造船生产设计教案Word文档格式.docx
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将零、部件装焊成分段或将分段装焊成大型分段的工艺过程。
（2）船台装焊：
在船台上将分段合拢成整个船体的工艺过程。
（二）船舶舾装
【提问】什么是船舶舾装？
船舶舾装有哪些作业内容？
一般分哪些工艺阶段？
船舶舾装：
将机电装置、营运设备、生活设施、各种属具安装到船上去并进行舱室装饰等的工艺过程。
1、舾装作业内容
（1）机舱舾装：
机舱内各种设备的安装与调试。
（2）电气舾装：
船内电气设备的安装、调试，电缆敷设等。
（3）船体舾装：
①甲板舾装：
舵系、系泊、消防、救生等设施的安装调试。
②住舱舾装：
生活设施、航海仪器、通信装置等的安装作业。
2、舾装工艺阶段
（1）舾装件采办：
舾装件的订货、外协和自制工作。
（2）单元舾装：
将舾装件组装成适当大小的舾装组合体。
（3）分段舾装：
分段制造时或完工后将舾装件预先安装在分段上。
（4）船内舾装：
①船台舾装：
在船台上船体合拢后进行的舾装作业。
②码头舾装：
船舶下水后在码头进行的舾装作业。
（三）船舶涂装
【提问】什么是船舶涂装？
船舶涂装：
在船体内外表面和舾装件上，按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂料，使金属表面与腐蚀介质隔开，以达到防腐蚀处理的目的的工艺过程。
二、钢船建造工艺流程
【分析讨论】
对照钢船建造工艺流程图，分析和讨论船舶建造过程中壳、舾、涂三大工程之间的错综复杂的关系。
1、钢船建造工艺流程图之一
2、钢船建造工艺流程图之二
【复习思考题】
1、什么是船体建造、船体建造一般可分为哪几个工艺阶段？
各工艺阶段的作业内容是什么？
2、什么是船舶舾装？
船舶舾装一般划分为哪几个主要工艺阶段？
3、什么是船舶涂装？
4、对照钢船建造工艺流程图，分析船舶建造过程中壳、舾、涂三大工程之间的基本关系。
第一节现代造船模式的内涵与特征
（2）
◆船舶工程的任务分解的概念与方法
◆认识造船任务分解的两种方法。
不同的造船模式采用不同的任务分解方法，了解造船任务分解的方法，有助于学生认识造船模式的内涵。
三、船舶工程任务分解的概念与方法
（一）工程（任务）分解概念与目的
1、工程分解
任何一项大型建造工程，在开工之前，要对其作细致的分析解剖，分成许多细小项目，以利于工程的顺利进行。
这种分析解剖，称之为工程分解。
造船工程分解：
对造船工程进行任务分解。
2、工程分解的目的
Ø
将大型工程一级一级分析解剖成一个个任务包，每一任务包都要说明执行什么任务，如何做，由谁去做，何时何处做，需要什么资源（材料、劳动力、设备及费用）等。
工程分解必须有利于生产计划的制定、生产过程的组织、工程进度管理等。
（二）造船工程（任务）分解的方法
1、系统导向型任务分解
按照船舶的功能系统来分解造船任务，即：
对产品作业任务按功能／系统进行分解和组合，并按船、机、电专业划分工艺阶段，再细分为各个工艺项目作为船舶建造过程中的工艺环节，以工艺过程形式组织生产。
是一种传统的造船任务分解方法。
（1）系统导向型分解方法具体做法
船体建造按结构进行设计和组织生产。
舾装按使用功能/系统进行设计和组织生产。
如：
船舶设备与舱面属具（操纵、锚泊系统）；
居住舱室设备、木作（船员生活系统）；
轮机及机舱管系（航行动力系统）；
船舶管路（消防、生活、调载系统）；
船舶电气（机械能源、通讯导航系统）
（2）系统导向型任务分解在实际中表现的弊端
船厂以最终产品（整艘船舶）为主线、按专业工种导向组织生产，作业错综复杂；
不同船舶在船厂同时施工，相互争夺场地、设施设备和劳动力；
同一场地（船上或分段上）的不同工种施工相互干扰；
船厂各职能部门，从本部门的立场出发处理问题，推委扯皮的事时有发生。
系统导向型的分解方法看来似乎顺理成章，然而对于设计、生产的进度安排和实施不利，因为它导致作业计划难以平衡，任务包过大，以致不能有效地控制材料、工时和进度。
2、产品导向型任务分解
概念：
从中间产品的角度出发将船舶分解成各种零件、部件、分段等中间产品，再将分解的中间产品按照成组技术相似性原理分类成组，以组为单位安排人员、设备和场地，组建成组生产单元或分道作业线，并按船体、舾装、涂装、管子、电缆等系统构成各自的作业区，以达到均衡生产的目的。
产品导向型分解方法具体做法：
首先按照任务本质的不同将造船全过程分为船体建造、舾装和涂装三大工程，每一大工程又分为加工和装配两种作业。
例如：
将船体建造分成零件加工、部件装配、组合件装配、小分段装配、分段装配、大分段装配和船体合拢7个制造级。
舾装也可分为舾装件制造和采购、配套、单元舾装、分段舾装、船上舾装等阶段。
船舶的生产过程“中间产品”来推进。
这些中间产品经过几个制造级逐渐变大、变复杂，最终形成整艘船舶，即最终产品。
【讨论】
什么是“中间产品”？
船舶建造过程中的“中间产品”如何衍变？
船体建造的中间产品及其衍变？
船舶舾装的中间产品及其衍变？
壳、舾、涂一体化的中间产品及其衍变？
3、系统导向型分解和产品导向型分解的对比
对比项目
传统造船模式
现代造船模式
任务分解方法
系统导向型
（按功能/系统/专业）
产品导向型
（按区域/阶段/类型）
设计方式
进行施工设计，分别由工艺、计划、生产等部门分专业、按系统进行工艺性设计，设计、工艺、管理三者分离。
根据详细设计由生产设计部门进行区域性设计；
设计、工艺、管理融为一体。
生产方式
按工艺路线，以工艺项目分专业工种组织生产，先船体，后舾装。
按区域划分的中间产品以混合工种、复合工种组织生产，壳舾涂作业同步、分道与一体化作业。
管理方式
按专业分系统管理。
管理方式为调度型。
按区域综合管理、自主管理和托盘管理。
管理方式属计划型。
船厂性质
全能型
总装型
1、什么是造船工程的系统导向型任务分解法和产品导向型任务分解法？
2、什么是“中间产品”？
第一节现代造船模式的内涵与特征（3）
◆现代造船模式的内涵与特征
◆了解现代造船模式的内涵与特征。
造船生产设计与造船模式有密切的关系，是在特定的造船模式下开展的关于船舶建造过程的设计，因此学生只有了解现代造船模式的内涵与特征，才能对造船生产设计形成整体的概念。
四、船体建造、舾装、涂装一体化造船模式
（一）造船模式的演绎及划分
一般将造船技术的发展划分为以下5级：
第一级——铆接技术应用，船体散装，船体形成后再进行舾装；
第二级——焊接技术应用，船体先形成分段，并进行预舾装，再合拢为整个船体；
第三级——成组技术应用，船体分道建造，区域舾装、区域涂装；
第四级——在上述船体分道建造、区域舾装、区域涂装和管件族加工等4项技术实施并完善的基础上，运用系统工程技术的统筹优化理论分析生产过程，使各类造船作业实现空间分道、时间有序、责任明确、相互协调的作业优化排序，即实现均衡、连续、高效地壳、舾涂一体化造船；
并由计算机全面辅助，这也就是造船CIMS。
第五级——充分发挥人的因素，开展全面质量管理小组活动，持续地完善造船系统，不断提高生产率。
（二）壳、舾、涂一体化造船的定义
壳、舾、涂一体化造船模式即为现代造船模式。
壳、舾、涂一体化造船模式的定义：
在实施并完善船体分道建造、区域舾装、区域涂装和管件族加工等技术的基础上，运用系统工程技术的统筹优化理论分析生产过程，按区域组织综合性生产，船体以分道作业形成中间产品——分段，舾装以不按船舶系统分类的中间产品为导向形成——托盘，船体建造和舾装作业起先各自分流，从分段阶段起合二为一，涂装作业渗透到船体和舾装作业各阶段。
即各类造船作业实现空间分道、时间有序、责任明确、相互协调的作业优化排序。
同时，造船系统的设计、生产、管理和采购各部门的任务和计划，都围绕中间产品的制造予以明确规定，使得船厂的一切工作相互协调，极富节奏。
【理解要点】
壳、舾、涂一体化必须建立在分道建造、区域舾装、区域涂装和管件族制造的基础上，即首先要使所有的造船作业都按统一的中间产品专业生产为导向组织生产。
实现壳、舾、涂一体化的明显表征是施工现场井井有条，达到空间上分道，时间上有序、不同类型的作业和谐地进行，互不干扰。
空间上分道：
就是为每个中间产品建立顺畅、无迂回的单向分道生产流程；
同时，把船厂的空间按中间产品进行划分，在组织和安排生产时，使生产保持平衡。
船体建造和舾装的分道生产体制的建立，使流通量控制的生产管理得以实现。
时间上有序：
即船体、舾装、涂装三种作业并不是一起做，而是在一体化计划的安排下有序地进行和有机地结合。
尤其是在分段、总段和船上施工阶段，壳、舾、涂作业在同一空间（即同一分道上）进行时，通过运用统筹兼顾的原理，时间合理分配，做到互不干扰，全厂生产有条不紊，职责分明，整个生产过程极富节奏，协调成犹如一体。
生产过程中所有信息、物资和人员都能适时到位，一应惧全。
（三）壳、舾、涂一体化的内涵与特征
1、内涵
●壳舾涂一体化（IntegratedHullConstruction，OutfittingandPainting，简称IHOP）是世界造船界共同探求的目标。
是造船技术发展的第四级水平。
●从壳舾涂一体化的英文字义分析，IHOP是指不同类型作业达到各自和整体的和谐运行、互不干扰。
●IHOP可以定义为集成造船，即造船的集成制造系统。
它是造船的组织、管理与运行的新哲理，通过综合应用现代管理技术、制造技术、信息技术、系统工程技术，达到造船全过程中的有关的人、技术、管理三要素及其信息与物流的有机集成和优化运行。
2、特征
1）船体分道建造。
根据成组技术族制造的原理制造船体零件、部件和分段，按工艺流程组建生产线。
2）抛弃了舾装是船体建造后续作业这一旧概念，以精确划分的区域和阶段来控制舾装。
新方法有三个基本阶段，即单元舾装、分段舾装和船上舾装。
此外，还有一个次阶段，即当分段倒置时，以俯向来完成本来必须仰面完成的作业。
3）族制造。
例如管件族制造，它以成组技术原理代替作坊时代思想方法，以最有效的手段制造多品种、小批量产品，可获得生产线生产方法的效益。
4）采用产品导向型工程分解。
它通过强调专业内容，把船舶创造性地划分为许多理想化的中间产品，例如，零件和部件，使之能协调地分道生产，从而大大简化了前面提到的不同类型作业的一体化。
掌握了一体化建造法的船厂通常在船舶下水时舾装完成率超过90%。
分段上船台前的舾装完成率和总装阶段的舾装完成率分别达到35%和85%是很平常的。
（四）壳舾涂一体化造船工艺流程
对照壳、舾、涂一体化造船工艺流程图分析讨论船舶建造过程中壳、舾、涂三大工程之间的错综复杂的关系。
参见教材P3图1－1。
壳舾涂一体化工艺流程简要分析：
①船体和舾装件、舾装单元等先各自分道制造制作，工艺路线起先各自前进后来合流，从分段阶段起合而为一；
②涂装作业渗透在壳舾作业的各个阶段进行，实现壳、舾、涂三大不同性质的作业类型在空间上分道、时间上有序，形成立体优化排序。
③各类中间产品固定在各自施工区域进行封闭作业；
每条分道作业线划分为若干阶段，配置专用设备，以生产某一制造族（即某一问题类型）的中间产品。
④各作业单元内的生产作业实施流水定位或流水定员作业。
1、造船技术水平由低向高发展可划分为哪5种模式？
比较其生产技术、工程状态和管理特性等方面的差异。
2、什么是壳、舾、涂一体化造船模式？
3、造船工程“空间上分道”、“时间上有序”的内涵是什么？
4、简要分析壳、舾、图造船工艺过程中壳、舾、涂三大工程之间的关系。
第二节造船生产设计的基本内容
（1）
◆造船生产设计的基本概念
◆理解造船生产设计的含义。
◆了解造船生产设计与初步设计和详细设计阶段的关系。
◆了解造船生产设计的理论基础。
一、造船生产设计的基本概念
（一）造船生产设计的含义
在船舶设计过程中,在确定船舶总的建造方针前提下,以详细设计为基础,根据船厂施工的具体条件，按工艺阶段、施工区域和单元绘制记入各种工艺指示和各种管理数据的工作图表,以及提供生产信息文件的一种设计过程。
1、造船生产设计是船舶设计的一个阶段。
2、生产设计是一种解决“怎样造船”和“怎样合理组织造船生产”的问题的设计。
3、生产设计是应用统筹协调理论和成组技术的基本原理在图纸上“模拟造船”的过程。
（二）生产设计与初步设计和详细设计的关系
1、船舶设计的三个阶段
现行船舶设计分三个阶段，生产设计是船舶设计的一大阶段。
（1）初步设计
【提问】什么是初步设计？
●是船舶设计的第一阶段。
●是船舶总体性能和主要技术指标、各系统的原理设计。
●通过理论计算和必要的试验，确定产品的基本技术形态、工作原理、主要参数、主要结构、主要设备选型等重大技术问题。
【提问】初步设计的目的是什么？
●为签订造船合同提供必要的技术文件（即合同设计）；
●为确定重大技术问题进行必要的设计和计算工作；
●提出主要设备的选型规格清单和厂商表；
●为详细设计提供必要的技术条件和依据。
（2）详细设计
【提问】什么是详细设计？
●是船舶设计的第二阶段。
●通过各个具体专业项目的设计计算和图样绘制，解决设计中基本的和关键的技术问题，最终确定船舶全部技术性能、船体结构、重要材料、设备选型、订货要求、各项技术要求和标准。
【提问】详细设计的目的是什么？
●提供验船部门规定送审的图纸和技术文件；
●提供造船合同中规定送船东认可的图纸和技术文件；
●提供材料、设备订货规格、数量及技术文件；
●为生产设计提供必需的图纸和技术文件。
初步设计和详细设计的图纸目录
（通过展示图纸目录，使学生进一步认识什么初步设计和详细设计）
序号
图名
设计阶段
初步
详细
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
船体说明书
总布置图
型线图
邦金曲线
静水力曲线
稳性交叉曲线
各种载况稳性计算书
倾斜试验规程
系泊和航行试验大纲
破舱稳性计算书
稳性辅助计算书
干舷计算书
吨位计算书
航速及螺旋桨计算书
螺旋桨图
舱柜容积图
载重线与水尺标志图
船模试验报告（需要时）
中横剖面图
基本结构图
★
●
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
结构规范计算书
总纵强度计算书
肋骨型线图
外板展开图
分段划分图
上层建筑及甲板室结构图
船艏（包括艏柱）结构图
船艉（包括艉柱）结构图
机舱结构图
舱壁图
货舱口结构图
舷墙结构图
烟囱图
主机座及推力轴承座图
柴油发电机座图
焊接方式和规格表
船体钢料预估单
船体钢料明细表
节点图册
船底塞布置图
（3）生产设计
【提问】什么是生产设计？
●是船舶设计的第三阶段。
●是在详细设计的基础上进行的，按工艺阶段、施工区域和安装单元绘制的有工艺要求和生产管理数据的工作图表的设计。
●生产设计要根据造船厂的具体生产能力、生产特点、生产组织方式、工艺特点等来决定生产设计图纸与文件的内容和深度。
【提问】生产设计的目的是什么？
●将整个造船生产过程中的各种因素（人力、设备、场地、器材等）通过设计的方式预先加以综合协调和优化。
●提供造船生产所必需的图表和文件，使其能直接指导造船生产过程有效的进行。
2、生产设计与其它设计阶段的关系
●初步设计、详细设计和生产设计既相互独立又相互渗透。
●初步设计是详细设计的依据，详细设计是生产设计的依据；
●生产设计的要求和工作内容，又要渗透到前两个设计阶段中去。
设计
生产
造什么船
如何造船
生产设计渗透示意图
【分析】
（1）生产设计在初步设计阶段渗透的内容
从总体上考虑“如何造船”，具体体现在说明书中的建造方针和主要工艺原则上。
从事生产设计的主要成员应参与初步设计，在初步设计阶段提出生产设计的原则要求。
（2）生产设计在详细设计阶段渗透的内容
主要体现在船舶各部分系统的建造方案和主要工艺方法、船体结构和设备管系布置的工艺性上。
详细设计中有相当大量的工作需要考虑“如何造船”。
（三）生产设计的理论基础
应用统筹协调理论与成组技术的基本原理组织造船生产，是生产设计的理论基础。
统筹协调是生产设计的基本指导思想，即在船舶设计中对船体建造、舾装与涂装工程；
设计、工艺与管理，以及船、机、电各专业间的各方面的关系进行统筹与协调。
成组技术是使生产设计优化的基本原理。
通过对设计、工艺、管理三大领域的有关特性要素作出分析，用建立相似或相同类型的设计族、加工族与建造顺序族，使之以同族工件或施工单元作为施工作业对象组织生产，变单件生产为批量生产。
1、什么是造船生产设计？
2、造船生产设计与初步设计和详细设计之间的关系是什么？
3、生产设计的理论基础是什么？
第二节造船生产设计的基本内容
（2）
◆造船生产设计的基本内容
◆理解船体产设计、舾装生产设计和涂装生产设计的含义。
◆理解什么是生产设计的事前准备。
◆熟悉生产设计一般要设绘哪些图、表。
◆了解造船生产设计的特点与作用。
二、造船生产设计的基本内容
（一）按工程类别划分的生产设计的内容
按工程类别生产设计的内容分为：
船体生产设计、舾装生产设计、涂装生产设计。
1、船体生产设计
●是针对船体建造工程所开展的生产设计。
●是有关船体放样、钢料加工、船体结构预装焊和船台装焊等船体结构施工的一切生产技术准备工作。
2、舾装生产设计
●是针对船舶舾装工程所开展的生产设计。
●是关于船装、机装、电装等作业的一切生产技术准备工作。
3、涂装生产设计
●是针对船舶涂装工程所开展的生产设计。
●是关于全船除锈和涂装的一切生产技术准备工作。
（二）按生产设计的阶段划分的生产设计的内容
按设计顺序或阶段生产设计的基本内容分为：
生产设计事前准备；
设绘生产设计工作图和管理表。
1、生产设计的事前准备
●主要进行全船性、综合性的统筹协调。
●包括生产技术准备、计划准备与工程控制准备三个方面。
（1）生产技术准备
主要内容：
确定船舶的建造方针，编制各专业施工要领。
作用：
统筹协调各专业间的生产技术问题，使之最大限度地利用船厂现有设施，发挥操作人员的技艺，提高造船质量与生产效率，确保安全与低耗。
（2）计划准备
确定船舶建造的顺序计划，作业负荷计划和日程计划，最终，编制综合日程表以控制船舶设计与制造的各主要环节。
计划准备必须与生产技术准备同步进行，在生产技术准备过程中，必然涉及计划准备的内容。
（3）工程控制准备
工时控制，物耗控制与质量控制。
目标：
以最小的物耗、工耗确保船体强度、航行性能与防锈性能、通过设计作出控制物耗与工耗的准备．
这项工作将通过控制图表贯彻在生产设计中，它是控制船舶制造成本的重要措施．
2、设绘生产设计图表
在生产设计事前准备的基础上全面绘制工作图与管理表。
●船体生产设计：
绘制船体工作图和管理表等。
●舾装生产设计：
绘制舾装综合布置图，安装图，零件图、制作图和托盘管理表等。
●涂装生产设计：
编绘船体分段除锈涂装图册、区域除锈涂装清册、钢质舾装件除锈涂装清册等。
（1）工作图
●是直接指导施工用的图纸，是施工方法的图表化。
●是按船厂生产管理体系、生产技术手段、工艺流程、施工要领与建造精度所设绘的指示具体施工的图纸。
●在设绘工作图的同时应对各类零部件、分段、舾装区域与单元编制零件表。
●工作图向作业者发出下列7个方面的指令：
●作业对象；
（2）作业量；
（3）作业场所；
（4）作业方法；
（5）作业开始时间；
（6）作业结束时间；
（7）作业者。
●工作图的技术语言是各种工艺符号、编码、数字等。
（2）管理表
●在设绘工作图的过程中编制。
●提供工艺流程、材料、设备、半成品配套、成本控制、工时和物量负荷的平衡和生产日程计划等信息。
●是计划部门和生产管理部门计划、组织和协调各项管理工作的依据。
（3）舾装综合布置图
●是舾装生产设计的基础。
●从全局出发，把全船舾装件（包括机电设备、装置）分区域在图面上统筹协调、综合布置、做到互不干扰、布置合理、利于施工和维修。
●包括：
船装综合布置图——船装生产设计的基础。
机装综合布置图——机装生产设计的基础。
电装综合布置图——电装生产设计的基础。
三、造船生产设计的特点与作用
（一）主要特点
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