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1.0介绍
1.1背景
即使是现在,在焊接代替铆接的许多年后,焊接使之成为可能的改进的造船方法仍在发展中。在焊接之前,每艘船的船体基本上是按相同的顺序建造的。铺设龙骨,定位框架,“一块一块板”安装板材,反映了建造木船时由来已久的顺序。该过程是面向系统的,即首先将龙骨组装成一个系统,然后安装框架系统,接着安装外壳系统等等。系统导向的规划是合理的,它包括准备系统导向的船体施工图纸。
焊接的出现意味着框架的部分可以很容易地连接到外壳的部分。这种焊接可以包括部分甲板,舱壁和龙骨。因此,许多组装工作从构建转移到了车间内或附近安装,这样可以使得工作更安全、更有效和更准确。
当积累了足够的块状焊缝时,船体就会一块块地竖起来。因此,船体结构变得以区域为导向。少数造船商为适应这种情况,设计出了面向区域的船体结构图。为他们准备指定的顺序与船体安装计划是相同的。无论是细节设计还是制造,与船体结构相关的人都对相同的建造策略做出了回应。
很少有例外,即使是在进行常规分段施工时,舾装和涂装仍是后续作业。也就是说,每个船体在大部分的装备工作完成之前基本上都是完整的。许多装备部件在船上经过测量、制造和安装都伴随着随之而来的低效率。
一些造船商规定了分段的预装,这是舾装工作分成的两个基本阶段,即分段和总船体。然而,许多公司仍然采用系统到系统的舾装图纸,他们的工作指令指定了舾装工作的系统或部分系统的性能。工作指令内容相对较多,难以实现统一、协调的工作流程。为了响应这样的命令,每个工作团队通常与其他团队竞争工作访问权。在舾装分段的过程中,一个很小但仍然重要的层面上,遇到了与传统舾装相同的问题。有些多余的临时服务,例如分段,焊接电缆,压缩空气软管和可弯曲的通风管道。大多数高空安装工作仍然是由工人在头顶上方进行的。
同样不合逻辑的是,执行详细设计、材料定义和材料系统到系统采购的人员不必要关注在一段时间内不需要的部分系统。详细设计和材料定义是计划的两个重要方面,材料采购是面向系统,而预装是面向区域。在这种情况下,由于建造方案相互冲突,即使是综合预舾装的效率也受到自身很大的限制。注重单一区域导向的建造策略使得科学造船方法进一步发展。
传统的造船方法被世界上最具生产力造船公司的一体化的船体建造、舾装和涂装所取代,它具有许多显著的特点,例如:
- 船舶分段建造方法(HBCM),其中船体部件、子分段和分段是在有组织的生产线(也包括工艺或工作流程)中按照成组技术(系列制造)的原则制造的,
- 区域舾装方法(ZOFM),它不顾陈旧的概念,即舾装是一个后续作业,它提供精确的逐级控制,包括三个基本阶段:单元舾装、分段舾装和船上舾装,以及分段翻转时,在舱顶板上平焊舾装的子阶段,
- 系列制造,如管件系列制造(PPFM),它用群体的技术逻辑取代了工作-车间思维,以获得生产线上的利益,为不同数量的许多不同产品的制造,
- 产品导向的作业分类系统(PWBS),该结构通过强调设计和分类理想过渡产品(如允许协调工作流程的零部件和装配件)方面的专业知识,促进前工序内在不同类型工作的整合。
在前面描述的历史,导致综合船体建设,舾装和油漆,是由图1-1。由于掌握了这种集成技术的造船商在下水时通常能完成90%以上的舾装工作,因此他们必须替换更有意义的进度指标:
- 在龙骨铺设时舾装完成的百分比
- 在龙骨铺设时完成装备计划的百分比。对他们来说,分别达到35%和85%并不罕见。
1.2对船体结构的影响
综合船体建造、舾装和涂装(IHOP)影响到船体建造的各个方面。传统的人、信息和工作的组织是不合适的。最具生产力的造船商已经证明并继续完善IHOP,必须竞争的造船商没有其他选择。他们也必须精通IHOP。对他们来说,职能结构的变化、信息的使用和工作过程是不可避免的。
由于船体结构通常以牺牲其他类型的工作为代价,因此对船体结构进行必要的改变可能是最困难的。一些传统的管理人员很难接受,更别说直接接受为了实现IHOP而从属于“钢铁”吞吐量的做法。但如果他们这样做了,他们会感到惊讶,因为实现不同类型工作的协调流程流的规程,也提高了船体建造的生产率。
如图1-2所示,IHOP需要船厂各个部门之间空前的协作。由于他们的领导作用,生产工程师为船体建设必须了解舾装和涂装的需要。综合计划是通过讨论、权衡和最终的相互同意来实现的。最重要的目标是提高整个造船系统的盈利能力。
图1-1:造船方法基本改进的历史。
图1-2:一个分段舾装和涂装,显示在翻转之前和之后,显示综合船体结构,舾装和涂装(IHOP)。有机会在顶板上进行平焊工作,并根据集团技术的原则进行大量的舾装和涂装工作,以提高生产效率
4.0基本计划与日程安排
在与潜在客户进行谈判期间,由船体建设部的生产工程师对正在开发的基础设计进行审查是非常有效的。在合同授予前,产品工程师的反馈应包含在合同计划中,避免了合同授予后的破坏性变更以及相关的谈判和进度调整问题。
在研究船舶基本设计的过程中,需要对正在研制中的船中剖面和总体距离进行评估。这种审查,总是考虑到需要促进舾装和涂装,选址:
- 船体结构可生产,工时成本最低
纵向框架间距和壳板厚度,
横向框架间距和壳板厚度,
高强度钢板范围,
经度类型(组合三通、角度等);
- 最小的报废率
板厚变化情况概述;
- 分段划分;
- 拼板;
- 分段装配流程。
这种及时的思想交流是互利的,因为另一种选择是冒更多的变化,这是破坏性的图纸办公室以及在商店。作为对基本设计小组的这种输入的结果,具有创造性想法的建筑策略允许IHOP成为初始合同的一部分。
4.1基本规划
对于第一种或复杂的8万至15万载重吨的商船,一般来说,基本设计终止于龙骨铺设前8个月签订的合同(K-8)。在合同授予之前,惠普集团一直在执行基本规划,为基础设计师提供反馈意见,并准备一项建筑策略,该策略将反映在区块预先定义和IHOP预先计划中。这些努力有助于合同的迅速签订。
与此同时,K-8,举行了b -会议(前行会议),通过正式向HP集团发布合同图纸,标志着基本设计的结束。会议最后确定的具体内容包括:
- 钢材采购计划
- 为关键和船厂计划的发行时间表
然后,基本规划指导生产策略、设计信息流程、IHOP设计开发计划和工作指导书的编制。在这些活动中,HP组承担动态的领导。
4.2.基本船体结构,生产计划和时间表
至少提前一个月的预备B-会议(K-9或更多)为HP小组提供基本设计输入和时间来准备基本船体建造计划和总表,例如:
4.2.1船体安装布置图
本柱状图是根据造船总进度表编制的,该进度表规定了每艘在建船舶的开始制造、龙骨铺设、移泊、下水和交付的日期。图表使HP组能够:
- 检查船厂是否有足够的空间,例如存放已完成的分段、连接台以建造大型分段等,
- 固定临时吊车的位置,供单元舾装、分段舾装和船上舾装使用,
- 预见到同时建造船只所引起的其他问题。
4.2.2分段预划分图
预划分是由生产工程师从不使用船中部部分,是一般安排,有时也是一个机械安排。目标是实现IHOP的高生产率。需要考虑的事项包括:
- 特殊的船体结构和其他特点,
- 特殊的业主要求舾装
- 喷漆工艺的总体规划,如货舱、机舱等。
分段预划分计划的两部分:
- 船中剖面分段预划分图
- 总体布置分段预划分图。
4.2.3船体施工工艺流程图
负责的生产工程师使用分段预划分图来开发船体建造过程计划。它包括以下必须发展,以满足船体建设部门的官员,即部门、车间、部门经理及高级生产工程师:
- 船中部区域的分段划分,
- 每一类(底部、侧面、纵舱壁、上甲板等)分段的尺寸、重量和数量
- 连接分段,建造大分段
- 安装顺序包括按分段种类的顺序,
- 具体应用了套料、标记和切割方法及废品率指标,
- 分段装配过程和每一类分段的过程的不同方面,这些分段在船中部剖面中表示主要结构和内部结构,
- 脚手架方法的具体应用和安装的特殊工作单元
- 安装用自动焊接工艺的具体应用。
- 船体重量由低碳钢和高强度钢制造,分段重量和子分段块重,
- 子分段装配焊接长度,分段分离焊接长度
- 安装时的焊接长度参数,即,根据每个焊缝的尺寸和位置,
- 每个船体分段的数量,即,货舱和机舱与船尾结合
- 每个船体区域的支架板数量,即货舱和后、前、机舱的组合。
4.2.6造船作业时间表
采用分段预划分图、安装总图、基本舾装和涂装计划以及舾装总图,由舾装部门的对应人员编制,船体部门生产工程师以条形图的形式编制IHOP预先计划。它显示了每个过程所需的时间,包括舾装和涂装过程,从配线到每个分段的安装。此外,造船活动时间表是分段的,以便分别处理每个船体区域。合并日期的目的:
建造,
- 分段装配的启动和完成,
- 船体结构和舾装图纸的签发,钢材材料的申请,
- 发放材料领用所需的图纸,
- 主要设备部件的安装,在“露天”舾装期间,将大型装备降落在飞机上。
IHOP预先时间安排是一个主体,所有后续的时间安排都是从它派生出来的。这是一种控制机制,用于迅速启动和继续协调普遍同意的IHOP建设战略。只有在确保部门经理和商店经理同意的情况下,总经理才会批准此计划。
4.3分段预划分管理
如下所示,分段的预划分需要考虑许多事情,这些事情可以按船中剖面和总体布置进行分组。
4.3.1舯剖面
- 拟建的分段划分需考虑的关键
-考虑到高强度钢部件的位置
-要求安装工作的简易性和安全性
-在安装模块时尽量减少修船厂的对准问题,
-在安装过程中使用工作单元的限制(见图4-1),
-方便和安全的分段装配工作,
-分段装配过程中要求的精度
-装配设施的尺寸和重量限制;
- 用标准宽度的板支撑;
- 分段长度根据肋骨间距(f)和肋骨总数(n)的函数确定
-最大长度(f x n) lt;分段装配设施或考虑货舱所施加的限制长度
-最大长度(货舱长度/n) lt;分段装配设施施加的限制长度(在块体中最相似的方法是所采用的方法);
- 计算分段重量,包括安装在分段、脚手架和起重装置上的配件;
- 对需要制造的部件进行检查以确保
-托盘的重量和尺寸没有超出。
-规定的曲率在弯曲设备的能力范围内;
- 检查子分段装配设施是否充足
-子分段的重量和高度,
-需要附加子分段部件,即迷你装配,如托架
-甲板、舱壁和壳板厚度在分段和分段内不变;
- 检查分段装配设施的界限,包括顶板间隙、框架骨架重量等;
- 在进行上述检查之后,通常会向船体结构设计小组反馈信息
-设备的局限性,
-经度的类型和通过经度所需的切口的类型,
-需要改善废品率,解决横向腹板、面和纵向组合腹板等的厚度问题,
-难以对齐的子分段节点,
-以及关于扁钢、托架等的详细信息。
4.3.2总布置
分段的划分是独立的,适用于平行中体、艏部和艉部。分段的划分应在设施允许的范围内尽可能大,以便于舾装和涂装,并应特别注意:
- 平行中体
-舷弧的开始点,
-平行中体每个切点到弯曲壳板的极限,
-要求船厂平面图子车间保持至少四分之四船体长度(0.4L)的相同尺寸,
-根据货舱布置,舱壁的位置,
-机舱前后舱壁和舱壁的位置,
-甲板管道布置,
-分段刚度和稳定性,
-水箱布置,
-设置、移动和移动工作单元,安装和移动脚手架,
-确定每个分段的重量,包括设备和起重装置
-分段拼装,建造大分段,以缩短安装阶段,并且在分段上比在船上做更多的舾装工作。
- 艏艉部和机舱
为了增加分段上装备的数量以最小化分段上装备,划分了l型大分段,如图4-2所示。每一个都由一个平面(甲板)块和一个曲面(外壳)块组成,包含了一个更大的区域,用于装备和绘制。船厂布置小组要求确保外壳接缝不交叉甲板或平台。考虑到分段和接缝之间的关系包括以下内容:
-机械设备的布置,
-水箱布置,<!--
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