| 标题 | 关于精益造船的精度过程管理研究 |
| 范文 | 陆晓萍 摘 要：目前为止，世界上最为先进的生产模式之一就是精益生产模式，这一模式的成功逐步在世界上掀起了一股精益管理的浪潮。本文主要以精益生产的模式为主要出发点，对于现代造船业的主流程进一步分析讨论，并将其作为着力点，探究船舶精度在现代社会精度控制中的应用，如信息化技术、三维立体测量分析、精度控制的理论和方式等。 关键词：精益造船;精度;管理研究 随着世界经济、科学技术的不断进步，世界造船业的竞争压力逐渐加大，后金融危机年代结束所造成的人民币的升值、各种原材料价格的升值、劳动力成本日益攀升等内部和外部的影响因素，对于国内的造船行业的生存状况产生了巨大的冲击。同时，在新船订单量的日渐萎缩和过度膨胀的造船行业中的矛盾也逐步凸显出来，新船建造的价格战争一触即发，国内的造船行业的利润时代已经逐渐到来。然而各行各业生存的本能就是追求利益最大化，如果要实现这一共同目标，需要我国的船业能够坚持转换现代的造船模式，在造船成本以及造船效率等方面不断缩小和世界上先进造船行业的巨大差距。所以，精益造船已经逐步成为了我国各大主流造船公司相互竞争和研究的对象之一。 一、现代化的造船业的作业主要流程 随着我国的造船工艺技术的逐步创新发展，我国的造船模式已经开始逐步向巨型总段建造、平底建造和造船的整体流水线等多种模式共同发展。依照现代造船模式的原理和机制，它的作业 主流程可以反映出的是通过中间产品为导向的作业分解方式。这一方式可以把最后的产品，按照不同的制造等级，对于中间的生产过程进行再次分解和组合。而且对于不同产品在不同阶段的任务分解提出相对的特征需求，其中涵盖了明确的科学技术要求和制作工艺手段;严格把控中间产品的质量和精度指标，以及在进行作用任务时所获得的生产资料等，进而在我国船舶建设过程中提升行业的生产效率，减少不必要的劳动时间，从而实现真正意义上的精益化生产。在现代化的造船模式中，生产商可以通过精益生产原理的不断引进，依照船舶总体装化的建造方向，利用当前制造生产的科学技术手段，研发和实行相关的作业流程和资源配置的优势分析，通过相关船业的主要核心配置特征和方式，进一步优化建设柔性的准生产线路，实现船舶的整体均衡以及有序的建设，提升船舶的建造效率和资源的有效利用率，尽量缩短造船行业周期，提高整体的船舶建造水准。 二、现代造船模式的主要支撑技术就是精度的控制 我国现总装造船模式的主要技术就是精度的控制，造船精度的控制是現代造船业的重要科技之一，也是我国造船行业实现精益造船的重要特点之一。 这一技术的基本原理就是通过数理统计的方式，经过对造船生产整个过程中出现的加工误差，以及焊接变形和另外过程的精度管控，利用补偿值代替余量，进而使得船体在进行加工、配置以及焊接的过程中的无效劳动尽量减到最低。就目前来说，国内外的先进造船行业，大多数设立了相对完善的精度管理组织体系。把各部门的精度职责细化、明确，并在精度设计、精度控制标准、精度测量分析方法、精度信息化集成、造船精度工装研发等各方面取得了一系列的成果。 （一）船体精度测量以及分析技术方面的创新 随着我国造船行业的工艺技术不断提升，总段建造巨型化、舾装完整性等多项技术指标的具体要求都在逐渐提高，与之相应的船体精度控制技术也会随之发展。船体建造的精度管理工程的主要目标就是通过控制中间产品的精度，如分段、巨型终端的精度要求，进一步要求船体的精度控制，对于辅助这一技术的检验方式、分装工具、分析技术类型等也带来了革命性的转变。特别是其中对于船体精度测量方式的变革，使得船体部件的测量精度和数据参数得到了使用方面的延续。 当前，我国相关企业经常使用到的测量工具是卷尺、水平测量仪、经纬仪以及模板测量等，一般来说较为常用的传统测量形式是直接测量法和水平距离投影法这两种。这两种释放的测量过程较为迅速，但是容易受到外界因素的影响，不具备较高的测量精度，在工序的实用性和延续性方面可能较差。与较为传统的二维度测量分析方法，高精度的三维立体测量方式和相关的三维分析软件从外引入国内，可以及时给我国船舶建造行业的精度控制带来一场变革性的创新。新型的测量方法可以利用全站仪等多种高精度的检测设备，检测空间点上的三维立体坐标数据，及时对所处空间的测量点进行较为准确的定位。通过多次现场实际效果的使用对比，不难看出，全新的精度测量、相关的分析技术和先前传统的方式存在巨大的优势，对我国现代造船工艺技术的进步也会带来一场具有深远意义的变革。 （二）精度操控体系和信息集成化的不断融合 我国现代造船行业不断追求造船模式发展的重要手段之一就是信息的集成化，其中主要包括造船方面的设计、生产以及管理手段的数字化程度最后共同达到信息共享以及平台统一的结果。目前的重点任务就是不断解决设计、生产以及管理之间的信息保持流通顺畅，实现上下道工序的无缝连接。随着企业精度管理内容和制度的不断深入，逐步建立起一条从船体设计源头出发，贯穿整个船体建造各个环节之间的精度信息集成化平台和措施，已经达到了各方的共识，也就成为了工程现场生产的一项迫切需求之一。根据全球船厂所持订单量分析显示，我国的造船技术在全球居于领先地位，如下图所示： 全球船厂手持订单量图 船体设计的精度信息技术主要包括有关的数字化设计软件、应用软件以及有关的数据库分析技术。世界上很多先进的造船行业已经逐步开始在生产中广泛研究和运用，这其中的主要手段有： 1.加入精度设计的相关理念 在整个传统原始设计的阶段，应该及时加入精度设计的理念，通过数年的数据库累积和现场操作中的不断摸索，尽早建立相对完善的一整套的剩余量、焊接补偿值、反变形值等精度信息的加放准则。在传统的设计过程中应该把这些相关的精度数据逐渐完善到数字化的虚拟模型中，进而在设计方面上提升船舶的整体精度质量。 2.设计有关的精度数据库 船体精度的数据库的种类复杂、数据庞大，记录和分析起来较为困难，需要借助网络计算机数据库的管理和收集。在网络数据平台上，主要的功能是对分段的精度报检管理和数据采集的总汇进行辅助手段，把信息大量繁杂的工序，记录更多的统计工作专辑到网络计算机自动处理和操作，节约人力物力，为整个数据库的采集和查询以及未来的分析工作提供了更大的方便和简洁。 3.建立相关平台 应该早日建立相对完善的精度信息平台，在沟通上下道的精度信息。所以的精度数据信息基本可以做到在信息平台上实现快速的封闭流转，很大程度上减少了人为影响的因素。与此同时，还可以尽早实现上下道工序之间的信息实现数字化的急速流转，在施工现场发现的很多问题就可以及时反馈出船体的设计中枢，进行相应的改良和完善;在整个设计的过程中出现的精度问题也能够及时发现，避免了事故的影响扩大化。 4.开发相关操控软件 可以根据相关生产的实际需求，生产商应该开发大量的船体精度操控的专业设计软件，尽量协助现场的实际操作，逐渐完善我国产品生产过程中的船体精度控制和检验。就目前为止，我国的船舶行业在整体层面上的精度信息化水平仍然处在较低的层面，相关的操作技术使用和传播还在初级阶段，有待建立起一套相对完善的产品精度数据化的信息管理系统和平台，尽早实现信息的有秩序的管理和操控，进一步提升相关企业内部的精度信息的沟通程度。通过信息一体化的精度管理系统就会把企业中各个生产工序的信息逐渐转化为数据库的主要内容，使得所有采集到的信息集成一体，进而使得企业中的精度管理人员能够尽早、及时且准确的掌握在生产过程中可能会出现的精度问题，在生产的各个阶段中，所有的中间产品的精度实时情况，进一步增加对于生产过程中的监管和掌控，对我们在生产过程中出现的问题能够得到第一时间的措施手段并加以解决。 （三）船体建设的精度控制的基础理论 在世界上的先进船体建造精度的控制方面是集多种技术和理论形成的，如系统工程理论、工业工程理论等。基本方式还有在过程中进行控制的方式、数理统计方法以及有限元分析的方式等。 1.系统管理的工程理论 系统论就是通过互相结合、作用和依赖的若干组成成分的更加科学方式，是一种对于所有涉及的系统都具有的普遍意义和价值的科学方式。在船体的设计工厂一般要考虑到工作人员、拥有的物资、机械設备、资金链、任务以及生产信息的六要素，共同统筹可以使得整个船体工程、质量、成本以及服务分合等要求和标准。系统工程理论一般适用于船体建设精度过程操控的系统、全面体系的建立。也就是对影响船体精度操控体系各方面的造船物资、工厂的组织体系、机械设备工具、精度设计等进行相对完善和全面的系统管理控制，才能够及时确保船体建设精度能够符合相关的精度标准和规定。 2.工业工程理论 工业工程理论主要是通过对于数学、物理以及社会科学等多方面的专业知识和技术的综合运用，用以工程分析以及设计的原理和方式，对整个操控体系所取得的各项成果进行下一步的确立、预测以及评价。其中这一种理论追求的则是系统整体的优化和提升。工业工程理论主要在造船精度管理的过程中起到工作分析和运用等作用。确立船舶生产的工作内容以及组织相关人员，对于生产船体精度问题的专业人员、存储的物资、机械设备、能源以及相关信息等多种因素进行下一步的工程管理分析，早日确立主要因素，用来采取一定的精度处理措施。 3.反馈闭环控制理论 在整个系统的操作工作中，反馈控制可以给定操控信号，使得动作装置开动，动作结果通常是由感觉检测装置检测出来，并进行不断的反馈与定信号进行比较。如果进行比较时出现差异，偏差的信号就会依照控制动作进行下一步动作，一直到偏差的信号逐渐消失为止。反馈闭环控制一般用来船体建设精度管理的过程操控和精度补偿量的确立。船体建设的过程中可以依照精度控制标准和规定对于切割、精加工、设立以及总组搭设等多个工序过程中进行的质量管控过程，进一步发现精度超过规定的标准，及时采取预防措施和手段，确保船体的建造精度。 （四）船体建设的精度控制的基本方式方法 基本方式还有在过程中进行控制的方式、数理统计方法以及有限元分析的方式等。 1.数理统计方式 依照我们统计的样本数据进行统计学分析，可以得出一定的规律化分布或者数值的方式。数理统计方式可以利用到船体精度上，也就是在造船过程中进行精度测量数据的采集、整合以及统计处理方式，用来不断完善船体建设的精度补偿系统平台。 2.有限元方法 有限元方法主要是一种通过离散化的数值进行计算的方式，通过网络电子计算机，可以有效的分析计算复杂的船体工程结构。有限元方式可以利用数学的离散、单元分析、总体组集以及代数求解等多项操作和步骤。有限元的计算方式可以应用到船体的分段、终端等在吊运时结构增加的确立，尽量避免吊运时产生的形变影响到船体精度，进而实现我国造船行业在船体建造过程中进行全过程的精度管理和控制。 三、结语 本文主要由船体的分段组立建设流程出发，围绕着这一系统的精度操控以及补偿量加放的两个核心问题，从而进一步详细地探究了造船分段精度控制体系，总体概括了分段精度操控的流程和方式，对提升我国船厂造船的精度水平具有高度的指导意义。 参考文献： [1]张克勇，刘锐，高攀.基于精益造船的分段精度控制体系研究[J].中国水运（下半月），2016，16（01）：39-40+78. [2]王俊.基于精益造船的精度过程管理研究[D].江苏科技大学，2016. [3]沈立刚.精益造船在挖泥船建造中的应用与实践研究[D].上海交通大学，2009. |
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