船舶知识讲座.docx

船舶知识讲座.docx

《船舶知识讲座.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船舶知识讲座.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

船舶知识讲座

同学们好，

在我们的《船舶与海洋工程漫谈》

系列讲座中，

今天我们围绕着

“船舶是怎样建成”

来谈一谈船舶制造技术。

今天的讲课内容有这样四个方面，

一是概述，

二是关于现代造船模式，

三是船舶制造的主流程，

四是如何打造高效船舶制造体系。

船舶制造技术是船舶建造当中

所采用的各种方法，

技艺和过程总称。

船舶制造技术将船舶设计

固化为船舶产品。

那么船舶与海洋工程专业的工业是

一项周期长，资金密集，

科技密集，劳动力密集的

这样的一个传统的制造业，

对中国的综合国力发展

有着至关重要的作用。

它是为水上交通运输，

海洋资源开发和国防建设提供

各类装备和进行海洋工程设计、

建造工程技术领域的一项技术。

那么，虽然中国的船舶工业通过

近几年的发展取得了较大的成绩，

但是与世界上的发达国家，

比如说日本和韩国来相比，

还有许多的差距。

那么船舶，

首先，它是要设计出来的，

设计出来的是图纸上面的船，

它作为一个产品，

是要通过建造出来，

才会体现它产品、

商品的这样的一个属性。

那么我们回顾一下，

船舶的设计是怎么设计出来的，

船舶的设计它要符合两个要求，

一个要求就是：

作为商品的这个属性，

它要有使用价值，

要满足船舶的拥有者，通常船东，

船舶的使用者、航运公司，

他们对这个船舶功能上面的要求，

要满足工龄要求，

那么它同样要满足安全，

环保，节能这样的要求，

也就是说要满足它的经济性要求。

那么船舶的安全、

节能和环保的要求，

它们在设计过程当中要符合

国际海事组织

IMO它的规则要求，

要符合相关国家法律、法规要求，

要符合船级社结构安全、

消防安全等等这方面的要求。

那么符合这样的要求，

我们船舶设计过程的话呢，

满足工人需求，那么我们需要用系统来保证工人的要求。

那么，围绕着，比如说，像主机这样的设备，它的动力系统，那么主机需要燃油，需要滑油，需要冷却等等，需要报警，这样一些要求需要系统来保证设备的功能要求。

那么，我们在设计这个船舶的时候，没有一个人是全才的。

船舶是一艘巨型的海上建筑，我们通常把它称为“水上城市”。

那么对于这么多的功能要求，这么多的系统保证，那么要许多个不同类型的专业来保证它。

所以我们船舶设计它是按照功能、系统、专业来进行导向的。

在座的同学也是，今天我们有船体专业的，我们还有轮机专业的、电气专业的、空调、通风、冷藏、机械、自动化、涂装、材料等等有许多个专业，因此可以这样说，一艘船舶的设计，它是多个专业协同，团队合作这样一个结果，那么船舶设计出来，要把它建造出来，那么这个船舶的建造，它是传统的这种建造方式和设计的这种过程是一脉相承的。

按照功能、系统、专业来进行设计，那么建造的时候也是按照功能、系统、专业来建造。

从大的方面来讲，我们船的分工：

船、机、电，那么过去的传统造船，就是在先把船体的结构全部做好，然后在船体当中安装不同类型的设备。

在安装设备的过程当中再来安装保证这些设备功能的各个系统，最后来进行调试、交船。

这样一个过程，大家可以想象，船舶这样一个巨大的，复杂的产品，它承载着许多狭小封闭的空间，因为我们要保证它的抗振性要求，所以一艘船舶被我们划分成多个狭小的舱室，那么在狭小的空间里面，去安装这么多的设备、系统，那么这里面必然存在着作业上面的交叉、重叠等等，造成什么呢，按照传统模式来进行造船的话，效率低下、周期长、安全问题突出，许多作业都是在高空做的。

我们怎样才能高效率地将一艘船舶建造出来？

像我们工程这个领域，工程制造领域，我们最容易想到的，对这样一个复杂的产品，我们最先想到是如何把这个复杂的产品去分解，使这个复杂的产品简单化。

我们认为一个工程产品是层层可以分解的，一直分解到它的原料，所采用的原材料为止，可以一级一级，逐级地来分解。

那么，通过这种工程分解技术，把复杂问题简单化，来达到高效率地来造船的这个目标，就是我们现代的所采用的造船模式，这是我们现代造船模式。

那么，什么是现代的造船模式？

现代造船模式就这么两句话：

一、统筹优化为理论，为指导，运用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域组织生产，壳、舾、涂作业在空间上分道，时间上有序，来实现设计、生产、管理一体化，均衡持续地组装造船。

下面的话，我们要用一个例子来解释一下我们如何来对一艘船舶来进行工程分解。

刚才我们讲了船舶设计的过程，是系统，功能，专业来导向的，对船舶设计是这样，船舶建造的时候，我们按什么来导向的呢？

我们是以中间产品为导向的。

什么叫中间产品？

实际上的话是把一艘船舶按照一定的规则和要求，进行分解过后的每一个制造级所形成的产品，每一个制造级所形成的部件、组件，或者我们这样说，每一个部分。

那么，这个部分，就是一个中间产品。

我们看一看这艘船。

这是这条船的船体，它怎么来进行分解的呢？

它分解成，我们把它一截一截截开，我们把它叫做：

分段，那么这个分段在分解的时候，你看，我们这个是：

首先，分解的时候，把它分解成为不同区域的分段。

那么按照船舶的特点来讲，这个区域，艏部、艉部区域结构相对来说比较复杂，货舱区域相对简单，上建区域也比较复杂。

那么分解过以后，在建造的时候，我们怎么分解的，那么我们建造组织就按照分解的结构来的。

比如说：

我们举个例子，整个船体的艉部，机舱以外的这个艉部，大家看，我们只把它分解成：

1、2、3、4、5，5个分段，切成一块一块的5个部分来建造的，但在建造的时候呢，我们首先在平地上，把这5个部分，组合成一个大的，我们叫总组，一个总段。

上层建筑也是，整个上层建筑是有许多层组成的，那我们一层一层地做成不同的上层建筑分段，然后把这些上层建筑分段在平地上组合成一个上层建筑总段，所以首先，我们船舶分解是把它们尽可能地分解成大的总段，然后把总段分解成分段，那么分段再如何往下分解呢？

那么我们看这个例子。

这是一个货舱底部的一个总段，两个分段组成，颜色区别不同。

那么这个底部分段，它有多个零件和部件来组成，比如说这样一块肋板，大家学过《船体结构》，都应该了解这个船体结构的组成。

那么这样的一个肋板，是由一块板和一根扶强材，那么我们扶强材、型材通过加工，得到这样的型材；钢板上面的话进行数控切割经过边缘加工，然后得到这样一个板材零件。

把型材零件和板材零件组合起来，我们得到的一个小的部件。

那么这样的部件有很多，不同的形状。

然后把这样的部件和零件，组成这样的一个组合件。

我们把这些零件、部件和组合件再组成分段，一步一步地把它组成我们所要的钢材分段，有点像我们小时候玩的搭积木，那么这个每一个不同级别分解成一层一层往下分解，每一个级别我们把它叫做每一个制造级，而每一个制造级就是一个中间产品。

是我们在完成整个船舶产品的建造过程当中的每一级的中间产品。

那么这样的中间产品，仅仅是船体吗？

不，刚刚我们讲船舶的建造模式里面，是船体做好了以后再去做这个设备和系统，而这一个过程我们叫舾装的过程。

那么这个舾装，当我们把整个船分解成不同的分段和总段，那么我们分解成不同分段和总段时候在分段这个中间产品当中成为中间产品，我们把可以在这个分段上安装上去的舾装件，都把它安装上去。

那么大家可以看到里面有各种各样的管子，有各种各样的铁舾件，大家可以看到这样的梯子，人孔盖，各种各样的扶手，这里通过电缆的电缆托架，这样一来，我们建成了一个完整的中间产品，这个完整的中间产品是船体结构和在这个区域当中的舾装件。

然后把它经过涂装，刷上油漆，因为有腐蚀防腐要求，船舶在海洋当中航行当然是有防腐要求的，所以就形成了壳舾涂一体化的中间产品，这是我们整个的一个分解过程，这样的分解过程告诉了我们的船舶是一步一步怎么建造出来的，以船体为例，那么在这个分解过程当中我们要考虑哪些因素，分解的原则是什么，我们要考虑这样的一些因素，你在制造当中所拥有多少资源，比如说你有多大的场地把这样的一条船分解了，传统的造船方式你只需要一个放的下船的船台或者船坞就可以了，现在我们这些零件﹑部件﹑组合件﹑分段﹑总段需要占用很大的场地，资源，过去我们一个个零件地去造船，去整体造船，一个个零件去搭接起来，我们不需要很大的起重设备，不需要很大的运输设备，现在我们要把他组合成一个总段，一个分段他是有重量的，他需要考虑观众设备的符合，那么同样的还要考虑作业者的技能，过去船体做完了再做舾装，舾装做完了再做涂装，现在我们要在一个区域里面，在不同的阶段里面壳舾涂一体化，这里面有许多操作技能上的一些要求以及管理上面的要求。

每个船厂的能力都是不一样的，所以这种分解，这种要根据船厂的制造资源它的能力来确定，这是我们分解的一个原则；第二个原则，分解是按照区域﹑类型﹑阶段的不同来进行分解的，这个分解过程当中请我们大家关注前面的现代造船模式当中我们提到应用成组技术原理，所谓成组技术就是皆似和利用事物间的相似性，按照一定的准则来分类成组，那么同组事物采用同一方法处理来提高效率。

接着我们看一个例子，所谓相似性，我们每个区域有相似性，比如我们把机舱和烟囱叫做机装区域，把甲板做外装区域，把整个上建部分作为内装区域，那么电装是全船的，还包括整个船体也被艏艉，机舱，上建分成了不同的区域，那么这个区域有没有相似性：

有的。

比如说在居装区域他的相似性是什么，里面有大量的通风﹑空调，人的生活居所，工作的居所，居住的区域，那么有大量的家具，需要进行入住的装修，这就是作业的相似性。

在外装区域，我们有系泊设备﹑锚泊设备，它是以机械设备为主的。

它也有它的相似性，在机舱是最复杂的区域，里面各种各样的系统管路密密麻麻，为不同的设备去服务，这个地方的相似性是什么呢，是管路系统复杂，数量庞大，这样的相似性，那么按照这样的区域分解了以后就船体结构来讲，艏艉部都是有复杂线型的，它分解成的分段曲面比较多，在我们的货舱区域平行中体结构就比较简单了，那么我们这样来按照它的相似性分类成组，作业类型的相似性，作业阶段的相似性，在总组阶段，在分段阶段，在不组件阶段，它都有相似性，比如我们刚才讲的部件，就是平直的板上面加上扶强材，这样的结构在我们的船体里面70%以上是这样的结构，那么我们当然可以分类成组，分类成组就可以模拟流水作业，因为它有相似性，使得多品种少批量的这样的船舶取得批量生产的效率，这是我们现代造船模式当中提出的要求。

所谓中间产品导向是每一个中间产品，是我们管理的单位，在我们现代造船模式当中提出以统筹优化理论为指导，为什么要统筹优化理论为指导，我们讲什么叫统筹优化，统筹学研究的是什么，研究的就是通过对整体目标的分析，我要高效率的去建造一艘船，选择适当的模型，这个模型我们可以讲我们采用什么样的工程分解方法来描述整体的各个部分和各个部分之间，各个部分和整体之间包括以及跟他们之间的外部关系，我们的设备和原材料都是采购来的，那么得到相应的评价体系，进而组装装配成这样的一所船舶，这样的一个整体模型。

对这个过程进行分析来得到全局的最优决策以及跟它相协调的各个部分的目标，这就是使用统筹优化理论。

我们再解释一下，在空间上分道时间上有序是什么样的一个概念。

大家看这是机舱的底部一个总段，那么在建造的过程当中这里面非常复杂，需要安装设备安装大量的管路，我们可以对设备进行模块化的制作，设备采购来了这个里面大家看到有各种各样的泵﹑阀﹑管路和支撑它的结构，如果它单独在分段里面制作必然的很复杂，我们把它放到车间里面内场去制作，那么它的效率必然会得到提高，这就是一个模块，这个工作我们没有把它分散的在分段里面制作，而是把他制作成模块，然后到分段上安装这个叫做空间上分道，本来在外场作业的现在到内场去做了这叫空间上分道，时间上有序，船体分段建造好了以后这样的模块也全部制作完毕了。

分段造好了，模块安装结束完成一个中间产品，这叫做时间上有序。

那么用这样的例子我们来说明现代的造船模式是以统筹优化理论为指导，运用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域来组织生产，壳舾涂作业，空间分道，时间有序，那么这个过程当中刚才我们讲到统筹优化的理论，要实现的是什么，设计生产管理的一体化，使得整个造船的过程是持续均衡。

不知道大家有没有看过听过音乐会，一场音乐会里面的话在舞台上面有管乐，有旋乐，还有打击乐，它们分成不同的声鼓，组成了一个交响乐，但如果他们的节奏不对，最后变成一锅粥，它就不是一个乐曲了，它就变成了噪音。

那么建造的过程强调了均衡和持续，那么在分解的过程当中我们将空间分道时间有序，我们要考虑到安全和质量，那么他们有个原则我们叫船体的封闭作业敞开做，在建造过程当中后行的作业提前做，尽可能提前做，在高空的作业平地做，看看我们上层建筑的整体建造，在平地上建造，而不是到船坞船台上去建造，建造完以后到船坞船台上只是一个安装的过程，好的，这是我们给大家解释了一下描述的现代造船模式，因此船舶建造的主流程大家可以看到材料的加工，组合成小的组立，小的部件，像拼板，小部件和框架，都是不同的相似性的作业，在中组立的时候，在形成分段的时候，曲面分段﹑立体分段﹑平面分段和上层建筑的分段不同的类型的相似的这样的分段来分道进行作业，在这个过程当中开展预舾装的工作，开展舾装工作，开展涂装工作，尽可能的组织成大的总组段，然后在船台船坞上合拢，完成整个船舶的建造过程，下水，下水过以后在码头上进行试验﹑试航，交作。

这就是我们船舶制造的主要流程。

中国的船舶工业在这几年当中取得了非常大的进步和发展，但是在这些年当中我们跟国外一些发达国家是不能比的，如和韩国还有很大的差距，那么我们国家在我们国家的工业和信息化部中心编制了十二五的船舶发展纲要和规划，在这个规划当中特别把我们差距比较大的，在船舶制造技术里面所要做的工作提了出来，要求我们在十二五期间的话达到这个目标，做为一项任务，要打造高效的船舶制造体系，这个当中要求做到第一：

推进经验造船，在设计生产管理一体化过程当中需要大量的精细化工作，要求进一步推进造船生产流程的改进和优化，骨干的造船企业是实现设计管理一体化加强造船的精细化管理，高效的制造工业和先进工装技术的研究，深入开展高技术，高附加值船舶海洋工程装备建造的工艺工装的研究和应用，大力开发大型的巨型的分段和总段的建造技术。

在建造过程当中的精度如何来控制，精度控制技术，快速的搭载技术，合拢要快速，船舶的舾装先行化技术，怎样把后型的作业尽可能的提前到前面来做，大型的单元模块和技术，高效的焊接技术，整体的强项防腐涂装技术，这样的先进技术。

第二：

加快信息化的建设，重点提升数字化造船的能力，加快数字化的设计系统，产品的数字化制造系统和生产管理系统这样的建设，用信息化来促进工业化，两化融合提升我们船舶建造技术。

第三：

发展中间产品的专业化指导，大家看到中间产品既然有相似性，比如说刚才的模块，可不可以这样的模块组织专业化生产呢，专业化生产能够提高效率，积极的发展分段单元模块﹑舾装等中间产品的专业化分工协作体系，按照专业化生产的要求来建立板材﹑管材﹑电缆等等这样的大筑物资的配送中心。

第四：

提高绿色造船水平，围绕着船舶设计建造的重点环节积极开展节能降耗的技术研究，推广应用低能耗﹑低物耗﹑高效的自动化装备以及环境友好型的这种涂料，防污漆，努力构建绿色环保高效节约的先进制造体系，加强船舶行业的节能降耗标准和评估体系的建设，营造有利于节能降耗的这样的环境。

同学们，我们今天简单的给大家讲了船舶是怎样建成的，让大家有一个初步的概念，而这当中的制造技术有许许多多的关键技术等待我们去研究，去实行，去实施，希望我们各位一起来努力，尽早的高质量达到我们船舶高效率建造的目标和要求。