1,、船舶建造的特點
眾所周知，船體的建造是 按照設(shè)計的船體圖紙,，經(jīng)過鋼材預(yù)處理,、切割加工,、彎曲加工、裝配和焊接等一系列的工序生產(chǎn)過程,。鋼材預(yù)處理后被加工成零件,，然后組裝成部件、分段,，再在鑄鐵平臺總組成總段,，最 后在船塢搭載合攏成主船體。船舶建造具有以下施工特點：①船體建造的周期長,、工序多,，累計誤差比較大；②船體結(jié)構(gòu)大,，其形狀尺寸允許的誤差,，相對機加工較大，但相對本身尺寸的誤差很??；③船體建造過程中的變形情況復(fù)雜，要掌握在切割,、冷熱加工,、焊接、矯正,、吊運和沖砂過程中的彈塑性與熱塑性變形規(guī)律比較困難,；④建造過程中大多是 手工制作，手工誤差難以控制,。但可以提高基準工具(如檢驗平臺等)的精度,，來降低誤差。
2,、船體建造精度管理船體建造精度管理是 當代造船的重大新技術(shù)之一,，也是 船廠現(xiàn)代化科學(xué)管理的重要內(nèi)容。它是 以船體建造精度標準為基本準則,，通過科學(xué)管理方法與先進的工藝技術(shù)手段,，對船體建造進行全過程的尺寸精度分析與控制的一門技術(shù)。船體建造精度管理主要研究在船體建造過程中如何加放尺寸精度補償量取代余量,，通過合理的建造公差,，有效的工藝技術(shù)與管理技術(shù)，對船體零部件結(jié)構(gòu)進行尺寸精度控制,，以提高建造質(zhì)量,。精度管理分事先精度管理和事后精度管理。
二,、船舶建造中精度的控制
1,、船舶建造精度控制的涵義
造船精度控制是 現(xiàn)代造船的一項關(guān)鍵的技術(shù),，精度控制技術(shù)即是 在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中采取先進的工藝技術(shù)、精 準的檢測手段,，以船舶建造精度標準為基本準則,，以數(shù)量統(tǒng)計為理論基礎(chǔ)，以補償量取代余量為核心,，并且采取一系列的技術(shù)管理措施,，對船舶的建造進行全過程的尺寸精度分析和控制。船體制造精度控制技術(shù)的源頭是 生產(chǎn)設(shè)計,。從生產(chǎn)設(shè)計開始,，對船體零部件的尺寸精度進行控制，從而最 大限度的減少分段制造,、分段總組及塢內(nèi)搭載裝配工作量,，實施外場無修割、少修割,，一次定位,，快速裝配、快速搭載,，縮短船舶建造的周期,，從而取得降低船舶建造成本的綜合性效果。
2,、船舶建造精度控制的發(fā)展過程
國外造船精度控制經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展,、完善與提高的過程。其工藝技術(shù),，歸結(jié)為以下3個發(fā)展階段,。
(1)分段上船臺(船塢)前進行預(yù)修整，以適應(yīng)船臺或船塢裝配的尺寸精度要求,。上世紀五十年代末,，前蘇聯(lián)船廠應(yīng)用經(jīng)緯儀檢測技術(shù)對萬噸級油船船體分段采取預(yù)修整措施，使其按凈尺寸上船臺裝配,，實現(xiàn)了船臺裝配的精度控制,，從而有效地減少了船臺裝配的現(xiàn)場修整作業(yè)。
(2)對平直分段進行建造全過程的尺寸精度控制,，與曲面分段預(yù)修整尺寸精度控制相結(jié)合。上世紀七十年代,，國外一些造船發(fā)達國家的造船業(yè),，開展了廣泛的尺寸鏈與公差研究、零部件加工中熱彈塑性變形研究等,，通過大量的數(shù)據(jù)積累與分析,，用經(jīng)驗數(shù)值或公式來確定加工變形的補償量問題,，并對船體平行腫體的平直分段按精度計劃從分段制造到船臺裝配進行有效的精度控制。
(3)對全船所有分段進行建造全過程的尺寸精度控制,。造船精度控制技術(shù)發(fā)展到上世紀-十年代,，日本、韓國等國的船廠,，通過多年的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的積累與統(tǒng)計分析及理論計算,，掌握了船體建造過程所有加工過程的變形規(guī)律，因而能給出大部分零部件,、分段一個可靠的補償量及船臺裝配的調(diào)整量,，并開發(fā)了計算機輔助補償量確定系統(tǒng)。
這3個發(fā)展階段反映了國外造船精度控制技術(shù)所采用的3種工藝方法,。目前,，國外先進船廠大都已達到了第二階段水平，有些船廠已達到第三階段水平,，有些國外船廠基本實現(xiàn)精度控制的自動化,，這是 造船精度管理的新的發(fā)展方向。
國內(nèi)從上世紀六十年代中期開始引入船體建造精度控制概念,，通過廠校聯(lián)合共同努力,，目前精度控制技術(shù)在國內(nèi)船業(yè)得到了廣泛研究和應(yīng)用。許多船廠都己做到對平行腫體分段加放補償量,，曲面分段預(yù)修整上船臺,，并建立了精度管理工作組。
3,、船舶精度控制在船舶建造中的意義
船舶精度控制在船舶建造中的意義主要為：
第 一,，能確保船體的主尺寸和線形誤差在允許范圍內(nèi)，保證船舶的載重量及航速,，從而保護船東的利益,；第二，能夠控制船體結(jié)構(gòu)錯位在允許范圍之內(nèi),，保證船舶的強度和安全,；第三，最 大限度減少裝焊作業(yè)的現(xiàn)場修整工作量,，提高勞動效率,，降低人力成本；第四,，提高船體分段下船塢的定位效率,，縮短造船的周期；第五，提高鋼材的利用率,，降低材料成本,；第六，能夠減少結(jié)構(gòu)修割,，高空作業(yè)平地做,，改善工作的環(huán)境，保證生產(chǎn)工人的安全和健康,；第七,，能夠減少修割和返修，降低能源消耗,，能夠節(jié)約能源,，減少環(huán)境污染；第八,，能夠控制接縫間隙在合理范圍之內(nèi),，有利于保證船舶焊接質(zhì)量，從而保證船舶航行的安全,。
三,、船體分段精度控制
1、船體分段精度控制的發(fā)展趨勢
通過對國內(nèi)外資料的分析,，可以認為當前精度控制技術(shù)有如下幾個發(fā)展趨勢,。
(1)變形分析理論化。這主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面是 幾種新的簡化熱彈塑性變形理論的提出和在焊接變形,、線加熱成形,、激光成形等領(lǐng)域的驗證與應(yīng)用，使船體建造過程中的熱變形有可能從理論分析和計算得到,；另一方面是 計算機技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,，使船體建造過程中熱變形的數(shù)值計算已成為可能，目前日本,、韓國都已在此方面開展了大量研究,。由于理論計算與數(shù)值計算的快速度與低成本，使船廠可以不必經(jīng)過長時間的,、大量的數(shù)據(jù)積累工作即可建立自己的補償量確定標準,。
(2)精度控制系統(tǒng)集成化。由于精度控制涉及船廠的組織體系,、生產(chǎn)流程,、生產(chǎn)設(shè)計、質(zhì)量保證等各方面,，因而目前另一個趨勢是 精度控制系統(tǒng)被集成到船廠CIMS系統(tǒng)中,，是 造船CIMS的子系統(tǒng),。因此,，在精度控制的研究中,，應(yīng)當注意和整體系統(tǒng)及其子系統(tǒng)間的聯(lián)系，如數(shù)據(jù)格式,、數(shù)據(jù)庫類型,、數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)共享,，其子系統(tǒng)對精度控制系統(tǒng)的約束與需求等。
系統(tǒng)的研究,、數(shù)據(jù)積累與分析的成果,，可開發(fā)出相應(yīng)的軟件，如補償量的計算機輔助確定軟件,、數(shù)據(jù)采集分析軟件,、精度監(jiān)控軟件、船廠精度控制系統(tǒng)等,。除了因?qū)嵤┚瓤刂贫a(chǎn)生效益外,，這些成果及軟件可以作為商品為船廠創(chuàng)造額外的效益。
2,、船體分段精度控制的可行性分析
從生產(chǎn)現(xiàn)場來看,，船體分段精度控制要求分段建造流程、設(shè)備和工藝有一定的穩(wěn)定性,，這樣才能穩(wěn)定余量和補償量標準,。目前已成功建造交付多條商品船，生產(chǎn)工藝,、流程和設(shè)備已穩(wěn)定,，基本具備控制分段精度的生產(chǎn)條件。從軟件來看,，應(yīng)用先進的TRIBON船舶設(shè)計軟件,，能夠進行余量、補償量加放,，計算機上實現(xiàn)三維建模和干涉檢驗,。這樣能夠在計算機模型中提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計間隙偏大或構(gòu)件相碰等情況，能夠提前修改,。從裝焊技術(shù)的發(fā)展來看,，目前船體分段裝配采用擴大中組和重型分段建造等方法，使分段裝配精度得以提高,，分段建造變形減少,。國內(nèi)造船業(yè)大量采用焊接變形小的自動焊和半自動焊，減少分段焊接變形；大間隙焊接技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟(最 大間隙可達25mm且不超過板厚),，這樣可以彌補分段精度的控制偏差,，保證分段能順利進行搭載焊接，分段精度控制比以前容易進行實施,。
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