第一章 造船工程概论
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第一章造船工程概论第一节现代造船模式的内涵与特征(1)【学时数】2学时【教学内容】♦船舶工程的内容与特点【教学目的】♦认识并熟悉船舶工程的内容、工艺过程及其复杂性。
船舶工程是造船工产设计的对象,学生只有在熟悉船舶工程的内容和工艺流程的基础上才能较好地认识造船生产设计的冇关概念和方法。
一、船舶工程的内容与工艺流程♦船舶工程一般包括三大子工程:1、船体建造——壳——基础。
2、船舶舸装——舸——小心。
3、船舶涂装------ 涂 ---- 重点。
♦壳、厕、涂相互交叉、相互影响,关系错综复杂。
♦船舶工程作业面广、工作量大、工种多、生产过程复杂、设计和制造周期长。
♦造船的综合口标:高效率、高质量、短周期、确保安全。
(-)船体建造【提问】什么是船体建造?船体建造有哪几个主耍工艺阶段?船体建造:加工制作船体构件,再将它们组装焊接成中间产品(部件、分段、总段),然后吊运至船台上总装成整个船休的工艺过程。
船体建造的主要工艺阶段:1、船体放样和号料(1)船体放样:主要工作内容包括船体型线光顺,纵横结构线放样,船体构件展开,制作放样资料等。
手工放样:利用手工操作的方式完成放样工作。
数学放样:利用数学方法人机交互完成放样工作。
(2)船体号料:将放样展开的船体构件外形和大小依据草图、样棒、样板、样箱等划到钢材上,并标注加工装配符号等信息。
2、船体钢料加工(1)钢材预处理:钢材的轿平、除锈涂底漆等。
(2)构件边缘加工:切割、开坡口和打磨。
(3)构件成形加工:将构件弯制或折曲成所要求的空间形状。
3、船体装配与焊接(1)船体结构预装配与焊接:预制部件、分(总)段的工艺过程。
①部件装焊:将零件组合焊接成部件的作业。
②分段装焊: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休的工艺过程。
(-)船舶厕装【提问】什么是船舶舸装?船舶册装有哪些作业内容?一般分哪些工艺阶段?船舶舸装: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。
船舶制造技术讲义前言蓝天白云,碧海无垠,翩翩风帆,百舸争流。
这是大江、大海带给我们的遐想。
一艘艘优美而各具个性的水之精灵——船舶,总是给我们以劈波斩浪、一往无前的豪气!当我第一次踏上RORO船时,不由自主地为他庞大的体积所震惊。
在他的怀抱里,人、车犹如蚁群迁徙,实在是太壮观了!如果这艘船是你的杰作,你该有何等的骄傲!当然,我们也有冰海沉船、江艇倾覆的痛苦与思索。
但无论是雄壮还是凄婉,我们都难免要探究,那行进在水面上的美丽“天鹅”是如何从灰扑扑、脏兮兮的“丑小鸭”——钢板、型材而变成的呢?如何避免象“TITANIC”那样的悲剧?今天的船怎样才能更快、更舒适、更安全、更经济呢?你们接触船船舶知识已有若干时间,是否认识清楚了造船到底是一个什么样的过程呢?从今天开始,我们一起来解读这个过程。
这个过程也就是我们这门课程的主干。
当然,今天我的开场白或许有着点点丝丝的矫情,在以后的学习中,你们会发现完全不是那回事!好乏味呀。
是的,过程总是比结果令人乏味,但既然是过程就总是要过,而且要好好地过,乐在其中地过。
是吧?!我们开始吧。
先认识几个同学。
本课程学习要求:1.本课程特点:教学难点:理论推导少、面宽、应用型、约定俗成广泛性灵活性实践性——存在学习难度学习难点:不符合过去的学习习惯、实际经验少2.重点讲述章节: 1、2、4、5、7、8章3.课堂要求:遵守学校规定 . “互动”4.习题要求:认真思考、积极讨论、主动提问、独立完成、按时上交5.外文参考书:《GROUP TECHNOLOGY:A FOUMDATION BETTER TOTAL COMPANY OPERSTION》 G.M.RANSON6.100个英语单词:随课给出。
第一章造船(SHIPBUILDING)工程概论讲述内容:制造工艺学的涵义及任务、造船工艺流程(FLOW)、造船模式(MODE)、造船生产机械化和自动化、造船生产准备。
讲述重点:造船工艺流程......§1-1制造工艺学概述.......1.制造工艺学的重要地位20世纪80年代初在世界范围兴起的新技术革命正方兴未艾,必将由它引发第四次工业革命。
第一章造船工程概论第一章造船工程概论1-1.造船工程的内容和任务一.造船工程的主要任务①根据现有的技术条件,为造船生产制订优良的工艺方案和工艺方法,以缩短周期、降低生产成本、提高质量和改善生产条件。
②大力感叹词研究新工艺、新技术,不断提高造船工艺水平,以适应社会经济不断发展的需要二.造船工艺的内容和工艺流程1.造船工艺分类(1).过去————船体建造工艺和舾装工艺(2).现在————船体建造、舾装和涂装(壳、舾、涂)2.解释(1).船体建造工艺就是加工制作船体构件,再将它们组装焊接成中间产品(部件、分段、主段),然后吊运至船台上总装成船体的工艺过程,一般包括船体号料、船体构件加工、中间产品制造和船台总装等。
(2).造船业通常将除主船体的上层建筑以外的机电装置、营运设备、各种属具和舱室装饰等统称为舾装工程。
(3).舾装作业分类a.按专业内容分:机械舾装、电气舾装、管系舾装、船体铁舾装和木作等。
b.按舾装作业阶段分:舾装件制作(采办)、舾装托盘、分段舾装、总段舾装、船内舾装等。
c.按区域舾装法:机舱舾装、甲板舾装、住舱舾装和电气舾装等。
(4).涂装作业就是在船体表面和舾装件上,按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂料,使金属表面和腐蚀介质隔开,达到防腐蚀处理的目的。
一般包括钢材预处理、分段涂装、总段涂装、船内涂装和码头涂装等制造级的生产作业系统。
3.工艺流程(1).准备工作a.船体放样和样板制作:船体放样和船体生产设计一起提供了船体建造的全部施工信息。
b.钢材的预处理:矫平、除锈、涂底漆c.专用工装和工夹模具的制作d.新材料和新工艺的试验(2).零件加工a.船体构件加工:包括构件边缘加工和构件成形加工a)船体构件边缘加工(切割、打坡口、磨光加工)i.运用机械剪切方法或物理、化学切割方法,按施工信息从原材料上切割得到船体构件;ii.根据焊接和焊接技术要求,对构件进行坡口加工;iii.根据设计要求,用砂轮对某些构件的自由边和人孔进行磨光加工。
造船技术系列(船体篇)第一卷船舶建造和工作方法概要Ⅰ造船业概论日本造船学会钢船工作法研究委员会编著序言近几年的造船产业,船舶面向大型化的转变以及在船舶快速建造方面均得到了进一步发展。
30万吨级的超大型船舶,仅用4个月的时间就能投入使用。
与此同时,新生的造船所如雨后春笋也正在不断涌现,从而使船舶的建造量实现了突飞猛进。
在这短短的十几年的时间,已经确保了世界最大的船舶建造量。
在这期间,造船的生产技术通过计算机的引进及应用,不仅在生产计划、管理方面,而且在图纸、加工领域也都实现了机械化及自动化。
日本造船学会于昭和21年设立“钢船工作法研究委员会”,随后在第一次分科会上,对有关船舶的生产技术研发、技术改善进行了研究和信息交流。
同时会议上提出,造船技术应该随着时代的推进进一步发展,今天的技术不能代表明天的需求,而且根据工厂形式及其他地理位置的变异,今天所拥有的技术并不能作为划时代的造船技术而存在。
所以经过多年日积月累才形成的现有的造船技术,应通过教材的形式整理流传,将会对今后造船技术的发展起到深远意义。
为了实现这个目标,这次召开的钢船工作法研究委员会第1分科会上,各造船所的委员亲自起草,经委员会讨论,选定内容后整理汇总,便发行了《造船技术系列(船舶篇)》此书。
此书对第1分科会委员以及执笔、编辑人员的姓名已作列举。
再次对以上负责人员的辛勤劳作,表示衷心的感谢。
最后该分科会曾得到全国主要造船所的鼎力相助和支持,借此本书发行之际,对以上委员以外的给予辛勤劳作的其他人员表示衷心的感谢。
希望通过本书的发行,能对我国的造船技术作出有益的贡献,届时我们将不甚欣慰。
昭和46年1月日本造船学会钢船工作法委员会第1分科会调查主任木原博日本造船学会钢船工作法研究委员会第1分会委员名称木原博调查主任东京大学工程学院Δ田中武委员川崎重工业公司栖原二郎西部地区九州大学工程学院小林将成委员助理神户工厂船体工作部委员长佐藤邦彦关西地区大阪大学工程学院稻井秀穗委员大阪造船厂大阪工厂委员长蔫威委员助理工作部藤田让关东地区东京大学工程学院川上勋委员佐野安船渠公司委员长江川尚志委员助理船舶工作部鹤见靖幸委员日本海事协会Δ后藤寿夫委员三井造船公司藤永田井谷充男委员助理造船厂船体工作部泉武委员三菱重工业公司长崎落合洋委员日立造船公司堺工厂杉山正弘委员助理造船厂船体工作部津村幸男委员助理造船部池光弘畅委员佐世保重工业公司小早川正委员舞鹤重工业公司日野久志委员助理佐世保造船厂造船部高松伊三郎委员助理舞鹤造船厂造船部Δ前田畅一委员三菱重工业公司下关上川昌平委员石川岛播磨重工业公司桥本亲男委员助理造船厂造船工作部加藤佑二委员助理名古屋造船厂船体工作部小林和夫委员干事三菱重工业公司广岛Δ满喜良男委员日本钢管公司津造船厂Δ远藤清委员助理造船厂工作部乾一男委员助理造船工作部西畑作太郎委员石川岛播磨重工业公Δ河合卓委员日本钢管公司清水造船的野三千夫委员助理司吴造船厂船体工作部张ケ代尚治委员助理厂造船部熊井修一委员日立造船公司向岛工Δ久野孝委员住友重机械工业公司大野信雄委员助理厂造船铁构部后藤正义委员助理浦贺造船厂船体工作部山田祥克委员日立造船公司因岛工Δ川濑晃委员石川岛播磨重工业公司村山健一郎委员助理厂造船部富永浩委员助理横滨第二工厂船体工作部Δ额田贞一委员三井造船公司玉野造Δ栗田刚利委员干事三菱重工业公司横滨中井茂委员助理船厂船体工作部佐野保寿委员助理造船厂造船工作部金谷文善委员川崎重工业公司坂出Δ三浦富士雄委员日本钢管公司鹤见北村义克委员助理工厂船体工作部高桥保委员助理造船厂造船部山田昭卫委员石川岛播磨重工业Δ簗毅委员石川岛播磨重工业公司堀尚志委员助理公司相生第一工厂竹之内铣二委员助理东京第二工厂船体工作部船体工作部门田数登委员干事三菱重工业公司神户黑田启之委员助理造船厂造船工作部Δ高野健委员三井造船公司千叶Δ相马弘二委员函馆船渠公司函馆造船小高稔委员助理工厂造船工作部松村正夫委员助理厂造船部(昭和46年1月1日,标注Δ为编辑委員会委员)本系列,第一卷Ⅰ部分是函馆船厂的野沢一夫编著,Ⅱ部分第1-3章是日本钢管公司鹤见造船厂的三浦富士雄编著,第4章和第5章由石川岛播磨重工业公司横滨第二工厂川濑晃编著,Ⅲ部分由三井造船公司千叶造船厂的小高稔、高原正、井户节二、六串胜善编著,Ⅳ部分第1-3章是由三井造船公司千叶造船厂的小高稔、市川明夫编著,第4章由石川岛播磨重工业公司东京第二工厂的簗毅、竹之内铣二等编著。
第一章船舶生产设计概论1 船舶工程特点及造船市场竞争需要2 造船技术进步和造船模式改革的需要3 铆接,焊接,区域造船时代进步及新问题------------------------------------------------- 14 船舶生产设计的基本概念5 我国过去和现在船舶设计阶段的划分6 现代船舶设计各阶段的工作内容和作用7 船舶生产设计的性质、含义、目的和推行生产设计的意义8 船舶生产设计的实施要求9 生产设计中设计部门与施工部门的配合关系10 生产设计与原船舶设计体制中施工设计的区别【课堂提问】1. 过去和现代船舶设计分别可分为哪几个阶段?2. 初步设计和详细设计是属于什么性质的设计?3. 生产设计是属于什么性质的设计?4. 过去的施工设计和现在的生产设计在内容上有什么相同之处和不同之处? --------------- 311 生产设计内容分类(两种分类方法)12 船体生产设计主要工作13 舾装生产设计的主要内容------------------------------------------------------------ 514 生产设计事前准备工作及作用 ------- 生产技术准备,计划准备,工程控制准备15 建造方针书内容作用16 生产设计图表---工作图—管理表17 生产设计主要流程,搞好生产设计的工作要求【课堂提问】18. 生产设计事前准备的作用是什么?19. 生产设计事前准备的内容包括哪些?20. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 生产设计最终会产生哪些图表?--------------------------------------------------------------- 621 船舶设计规范流程------------------------------------------------------------- 7 ——1422 我国现行的船舶设计体制三种23 生产设计组织形式的两大类型,五种形式 ------------------------------------------------- 15 25 管理组,船体组,机装组,船装组,电装组和电算组的各自职能24 生产设计的主要特点和作用 -------------------------------------------------------- --- 16【课堂提问】1. 我国现行的船舶设计体制有哪三种类型?这三种体制分别适用于什么类型的船厂?2. 生产设计的组织形式归纳起来有那两大类?3. 生产设计室内的管理组的职能是什么工作任务是什么?------------------------------- 1725 推广生产设计的基础和条件(5 条)26. 生产设计对人员素质的要求27. 生产设计的人员大致分三层使用28. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 标准的含义以及.制定、执行统一设计标准的重要性---------------------------------------------- 21 第二章船舶生产设计的事前准备工作1. 生产设计前的准备工作含义2. 生产设计准备工作的开展时间3. 生产设计前准备工作的作用及必要4,生产设计前准备工作的主要内容5,什么是工程控制6,船舶建造原则工艺说明书7,建造方针书定义8,建造方针书的编制要求9,建造方针书与原则工艺说明书的比较----------------------------------------------------- 21 10,建造方针书的主要内容两部分11,。
第一章造船工程概论
1-1.造船工程的内容和任务
一.造船工程的主要任务
①根据现有的技术条件,为造船生产制订优良的工艺方案和工艺方法,以缩短周期、降低生产成本、提高质量和改善生产条件。
②大力感叹词研究新工艺、新技术,不断提高造船工艺水平,以适应社会经济不断发展的需要
二.造船工艺的内容和工艺流程
1.造船工艺分类
(1).过去————船体建造工艺和舾装工艺
(2).现在————船体建造、舾装和涂装(壳、舾、涂)
2.解释
(1).船体建造工艺就是加工制作船体构件,再将它们组装焊接成中间产品(部件、
分段、主段),然后吊运至船台上总装成船体的工艺过程,一般包括船体号料、
船体构件加工、中间产品制造和船台总装等。
(2).造船业通常将除主船体的上层建筑以外的机电装置、营运设备、各种属具和舱
室装饰等统称为舾装工程。
(3).舾装作业分类
a.按专业内容分:机械舾装、电气舾装、管系舾装、船体铁舾装和木作等。
b.按舾装作业阶段分:舾装件制作(采办)、舾装托盘、分段舾装、总段舾
装、船内舾装等。
c.按区域舾装法:机舱舾装、甲板舾装、住舱舾装和电气舾装等。
(4).涂装作业就是在船体表面和舾装件上,按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂
料,使金属表面和腐蚀介质隔开,达到防腐蚀处理的目的。
一般包括钢材预处
理、分段涂装、总段涂装、船内涂装和码头涂装等制造级的生产作业系统。
3.工艺流程
(1).准备工作
a.船体放样和样板制作:船体放样和船体生产设计一起提供了船体建造的全
部施工信息。
b.钢材的预处理:矫平、除锈、涂底漆
c.专用工装和工夹模具的制作
d.新材料和新工艺的试验
(2).零件加工
a.船体构件加工:包括构件边缘加工和构件成形加工
a)船体构件边缘加工(切割、打坡口、磨光加工)
i.运用机械剪切方法或物理、化学切割方法,按施工信息从原材料
上切割得到船体构件;
ii.根据焊接和焊接技术要求,对构件进行坡口加工;
iii.根据设计要求,用砂轮对某些构件的自由边和人孔进行磨光加
工。
b)船体构件经过边缘加工后,对一些有弯曲、折角或折边等空间形状的
构件,还要使用弯曲加工的方法,把它们弯制成曲折或所要求的空间
形状。
这种工作过程就称为构件的成形加工。
b.舾装件加工
(3).中间产品制造
a.中间产品:从缩短周期、降低成本、提高产品质量和改善生产条件等要求
出发,利用产品制造原理将船舶产品分解为若干个局部结构(部件、分段、
大型分段或总段、舾装单元),称为不同制造级的中间产品。
b.分道建造:按照相似性原理和制造级对它们的分类成组,然后将它们按组
分别在相应的装焊成组生产线上进行制造,就是所谓的中间产品分道建
造。
(4).船舶总装
将在各种装焊生产线上制造的中间产品吊运到船台上(或船坞内)按规定的吊
装顺序将中间产品组装成船舶,并按制造级完成船内舾装和船台涂装作业。
(5).船舶下水
a.当船舶在船台上(或船坞内)建造到预定工作量时,需要依靠专门设备和
操作方法,将船舶移到水中去,这项作业称为船舶下水。
b.可分为:重力式下水、牵引式下水、漂浮式下水。
(6).船舶试验
a.船舶试验有系泊试验、倾斜试验和航行试验。
b.分别介绍
a)系泊试验:其任务是根据设计图纸和试验规程,对船舶主机、辅机、
各种设备系统等进行试验,以检查船舶的完整性和可靠性。
b)倾斜试验:测定完工船舶的重心位置。
c)航行试验:对船舶性能和综合性全面考核。
(7).交船验收
1-2 造船模式
一.造船作业和任务分解
1.任务分解的目的是要说明执行什么任务,由谁去做,在何时何地去工作,需要什么
资源等。
2.分类
(1).系统导向型任务分解
系统导向型任务分解是对船舶按功能和系统分解任务的一种分类方法。
(2).中间产品导向型任务分解
a.将最终产品分解为若干产品的分类方法称为中间产品导向型任务分解。
b.成组技术原理
成组技术和相似性原理可广义地定义为:将具有相似特征或相似信息的多
种事物,按照一定和准则分类成组,使若干事物能够采用相同的处理方法,
以达到节省时间、人力和费用的目的。
c.生产作业分类
造船作业任务分解的目的,就是便于设计部门按照生产部门的要求划分出
各级、各类中间产品,并对设计选用的材料进行标识,使工人能够按照规
定的生产阶段,在指定的工位完成一定量的工作。
d.生产特征分类
a).系统
系统是产品的结构功能或使用功能。
b).区域
区域是生产的工作对象,它是产品的某个部位或某些部位的组合。
c).类型
也称问题类型,是将生产过程划分出相似的工作内容。
d).阶段
阶段是生产过程的顺序划分。
e.生产资源分类
a).材料
b).劳动力
c).设备
d).费用
(3).任务包的评价及分类
一项特定的任务连同完成该任务所需的全部生产资源称为一个“任务包”。
任务包的分类
a).中间产品导向型造船实际上是“区域”导向型建造法。
就是船体采用
分段建造法,舾装采用区域舾装法,涂装采用区域涂装法。
b).区域
c).托盘
二.造船模式的内涵和演变
1.对设计、建造技术、管理方式和组织体制起根本影响的是组织造船生产时对产品作
业任务的分解原则,以及对对分解后的作业任务的重新组合方式,由此构成了造船工程的基本特征,这就是造船模式的内涵。
2.演变
第1阶段以系统导向型组织生产的阶段(按功能/系统组织生产)
第2阶段以区域/系统导向型组织生产的阶段
第3阶段以区域/类型/阶段导向型组织生产的阶段(壳、舾、涂一体化)
3.造船模式
(1).传统的、现代的、未来的造船模式。
(2).系统导向,系统和区域导向,区域/类型/阶段(中间产品)导向的造船模式。
1-4造船生产准备
造船生产准备是指产品开工前的各种准备工作。
它的任务是通过对生产要素进行充分的准备,以保证产品按时开工和和开工后能连续有效地进行造船生产。
可以分为设计、工艺与计划、材料与设备、人员与船厂设施等的准备。
一.设计准备
1.初步设计
(1).意向书及技术附件
(2).造价合同及附件
(3).初步设计的任务
a.为签订合同的谈判提供技术文件
b.提出主要设备选型清单
c.提供主要的设备厂商表
d.为详细设计提供必要的技术文件和图纸
2.详细设计
详细设计的任务是通过对专业项目的设计、计算和关键图纸的绘制,解决设计中的
基本和关键技术问题,最终确定船舶的全部技术性能、重要材料和设备选型与订货
要求,以及技术要求和标准。
3.生产设计
生产设计是解决“怎样造船”的工程技术问题,也就是对承建船舶的建造工艺及其
流程的设计。
4.相互的关系
初步设计是详细设计和生产设计的依据,详细设计是生产设计的依据,而初步设计
和详细设计又必须反映生产设计的意图和要求。
二.工艺和计划准备
1.工艺准备
(1).工艺阶段是指在船舶建造总周期中的一定时间内按生产性质或生产区域划分
的一部分船舶建造工程,也就是把造船工艺流程划分为若干个具有相对独立的
工艺阶段,以便于组织生产和编制计划。
(2).船舶建造一般可分为七个阶段
第0阶段准备阶段
第1阶段加工制作阶段
第2阶段中间产品组装阶段
第3阶段船舶总装和船内舾装阶段
第4阶段船舶下水阶段
第5阶段码头舾装阶段
第6阶段船舶试验与交船试验
2.计划准备
工程计划是现代造船厂对生产实行进度控制和依据,它是造船生产管理的重要组成
部分,所以,计划准备就是编制生产管理中的各种生产计划。
三.材料与设备准备
四.工厂设施准备
五.人员准备。