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1、生产流程基础培训,copyright by Y.simon 2008-05-19,引 言,建立现代造船模式的三个要素 生产流程、生产组织和运行机制，三者的有机结合，是我国造船工业转换造船模式从“形似”到“神似”的必由之路。 其中“总装造船作业主流程研究”，可以说是整个现代造船模式应用研究的重中之重，生产流程是新厂建模带根本性的问题，对此必须给予高度的重视。 通过对日本、韩国和国内先进造船企业总装造船作业主流程的分析研究，提出新建船厂按现代造船模式进行流程再造的建议，无疑将对龙穴造船基地的建模有着一定的指导作用。,1国内外现状,1.1 日本,日本船厂早已在20世纪60年代开始率先引进并应用成组技
2、术于造船，并在60年代末至70年代初在老厂改造和新建船厂时得到应用。其后，日本船厂不断通过改造和新建，使其总装造船作业流程较之传统的生产流程发生了根本的变化。 到20世纪80年代，日本的造船成组技术应用已趋成熟，其后，美国造船专家与日本造船专家密切合作，在美国“国家造船研究计划”的倡导推动下，使日本先进造船方法和美国学术界的系统理论，推广到亚洲、欧洲和拉丁美洲的许多船厂。 现阶段“以中间产品为导向的总装造船”，仍然是日本称之为最先进的现代造船方式。,总装造船作业流程的特征,其一是原有的综合性大而全的万能厂逐步改造为专业化的总装厂； 其二是厂房布局由机群式布置向流水线布置转变； 其三是成组技术、
3、数控技术、计算机技术的发展促进了造船生产流程向集成制造的方向发展。,工厂布局有四个共同的特点, 有完整的船体分道建造生产线； 有固定按区域划分的舾装场地； 在船台（坞）端部及两侧有宽广的分段堆场和总段组装场地； 有管子车间和铁舾件集配中心。,生产流程有两种类型、五种形式,第一种是连续流水线型，按船舶建造阶段设置流水线。这种考虑是对同类型船批量建造的需要，但对多种类型船舶同时建造的适应能力似乎差一些。 第二种是独立分离型，按船舶建造阶段设置工场。各工场相对独立分离，中间留有充分的缓冲地带，用液压台车转运，这种考虑不仅是目前的建造需要，而且考虑到将来的发展。,由于各船厂的地形、地貌、水域和岸线等条
4、件各不相同，所以生产流程的形式也不一样，大致可分为如下五种形式： 1）“I”型 2）“T”型 3）“L”型 4）“U”型 5） 分离形,“I”型,三井千叶船厂布置图,钢材 堆场,分段 舾装,船体 加工,分段 装配,船坞,分段总组,三井千叶船厂总装作业流程,“T”型,住友追滨船厂布置图,住友追滨船厂总装作业流程,分段总组,船 坞,钢材 堆场,船体 加工,分段 装配,分 段 舾 装,“L”型,IHI公司爱知船厂布置图,IHI公司爱知船厂总装作业流程,钢 材 堆 场,船体加工,分 段 装 配,分段舾装,分段总组,船 坞,“U”型,大岛船厂布置图,大岛船厂总装作业流程,钢材 堆场,船 坞,分段总组,分
5、 段 舾 装,分段 装配,船体 加工, 分离型,日立有明船厂布置图,日立有明船厂总装作业流程,钢材 堆场,船体 加工,平面分段装配,曲面分段装配,分段 舾装,分段总组,船 坞,1.2 韩国,70年代开始，韩国在老厂技术改造和新建船厂时，邀请国外专家做顾问，送出人员到国外培训，购进国外先进设备,学习日本船厂船舶建造具体生产过程中的技术诀窍。 到了80年代，韩国造船排位第四。随后，韩国政府为提高本国造船能力，增强在国际船舶市场的竞争力，进行产业结构的调整，组成五大造船公司 现代、大宇、三星、汉津和海拉集团。 进入90年代以来，以五大企业为主体的韩国造船厂，纷纷制订和实施自己的扩张计划，新增5座造船
6、坞和许多大的改造项目都是在这个时期完成的，从而使韩国船厂的造船能力大幅度提高，韩国造船业的总量跃居世界第二，仅次于日本。韩国造船的发展引起欧洲、日本和美国造船界和政府的关注。,韩国船厂与日本船厂惊人地相似,下面列举几个韩国船厂的实例：,韩国造船工业之所以成功，一个关键因素是重视学习国外先进造船技术。韩国学习国外造船技术主要在二个方面： 船舶建造技术和船厂建设技术； 与国外船厂联合设计，提高自己的设计能力。 仔细观察韩国船厂，我们会惊奇地发现，几乎所有韩国船厂无论是工厂布局或生产流程都与日本船厂惊人地相似，运作机理也基本相同。, 大宇造船厂,大宇造船厂布置图,大宇造船厂总装作业流程,钢材 堆场,
7、切割 加工,平面分段 装配,曲面分段 装配,部件 装配,分段总组,船 坞,上建分段 装配,分段总组, STX造船厂,STX造船厂布置图,STX造船厂总装作业流程,船 坞,分段预组合,分段 预组合,分段装配,钢材堆场,船体加工, 现代三湖重工造船厂,现代三湖重工造船厂布置图,现代三湖重工造船厂总装作业流程,钢材堆场,切割 加工,平面分段 装配,曲面 分段 装配,部件 装配,船 坞,分段总组,1.3 国内新建船厂,外高桥造船公司的建厂方案是由英国AP公司作出的，其生产流程的设计思想是在日本船厂分离型布置的基础上进一步发展为生产中心型。经过四年的一期工程建设，已成为一个用新设备、新人员、新思维建设起
8、来的大型船舶总装厂。 南通中远川崎造船公司成功的经验是新建厂时全面引进日本川崎重工先进的制造和管理体系，引入日本建模软件，实行与日本川崎重工坂出船厂完全相同的制造工艺和生产组织方式，从工厂布局到生产流程都是完完全全的日本造船模式。短短五年便成为目前中国最好的造船企业。, 外高桥造船公司,外高桥造船公司布置图,外高桥造船公司总装作业流程,总段 预 舾装,试 航,交 船,出 坞,码头试验,船坞 舾装,船坞 搭载,总组 搭载,分段 预 舾装,分段组立,小 组立,切割 加工,进料 材料 准备, 南通中远川崎造船公司,南通中远川崎造船公司布置图,南通中远川崎造船公司总装作业流程,钢材 堆场,切割 加工,
9、平面分段装配,曲面分段装配,部件 装配,船 坞,分 段 总 组,分段 舾装,总组, 扬州大洋一期,扬州大洋造船一期布置图,船 台,分 段 预 组 合,分段 预组合,分段装配,钢 材 堆 场,船体加工,分段预装场,扬州大洋造船一期总装作业流程, 扬州大洋二期,大洋二期总装作业流程,钢材 堆场,船 坞,分段总组,分 段 舾 装,分段 装配,船体 加工,2. 总装造船作业主流程分析,2.1 船体分道作业,船体分道作业流程的基本特征是： 1）以船体分段作为分道作业的基本生产单元； 2）对各类船体分段在各个分道上进行平行作业； 3）各分道作业最大限度实施流水线作业或专业化生产。,典型船体分道作业流程,船
10、 台 合 拢,平面分段制作,曲面分段制作,上建分段制作,艏艉分段制作,部件 装配,零件 加工,分段舾装 总段 组合 总段舾装, 零件切割加工作业,考虑到作业流的均衡，按照零件相似性分类，把相对独立的生产类型加以分开，分别组织生产非常必要。 如把船体钢结构零件的下料、切割加工分为:平直板切割加工、弯曲板切割加工、板条及小零件切割加工、型材下料加工、内部构件切割加工等，实施单一流水作业，能够极大地发挥各种设备的专长，提高生产效率。,零件切割加工作业有以下五种典型流程：, 平直板切割加工流程 弯曲板切割加工流程 板条及小零件切割加工流程 型材下料加工流程 内部构件切割加工流程,是 拼板板 否 柱面板
11、 棱柱板 槽型壁,钢材 预处理,号料切割 直线形板,辊弯,压弯,压筋,平面, 平直板切割加工流程,是 锥面板 否 是 双向曲面板 折角曲形板 否 复杂曲度板, 弯曲板切割加工流程,钢材 预处理,号料切割 弯曲形板,单曲,缓曲,辊弯,辊弯,压弯,大火热弯,水火弯板,是 平直肘板 平直加强材 否 是 折边肘板, 板条及小零件切割加工流程,钢材 预处理,号料切割 直线板条,号料切割 小零件,边缘打磨 辊平,折边机,折边,边余料,平直,是 直形型材 否 曲形型材 否 是 扭曲型材,型材 预处理,号料 切割 型材,平直,扭曲,冷 弯 机,水火 弯板,端面 打磨 矫直, 型材下料加工流程,是 腹板 纵向桁
12、材 横向桁材 否 曲形面板, 内部构件切割加工流程,钢材 预处理,号料切割 内部构件,平面,边缘 打磨 矫平,辊/压, 部件装配作业,考虑到部件装配和分段装配两者的作业内容区别很大，同一工艺流程不能兼容，把部件装配从分段装配作业中分离出来单独制造，这种做法是十分明智的。能有效地平衡工作负荷，确保分段装配流水线的顺畅。 另外是将部件作为一个中间产品外包给专门制造这类零件的加工厂制造，无疑也是一个好的办法。即使自己制造也要有专门的部件装配车间和足够的堆场面积，才能提高生产效率。,部件装配作业有以下四种典型装配流程, 拼板部件装配流程 T型部件装配流程 桁材部件装配流程 腹板部件装配流程, 拼板部件
13、装配流程,进料,排板,压紧 定位焊,单面焊 双面成型 (或单面焊),翻身检查(或刨槽),反面修补(或封底焊),自检 完工,边缘打磨拼接, T型部件装配流程,自检 完工,修整 矫直,焊接,吊装垂直板定位焊,划线,铺放基准面板,进料, 桁材部件装配流程,进料,腹板 拼焊 (或无),划线,安装 加强筋 定位焊,正反面 焊接,边缘 打磨 校正,自检 完工, 腹板部件装配流程,焊接,安装 加强筋,进料,腹板 拼焊 (或无),吊装 面板,边缘 打磨 校正,自检 完工,划线, 组件装配作业,组件由若干个部件和零件装焊而成，通常称之为片体 或小分段，组件装配同样可以从分段装配作业中分离出来 单独制造。,组件装
14、配作业有以下三种典型装配流程, 框架构件装配流程 平面板架装配流程 曲面板架装配流程, 框架构件装配流程,钢 平台 划线,上料,框架 定位焊,临时 加强,吊离,框架 焊接,边缘 打磨 校正,自检 完工, 平面板架装配流程,进料,吊放 拼板 部件,划线,吊放 骨架 定位焊,焊接,边缘 打磨 校正,自检 完工, 曲面板架装配流程,地面 划线,双斜切胎架制作,胎架 报验,结构划线 切割余量,安装散装件 吊装骨架等,定位 并报验,焊接 并报验,自检完工,边缘打磨 校正,焊 接,外板上胎架定位,校 正, 分段装配作业,分段装配是船体建造的关键区域。分段装配把集配的零件、部件、组件和板列在胎架上装配成分段
15、。为组织流水线的分道作业，将用平台装配的平面分段和用胎架装配的曲面分段完全分开制造。作业内容变化较大的分段，如艏、艉分段，机舱半立体分段，上层建筑分段等，组建独立的车间制造。,分段装配作业有三种典型装配流程, 平面分段装配流程 曲面分段装配流程 上层建筑分段装配流程,示意图, 平面分段装配流程,纵向桁材定位,横向桁材定位,蛋箱框架装配,焊 接,蛋箱框架吊装,横向型材装配,分段内部 构件装配,分段反面 构件装配,打磨 修整,焊 接,焊 接,打磨 修整,分段 舾装,翻身 封底,切除余量 下胎,分段 涂装,框架装配,排板,定位 焊,FCB单面焊 双面成型,检查 修补,划线切割 边缘打磨,纵向型材装配
16、,拼板,完工 报验, 曲面分段装配流程,胎架 制作,上胎架 拼板,划线 切割,定位 焊,焊 接,纵向部件组件装配,横向部件 组件装配,焊 接,内部构件 定位装配,打磨 修整,分段 舾装,完工 报验,分段 涂装,切除余量 下胎, 上层建筑分段装配流程,平台 拼板,上 胎架,划线切割,纵向横向型材装配焊,焊 接,纵向片体定位装配,横向片体定位装配,焊 接,内部构件定位装配,打磨 修整,分段 舾装,完工 报验,分段 涂装,切除余量下胎, 总段组合作业,总段组合使高空作业低空化，低空作业平地化，从而提 高预舾装率。为尽量减少船坞合拢所需的作业时间，应把尺 寸较小的分段连接成大分段才吊装。,总段组合作业有三种典型组合流程：, 前后分段组合流程 上下分段组合流程 多个分段组合流程, 前后分段组合流程,NO1分段 摆正 定位,NO2分段吊装 定位,焊接 矫形,局部涂装,总段 船台 吊装,安装分段连接件 定位, 上下分段组合流程,下分段 翻身 定位,B面 预装,局部涂装,设备吊装,焊接 矫形,总段 船台 吊装,上分段 吊装, 多个分段组合流程,底部D31分段 为基准,底部D32分段吊装定位,旁板SL32(左、右)分段吊装,旁板SL31(左、右)分段吊装,平台4D31(中) 分段吊装,焊接 矫形,局部涂装,总段 船台 吊装,3 基本建造模式,谢 谢 !,