、軍工等專業設計室，已開發並建造了化學品船、成品油輪、原油輪、散貨船、多用途船等系列船型，對新船型首制船，如VLCC、大型集裝箱船等，一般採用與國外設計院所聯合設計方式，所有生產設計任務全部由船廠承擔。因此需要盡快地充實和培養自己的生產設計隊伍。生產設計是施工設計，必須密切結合工廠的工藝流程、設施設備能力、工藝水平甚至工藝習慣，外委設計將不可避免出現修改。船舶設計的全過程延續的時間很長，影響設計進度的突出問題是：詳細設計的主要圖紙和技術文件需要船東、船檢（船級社）審查認可，而後進行退審修改，此時船舶已經開工，生產設計承受著施工供圖需求的壓力，由於准備不充分，在O版圖施工情況下容易出現差錯。解決的途徑是努力將詳細設計與生產設計由串聯式的接續組織，盡可能在一定階段形成並聯式的交叉組織。在設計部門組織機構設置中，有的船廠試嘗將詳細設計與生產設計人員編在一個綜合設計室；但從努力方向看，應該開發利用計算機工作站的功能，在輸入詳細設計可靠數據和圖形的基礎上，通過三維設計、干涉檢查，直接生成生產設計數據和圖形。

3、設計審查要加強對設備材料的經濟性選擇。詳細設計一經確定，全船80%的成本已經固化（其中設備材料費用佔全船總成本的65%左右），在人工費、專用費項目中降低成本的空間很小。據資料統計，國內船廠與國外先進船廠建造的同類船舶相比，設備裕量和材料消耗量均高出10%。因此在主要設備、材料廠商表范圍內，對重要設備、大宗物資必須堅持集中訂貨、定點訂貨；對金額高的常用消耗性材料，爭取採用寄售或賒銷方式

1、根據生產線表的要求，要詳細、准確地編制《船舶生產技術准備綜合日程表》，包括設備納期表、設計出圖計劃等，並進行跟蹤、調度、檢查、考核。生產技術准備是船廠組織船舶建造重要的管理體系，在調度為主要管理手段時期，圍繞出圖、供貨、配套等項目常常糾纏不清，牽扯了生產管理者極大的精力。目前各船廠生產技術准備狀況已有了很大改觀：一是建立了拉動式需求計劃管理體系；二是將各船隻生產技術准備的職責落實到項目組；三是應用了信息技術：設計出圖進度及狀況、物資訂貨及到貨情況、集配件的需求 缺損件的補充等都在網上傳輸並設有予警提示。

2、根據現代造船「設計、生產、管理一體化」的要求，

從合同簽約開始生產管理部門就應參與設計工作，如依據影響船廠生產率相關的制約因素和條件，提出分段劃分意見等，供設繪各布置圖參用。在船舶設計過程中，按造船管理規程的要求，將分階段召開A、B、C、D 等會議，其目的都是以合理和方便施工為宗旨，將管理要求和設計意圖融合起來。為此，在合同生效三個月內，生產管理部門要編制出《建造方針》，該方針是指導船舶建造的綱領性文件，主要內容有：

（1）合同概要。

（2）建造船舶的主要技術參數和主要物量。

（3）建造方法。包括分段劃分原則；重要分段的結構特徵及尺寸；分段重量的控制范圍；鋼板規格控制；總段裝配范圍；上層建築整體吊裝的重量計算；分段予舾裝范圍和要求；場地分配及面積計算；船台建造方法和定位分段的確定等。

（4）新工藝新技術的應用和實施范圍及要求。

（5）船舶建造主要建造計劃線表。

（6）質量、成本、資金等管理要求。

建造方針完成之後，船廠還要編制出《施工要領》，主要說明基本的工藝步驟、技術要點和基本的施工方法。策劃合理、內容規范，並體現出很高的施工要求，如開展予舾裝：「 除合攏縫處的貨艙區的鐵舾、管系焊接件外，其它所有均應在分段階段安裝」。

3、為了在船舶建造過程中貫徹建造方針，避免流於形式缺乏約束，近年來主要船廠相繼開展了一項叫做「

紙上模擬造船」的活動，取得了應有的成效：在船舶開工前，船廠組織設計、工藝、生產及生產管理等主管人員，對照設計說明書，從剖析的角度，按船舶建造流程逐項找出影響設計建造的關鍵點，從合理性可行性出發，研究確定建造方法和技術手段，也就是說研究確定了對關鍵項目的予案。從實踐情況看，如果「紙上模擬造船」能夠走得通，並將具體要求落實在《建造方針》中，基本上掃除了建造中將遇到技術障礙和施工難點。

五、船舶建造過程的控制

（一）鋼料加工階段 鋼料加工過程：鋼材備料——鋼材予處理線（矯平、噴砂除銹、底漆）——放樣號料——構件邊緣加工（切割、加工焊接坡口）——構件成型加工（非平直構件加工成應有曲度）——船體零部件裝配（平面接板、框架組立）。

應關注的問題：

1、鋼料供應。船廠是鋼材消耗大戶，從產業關系看應該與鋼廠建立利益共享的戰略夥伴關系。目前大船重工已與鞍鋼簽定了長期合作協議，每年鎖定一個鋼材基價，既減少了受鋼材市場價格波動影響，並能夠保證供貨期限和數量；有的船廠享有鋼材優惠價格（如每噸下浮50 元）；還有的鋼廠直接投資船廠成為股東單位（外高橋有限公司、大船重工鋼加配送中心）。 2、鋼料加工應形成分道加工的路徑。大型船廠為組織分段組裝流水線生產，在鋼料加工階段就要求相應加工後的構件定向、有序地傳輸到平面分段流水線、曲面分段流水線和型材加工流水線。在大連船務鋼料加工車間：平直構件加工、帶曲度構件加工壓制、型材加工及彎制、構件小組立等，已形成劃分明確的加工區域。3、提高鋼材利用率是船廠降本增效永恆的主題。目前國內船廠鋼材利用率（主船體鋼材利用率、鋼材綜合利用率）一般在85—90%左右，其中中遠川崎達到94%，日本船廠可達到95%以上。鋼材利用率狀況受到船型及設計、管理、場地等多因素影響。

（1）努力開展船體與舾裝同步設計，以提高一次套料利用率；

（2）在鋼料加工中心留有充分的余料堆放、分檢、再利用場地，一是可調用余料進行二次套料；二是利用余料切割法蘭、肘板、人孔蓋等予製件；三是調用余料補充工裝。

（3）盡可能根據用料尺寸，多規格在鋼廠組織定尺訂貨（這是日本船廠保持高水平利用率的優勢）。

（二）分段製作階段

1、分段是構成船體結構的實體。根據船舶建造工藝、場地條件、起重能力、周期要求等，一艘3—6 萬噸級船舶分段劃分大致在100—200 個（大型船體結構如MPF1000 鑽井儲油船分段劃分351 個）。

2、分段名稱

分段按幾何特徵可分為：

（1）平面分段：平面板列帶有骨架的單層平面板架；

（2）曲面分段：平面板列帶有骨架的單層曲面板架；

（3）半立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的不封閉分段；

（4）立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的封閉分段；

（5）總段：主船體沿船長劃分，其深度和寬度等於該處船深和船寬的環形分段。特別需要指出的是：立體分段和總段是由若干平面分段和曲面分段所組成，由於平面分段和曲面分段是分段建造中的基本單位，作為船舶建造主流程，必須組織流水線生產。分段按其結構所屬部位可分為：

（1）底部分段

（2）舷側分段

（3）甲板分段

（4）首尾分段

（5）上層建築等

3、分段製作階段建造組織措施：

（1）嚴格按批量順序下料：

船體結構分段一般分20 多個批次進行投料。在網路計劃安排中按吊裝順序依次組織分段製作，這是由建造法決定的。

塔式建造法：

以尾部近機艙前的一個底部分段作為基準段在船台搭載，然後向首、尾及兩舷自下而上依序吊裝各分段。由於機艙分段需要安裝大量設備、管路，所以需要盡早成型並吊裝。 島式建造法：

為縮短建造周期，將船體沿船長劃分成2—3 個建造區（島），在每個建造區選擇一個分段為基準段，按塔式建造法組織建造，島與島之間利用「嵌補分段」進行連接。

串聯建造法（一條半造船法）：

當船台長度大於船長1.5 倍，且是批量建造情況下，可以在建造第一艘船的前半段的同時，在船台的前端建造第二艘船的尾段。待第一艘船下水後，第二艘船的尾段也完工，並移至船台尾端繼續建造其前半段，同時第三艘船的尾段又在船台的前端建造。

總段建造法：

將預先裝配焊接好的環形總段按照安裝順序進行船台裝配。船廠在具有大型船塢、並有總組場地和起重能力予以保證情況下，採用總段建造法可以有效利用各主要生產資源。

（2）貫徹總裝造船原則：

為充分發揮船廠主要生產設施（船台、船塢、總組場地和起重設備等）能力，應將生產主流程即組織流水線生產的項目留在廠內，能夠以中間產品組織生產和供應的次流程項目，盡可能以「分包」形式擴散到廠外，實行「專業化生產、社會化配套」。「分包」指的是購買勞務，由船廠提供材料、圖紙、進行工藝和質量監督，分包商提供加工後的中間產品，這些產品船廠不是不能製造，而是出於經濟、負荷特別是總體效率等原因，主動將其交給分包商去製造。 （3）執行分段成品化交驗：

按照「殼舾塗一體化」要求，在分段製作階段，應將該部位的鐵舾件、管舾件、電氣焊接件盡可能地全部安裝上去，並完成分段塗裝工事。在分段下胎交驗時，上下道工序必須依據清單進行逐項檢查確認，盡可能減少施工項目在工序間的流轉。分段成品化製作，雖然加大了該階段的工作量，但從能率測算看，同一工事項目工時消耗量，在分段舾裝階段、船台舾裝階段、水下舾裝階段的比例為——1：5：9。目前國內船廠分段予舾裝率（鐵舾予舾裝率、管舾予舾裝率）在80—90%左右，而日韓船廠接近100% （4）擴大總組吊裝數量：無論是老廠改造還是新廠規劃，都強調在船台、船塢的周邊擴建總組場地，利用大型起重設備，將幾分段裝焊成一個總段，以此為平台進行規模化舾裝（包括正反轉予舾裝），而後一次吊裝合攏（包括上層建築）。一艘船總組吊裝數量及完整性程度，體現了船廠的工藝水平和生產能力。

（5）調整工序生產能力：

按精益管理的要求實現流水節拍造船，使各工序物流有序、量化、可控地運行，既不能中斷，也不應積壓，這是船廠追求的目標。為此在生產管理中要按照先進合理的定額水平（以加工的原單位數據為基礎），組織工序生產能力測定：在工藝流程中由後向前測定需求，找出薄弱環節和影響因素，並予以消除。

（6）努力採用新工藝新技術：

在分段製作階段推行精度管理，逐步做到無餘量下料、切割和裝配；大力採用高效焊接技術；推行盆舾裝、正反轉予舾裝等。 （三）舾裝件（鐵舾件、管舾件、電氣焊接件）加工、集配、安裝階段

1、舾裝作業與船體建造是並行分道組織（只是在講述中排在分段製作階段之後），按施工階段和區域分為單元舾裝、分段舾裝和船上舾裝。

單元舾裝：將若干相關設備如泵、電動機、控制器等安裝在一個共同的基座上裝配成一個單元，然後再將此單元作為整體在適當的舾裝階段安裝就位（有條件的單元在製作時可完成泵壓或電氣試驗）。

分段舾裝：當分段倒置時在甲板頂面安裝，分段翻身後在甲板表面安裝。

船上舾裝：當船體總裝時和總裝後，在船上一個艙室內或跨幾個艙室進行安裝。

2、舾裝件加工、集配、安裝階段建造組織措施

（1）為保證舾裝作業與船體建造並行展開，必須努力作到舾裝設計與船體設計達到同步。從設計關系看，船體設計是先行開展的，在船體設計提供背景圖情況下，舾裝設計才能確定設備位置、管系走向。因此所謂「同步設計」是一個要求，即緊密跟蹤船體設計進度，一經具備條件舾裝設計迅速展開，並在較短時間內滿足舾裝作業與船體建造對供圖的需要。

（2）舾裝集配中心的選址。在廠區面積充裕的情況下舾裝集配中心盡可能設在廠內，既可縮短配送路途又能保證及時性。但由於船廠推行殼舾塗一體化總裝造船模式，對舾裝件加工、集配和安裝無論是及時性還是完整性，提出了更高的要求：一是對種類多、規格雜、數量大的鐵舾件實行專業化生產；二是管子加工按種類、口徑等劃分實行 「管件族製造」；三是對舾裝作業實現「托盤」設計與管理。為此，許多船廠將舾裝集配生產線從廠區主生產線分離出去，在離廠區盡可能近、運輸方便並有足夠面積的地方建設舾裝集配中心（需要說明的是在管子製作安裝工事中，仍需要現場管製作和管子修改，在廠區內仍設有管子加工廠房、設備）。

（3）舾裝集配中心的功能。

a、按訂貨清單組織舾裝件製作；

b、對通用件、予製件等擴大予制並實行庫存管理；

c、對舾裝件按類型、規格合理堆放；

d、根據各托盤表的標識進行分檢、配托；

e、按指定的時間將托盤配送到指定的地點。

目前大船重工舾裝公司已形成相當規模：在土城子佔地20 余萬平方米，設有管子加工流水線（同時統管新老廠區、博森公司等管子加工生產）；鐵舾裝件加工基地；單元、模塊製作基地，配有相應的庫房和場地。在舾裝公司周圍，還有若干鉚焊廠，已形成造船加工配套產業群。

（4）托盤設計與托盤管理

「托盤」是造船的實用術語。從形象看是一個鋼質材料製成的筐，承載著托盤表所列的舾裝件、連接件，按照一個作業小組3-5 天的工作物量，送到指定的作業地點，所以也稱「任務包」；托盤實質反映了一種管理思想，托盤表表達了完成工作單元的信息和指令。托盤表來源於托盤設計圖紙文件的分解，設計人員必須執行托盤表不能「跨階段、跨區域、跨類型」編制的原則，特別強調的是設計人員必須對生產進度、施工區域劃分、現場施工條件及施工勞動量有較清楚的了解，否則編出的托盤表將會給現場施工造成混亂，這在各船廠都經歷了一段過程。目前大船重工已將工藝路線和定額人員編入專業設計室，以期加強托盤設計。對托盤生產管理來說，關鍵是保證托盤配齊率，目前鐵舾托盤配齊率能夠得到保證，但管舾托盤配齊率由於管系附件品種繁雜，有時配套出現缺件，影響的到裝配完整性。

（四）船台（船塢）合攏階段 船台、船塢是船廠最重要的生產設施，船台（船塢）合攏工程的組織和周期的控制，決定著船廠的產品產量。因此,在該階段的中心任務就是如何縮短船台（船塢）建造周期。特別是對於擁有大型船塢的船廠來說，由於塢容較大，如何同時合理擺放幾條船位並對各船隻工程進度作到同步控制尤其顯得重要。如某船廠20 萬噸級船塢可同時擺放4 條船，4 個月開一次塢門年產出船舶10 艘左右，目前工程進度控制可以達到2 個月開一次塢門，年產出船舶增加到20 艘左右。圍繞縮短船台（船塢）建造周期： 1、對於船體建造的要求是嚴格執行吊裝計劃組織連續吊裝，從工程式控制制角度看：一是要避免出現「卡殼」分段影響吊裝；二是要有充分的分段儲備保證工程進度。 2、對於舾裝作業的要求是必須在生產管理和作業單位建立起一個理念：「船下就是安裝，船上就是調試」（最大限度地提高分段予舾裝率），具體的要求是在分段製作階段已將設備機座、管系、單元模塊安裝或製造完畢，在船台階段主要組織各系統連接、管系泵壓串油、電氣通電等校驗調試工事。3、重視並組織「工序前移」工作。船台建造階段在船舶建造工程中是組織難度大、投入勞動多的階段：分段吊裝、船上舾裝、設備定位、主機吊裝等交叉作業。但從整體工程安排看，各船廠正努力將傳統造船時期水下建造階段的工事提前到船台建造階段完成，即組織 「工序前移」工作。這是因為下水後，一是主要設備已經定位，封艙件安裝後甲板已經扣上，如果出現差錯和重大修改物件調運非常困難；二是碼頭區域起重能力低於船台吊車；三是封艙後船內艙室作業將受到條件和環境的影響。因此要將船舶下水後一些關鍵項目，全部或部分在船台建造階段完成。如著力組織發電機系統的管系合攏安裝、密性試驗、設備定位及調試，使船舶下水後盡快爭取發電機動車，為其他關聯工事展開創造條件。4、開展船舶下水完整性檢查。為改變船廠在計劃節點強行下水的傳統作法，生產管理部門制定了各船隻下水完整性項目清單，確定船舶下水前必完項目，以及部分跨期到下水後項目完工百分比。船舶下水前生產管理部門組織專項檢查，經公司主管領導審定後才能下達船舶下水指令。

（五）水下作業階段

該階段主要控制項目為：船舶下水、發電機動車、主機動車。

1、船舶下水是利用下水設備將船舶從建造區移入水域的工藝過程。通常的方法有重力式下水、漂浮式下水、機械化下水。

2、發電機動車是一個標志性節點。它意味著舾裝作業已經基本結束，各系統、設備進入到交驗階段。

3、主機動車象徵著該船已經趨於完整，安裝和交驗也基本結束，施工重點轉入到試航前的准備和完善工作。

在水下作業階段對生產管理的要求：

1、船舶下水主要是安全保障。包括數據測算、潮汐情況、設備檢查、下水作業的調度與組織。

2、調試工事的組織。過去系統和設備的調試是由生產車間承擔的，但隨著船舶建造數量的增加，特別是設備機電一體化程度的提高，調試工事的重要性日益顯現出來。在劃分安裝與調試工作界面及責任的基礎上，船廠已成立了專門的調試隊伍，按專業統一組織安排調試工事，包括對設備服務商的配合項目。

（六）試航交船階段 在船舶整個建造過程中，經常性地對各工程項目進行嚴格的檢驗與驗收。在船體主體工程和動力裝置等安裝完工後，需要由船廠、船東和驗船機構三方代表參加，共同負責船舶的試驗與驗收工作，試驗與驗收分兩階段組織。

1、系泊試驗：是將船系泊於船廠碼頭上進行，船舶基本處於靜止狀態，其目的是檢查船體、機械設備、動力裝置、電氣裝置的質量和安裝可靠性，使船舶達到具備試航的條件。

2、航海試驗：是對新建船舶全面的、綜合性的一次試驗，試航前擬定有航海大綱，准備好必備的測試儀器和設備，在航行中主要測試主機、操舵、拋錨、測速、回轉、慣性、通導等試驗。 3、航海試驗後生產管理部門負責按清單組織完成掃尾項目、向船東移交備品備件；技術部門按照合同要求提供完工圖紙和文件；質量部門按照合同要求提供產品質量證書；經營和財務部門在加減賬項目與金額得到確認的情況下與船東進行價格結算。當交船協議簽署後，船廠就完成了交船任務。