船舶制造精度管理及过程控制技术研究_吴九龙.pdf

第 31 卷 第 2 期2023 年 2 月Vol.31 No.2Feb.,2023船 舶 物 资 与 市 场 MARINE EQUIPMENT/MATERIALS&MARKETING0 引言在国际经济贸易运输中，船舶贸易占据着重要位置，船舶运输成本相对较低，船舶运输行业有着广阔的发展前景。在不断发展船舶制造行业的过程中，需不断创新和改进船舶制造，相关人员与时俱进，不断适应现代化船舶制造行业的发展形势，加强精度管理。本文从我国船舶制造业发展现状分析、船舶制造精度管理的核心价值、船舶制造精度管理内容、船舶制造精度管理的有效应用、船舶制造过程控制技术应用等相关对策方面进行深入剖析。1 我国船舶制造业发展现状分析我国船舶制造业是依赖先进技术与精度管理的造船行业，起步较晚，在核心技术方面和高附加值建设理念方面，我国依旧处于发展中阶段，造船行业紧缺高素质、高专业的技术人才，难以推动船舶制造行业技术的更新与完善，面临着管理落后的问题。近些年，伴随着快速发展的社会经济，在制造船舶方面，我国进一步加强了技术创新和引进，带动了国内船舶制造行业的大力发展和进步1。不仅如此，我国还不断与国外发达国家造船工业展开深度合作，加强了投入人力、财力、物力的力度，提升了船舶技术能力、造船附加值，提高了精确控制和管理造船的整体水平。我国朝着造船强国方向迈进，逐渐发展巨型通用造船模式，体现了船舶制造的过程控制与精细化管理的使船舶制造精度管理及过程控制技术研究吴九龙（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）摘 要：在精度方面，船舶制造的要求和标准越来越高，船舶制造单位需要改善传统的观念，积极引进和应用现代化理念，加强管理工作的专业性和合理性，以此优化和完善制造技术。只有有机融合制造技术与管理理念，加强控制和精度管理船舶制造过程水平，才能够保障制造船舶工作效率和质量符合相关要求标准。为此，需要高度重视精度管理船舶制造工作，强化应用科学测量体系与现代制造工艺的整体水平，维护船舶制造单位的经济效益。基于此，本文针对船舶制造精度管理及过程控制技术进行深入分析与探讨，为相关学者及从业人员提供有价值的参考依据。关键词：船舶制造；精度管理；过程控制技术中图分类号：U664.81 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2023.02.035引用格式 吴九龙.船舶制造精度管理及过程控制技术研究 J.船舶物资与市场,2023,31(2):109-111.收稿日期：2022-10-10作者简介：吴九龙（1989-），男，本科，工程师，研究方向为船舶与海洋工程。用价值。科学合理的应用精细化管理，能够有效提高我国整体的核心竞争力，缩短造船周期，从而提升造船工作整体质量和效率，推动我国造船行业的发展2。2 船舶制造精度管理的核心价值相较于其他领域，船舶制造领域具有一定的特殊性，涵盖着多元化的专业知识，船舶作为海上运输的交通工具，其体积十分巨大，想要制造出庞大体积的船舶实属不易，天气因素也会严重影响海上的运输工具，为此，船舶制造的安全要求十分严格。船舶制造精度管理是在制造船舶期间，尽量将制造期间的余量用补偿量替代，借助于补偿扩张的方式，对制造船舶精度进行逐渐提高。通常而言，数据是大型机械制造期间的工作核心，若数据存在偏差误差，会严重影响整个机械，难以确保机械制造的安全性和可靠性，易引发安全事故。在数据模型建造期间，数据是最基础的，依托于模型的应用，能够获取到相关数据信息，对数据的精准性进行提高，加强制造机械整体工作的完整性、可靠性、安全性。总而言之，绝对化精细管理制造船舶过程，能够保障每个数据操作步骤的正确性和准确性，降低数据发生误差偏差的几率，从而保证船舶制造工作的整体质量3。3 船舶制造精度管理内容精度管理在加工与制造船舶期间指应用科学的工艺 船舶物资与市场第 31 卷 第 2 期 110 手段及管理方法，按照制造船舶的精度标准以及要求，分析控制加工制造船舶中的尺寸精度，从而确保加工制造船舶工作整体质量的过程。我国加工制造船舶通过精度管理情况得知，制定船舶加工制造的精度要求标准、计算与分配实现船舶制造中补偿量、船舶加工制造过程控制管理是进行船舶制造精度管理的主要内容。船体建造精度管理体系框架，如图 1 所示。船体建造精度管理体系组织体系组织人员方针目标管理职责检验标准补偿标准工艺标准设备工具造船物资设施工装系统控制过程控制精度测量持续改进应用软件数据库精度标准资源管理精度控制测量改进信息技术图 1 船体建造精度管理体系框架4 船舶制造精度管理的有效应用目前，在生产与制造船舶期间，主要在制造工艺中，通过设置科学合理的补偿量方法来减少尺寸偏差的次数，确保精准性和真实性，从而提升船舶制造工作整体的质量，缩减制造成本。4.1 标准偏差测算确保制造船舶工作的整体质量，是实现造船精度管理的重要条件，需加强造船各阶段的精准分析和严格控制产生的偏差和标准差。通过使用先进化的测量工具，在测量标准差期间，采集和测量有关数据信息，做好有关技术与理论的统计工作，回归性分析与统计测量数据。依托计算机信息管理、数据库技术等，创建和应用数据管理模型，综合性使用 BP 神经网络与直方图，全方位考虑各过程的有关因素，包括：加工、切削、计数等，从而确保计算标准偏差的精准性。在切实使用期间，主要采用 2 种方法来应对造船测量标准偏差问题，分别是：1）系统补偿量，是为了对精度要求进行满足，增加附加值于工件基本尺寸上的补偿方法，属于几何补偿范畴；2）非系统补偿量，包括：火工矫正补偿、数控切割补偿、焊接补偿等，此种方法是在造船期间存在的变形工件尺寸具体状况的补偿方法4。4.2 合理分配补偿量合理分配补偿量指在实际开展生产加工制造过程中对缺陷和不足进行弥补，使有关制造的实际需要与生产加工零配件补偿后相吻合，降低不符合相关标准零件与废弃零件的数量，有效减少生产船舶的成本，提升生产制造船舶工作的整体效率。立足于现阶段分配补偿量来说，主要有非系统补偿和系统补偿。在生产制造船舶中，非系统补偿指特定变形状况对其中的特定变形量进行适当的补偿，比如：火工矫正补偿、焊接补偿等均属于非系统补偿。系统补偿主要是基于原有的加工零件，对一些数值进行额外增加，以此使实际需要符合最终加工完成的精度，实际生产加工中的补偿量是增加的这个额外部分数值，系统补偿也称为几何量补偿。4.3 补偿量计算计算补偿量期间，需要按照各部件的综合加工状况，研究补偿局部零件措施，使设计需要与整体部件精度、局部零件精度相吻合，达到有效管理精度的效果。补偿量计算工作综合性较强，需要分阶段展开实际计算补偿量工作，通过极限法或概率法的使用，精准进行估算。不仅如此，针对焊接期间产生的收缩变形，在实际计算期间需要进行高度重视，需要对焊接加工部位进行预先考虑，保障设置补偿量工作的有效进行。4.4 补偿量修正在实际展开精度管理船舶制造生产工作期间，第一次补偿量的设置有很大几率不符合生产工作的完美需要，可能会有部分精度要求不足的问题存在，针对于此，需要深入分析具体原因，科学合理地调整补偿数值，确保补偿量经过调整后能够与精度管理实际制造需要相符合，最终在系统中记录和整理好相应的补偿数值，为生产制造实际工作中系统补偿量提供可参考的依据，从而加强精度管理工作的质量和效率。4.5 数理统计技术在船舶制造精度管理中，数理统计技术的应用主要涵盖两方面：一方面，在测量进行期间，怎样快速、有效、合理获取大量的数据；另一方面，怎样通过数据的使用，确保结论的可靠性和精准性。数理统计技术属于统计学范畴，建造船舶期间所产生的数据信息数量较多，其数据处理的测量和精密控制工作量更是繁多。因此，需要强化收集和整理精密数据，创建健全的数据信息库，通过先进数理统计技术和方法的使用，深层次地分析和统计这些数据，从而提高船舶制造精度管理的整体水平5。5 船舶制造过程控制技术应用相关对策5.1 加强对精度检测技术的应用船舶制造检查工具的使用水平和可靠程度会严重影响船舶制造的精度，加强测量的有效性是主要获取有关补偿计算数据的方法，在保障整体船舶制造工作质量方面，精度检测技术发挥着十分关键的作用。伴随着不断发展的测量技术水平，现阶段有关制造船舶精度检测标准与以往接触式测量方法呈现出不适配的情况，出现了第 2 期 111 许多诸如远程摄影测量技术等新型非接触式测量方法，此种方法能够在测量船舶制造焊接收缩方面中，保证有关收缩应力数据所获取的精准性和真实性6。5.2 提高精度标准制定的科学性船舶制造需要以科学的精度标准为依据，来进行船舶制造精度管理工作，基于丰富经验，全方位考虑外界影响的要素，保障后续船舶制造工作的顺利进行。船舶制造精度管理在动态变化的市场经济环境中，需要紧跟时代发展的潮流，深入研究和分析现阶段社会经济发展的状况，实时、动态化地监测市场经济变化波动状况，如若市场要求与制造船舶的某道工序精确度出现了不吻合的情况，会大幅度增加后续工序的修整成本。为此，需要科学合理地选择精度等级，通过市场经济波动变化状况的结合，有针对性地制定有关管理规范要求，只有这样才能够紧跟时代发展的步伐，与时俱进，维护船舶制造企业的经济效益。作为特殊行业，船舶制造行业的精度控制是急需解决的重点7。5.3 强化过程控制在实际建造船舶期间，过程制造控制工作主要分为被动控制和主动控制。被动控制是指在船舶制造工作期间，由于某些因素的影响，出现的难以预测的问题。一般情况下，需要制定并实施紧急预案来有效处理这类问题，实现控制目标的精准性。主动控制指加工精度影响因素的分析与控制，通过一系列有效方法，加以处理和解决加工精度之前的问题，保障不会有任何精度问题负面影响加工工作。精度控制在船舶制造期间是动态变化发展的，也是逐渐完善的过程。在基准精度方面，船舶制造每项步骤的要求标准较高，要经过重复的测量和比较，来完善和优化基准精度，从而升级船舶制造精密控制系统8。5.4 做好主动与被动精度控制精度控制主要分为被动控制和主动控制。被动控制指已经存在实际问题，并且造成了十分严重的影响，产生了与预先计划不符合的精度情况。通常情况下，此种问题具有一定的不可逆性，需要防患于未然，提前做好一系列的处理应急工作。主动控制指各类影响要素还没有造成较大影响的状况下，对船舶过程控制术与进度管理进行深入研究，从而通过有效方法的使用，加以处理和解决。在船舶制造精度管理具体动态化控制期间，需要做好工序产品的大小测量工作和此工序参考精度的对比工作。如若精度要求符合某道测量的实际尺寸结果，并符合有关使用标准，就能够计算后续工序的补偿量。还需要加强电子检测技术使用科学性和合理性，重视此次工序补偿量结果的整理与统计工作，并录入至精度控制系统的数据库内，经测算和整理，在相关数据信息符合规范标准后，才能够继续进行后续工作。若有关工作人员未能深入了解精度管理、控制工作的流程，可以通过修整分段的方式以及减少此次链接组成方式的方法，有效展开处理。通过船舶制造机制的基本管理和控制，能够维护企业的经济效益，有效提升船舶制造企业的市场核心竞争力9-10。6 结语在现阶段船舶行业精细度管理方面，仍然存在着许多不足之处，针对于此，船舶制造企业需要全面掌握和熟悉船舶制造精度管理，包括标准偏差测算和数理统计技术，并通过加强对精度检测技术的应用、提高精度标准制定的科学性、强化过程控制、做好主动与被动精度控制、加强人才队伍建设力度等应用控制船舶制造过程技术对策，确保船舶制造的整体符合相关精度要求和标准，从而提高我国船舶制造企业的市场竞争力，进而促进船舶行业的可持续和健康发展。参考文献:1 张丙柱,邓中军.关于船舶制造精度管理及过程控制技术的思考 J.船舶物资与市场,2020(8):58-59.2 祝苏薇,朱琦,胡晓轩,等.基于 UWB 的船舶车间智能高精度定位系统应用技术 J.造船技术,2020(5):72-76.3 程孟.船舶舾装模块化设计与制造的现状及发展方向 J.建材发展导向（上）,2019,17(11):48.4 宋俊杰,于洋,王健,等.基于船舶曲面分段数控胎架的柔性化制造技术研究 J.船