我國(guó)造船工藝創(chuàng)新發(fā)展三十年

1、我國(guó)造船工藝創(chuàng)新發(fā)展三十年宋友良尤德武1 改革開(kāi)放 30 周年來(lái)造船工藝發(fā)展概況現(xiàn)代造船工藝是在綜合采用先進(jìn)制造技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)管理的條件下研究船舶建造過(guò)程及方法的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。造船工藝的主要任務(wù)是建立最佳的船舶生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，包括船舶建造方案、制造方法和工藝流程、工藝裝備、施工精度標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法，以及最大限度應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和擴(kuò)大新技術(shù)應(yīng)用?，F(xiàn)在，工藝學(xué)的概念本質(zhì)已從狹義擴(kuò)展到廣義，從技術(shù)手段、原材料、信息、生產(chǎn)資源、計(jì)劃控制系統(tǒng)到自然環(huán)境保護(hù)等，均在生產(chǎn)過(guò)程中有所體現(xiàn)。造船工藝已經(jīng)成為縮短船舶建造周期、提高建造質(zhì)量和降低建造成本，甚至是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與社會(huì)、自然和諧發(fā)展的關(guān)鍵因素。我國(guó)現(xiàn)代造船工

2、藝源于上世紀(jì) 50 年代的前蘇聯(lián)造艇技術(shù)的引進(jìn)， 60 年代開(kāi)始了自主工藝科研， 70 年代取得了一批有影響的成果。 1978 年 3 月，全國(guó)科學(xué)大會(huì)召開(kāi)，是年 12 月十一屆三中全會(huì)的召開(kāi)，有力地促進(jìn)了造船工藝技術(shù)的發(fā)展。改革開(kāi)放 30 年，我國(guó)造船工藝為我國(guó)造船工業(yè)的巨大發(fā)展起到了強(qiáng)勁助力的作用。這 30 年可以分為 80 年代、 90 年代、新世紀(jì)以來(lái)三個(gè)發(fā)展階段。 80 年代造船工藝發(fā)展的典型特征是焊接工藝水平顯著提高，基本解決了我國(guó)造船高效焊接問(wèn)題；同時(shí)，成組技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)開(kāi)始在我國(guó)造船界推行。 90 年代造船工藝的發(fā)展著力點(diǎn)放到了造船模式的轉(zhuǎn)換上，特別是引進(jìn)造船成組技術(shù)和推行生產(chǎn)

3、設(shè)計(jì)，通過(guò)造船工藝技術(shù)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)體制全面學(xué)習(xí)日本，以中間產(chǎn)品組織生產(chǎn)為基本特征的現(xiàn)代造船模式得以初步確立。新世紀(jì)以來(lái)，尤其是近幾年來(lái)，船舶市場(chǎng)持續(xù)興旺的大好契機(jī)，我國(guó)造船工藝技術(shù)圍繞著推進(jìn)建立現(xiàn)代造船模式、流程再造、建造方式、工法和工藝裝備等的創(chuàng)新獲得了快速發(fā)展。中國(guó)造船的產(chǎn)能也得到了快速擴(kuò)充，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在建的或者在 5 年內(nèi)要形成產(chǎn)能的 30 萬(wàn)噸級(jí)干船塢不下 30 個(gè)，加上已有的，估計(jì)在 40 個(gè)左右，加上阿芙拉型和蘇伊士型船塢和船臺(tái)，以及所配置的起重能力都是十分巨大的，一個(gè)船塢一般配置兩臺(tái)龍門(mén)吊，抬重能力在1200 噸，有些企業(yè)單臺(tái)起重能力將突破1500 噸，我國(guó)造船產(chǎn)能在造船設(shè)施

4、上已基本具備了世界第一的條件（這也是其他造船國(guó)家稱(chēng)雄世界的必由之路）。中國(guó)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)以及世界造船市場(chǎng)的持續(xù)向好，使得這些大投入的設(shè)施有了用武之地，有些企業(yè)接單數(shù)百萬(wàn)噸、任務(wù)空前飽滿(mǎn)。這些大投入以及以之為舞臺(tái)的快速搭載、大型化總段建造、上建模塊整體吊裝、重大工序前移等工藝創(chuàng)新使造船周期大幅度縮短、船廠(chǎng)生產(chǎn)效率不斷提速，取得了令世界矚目的發(fā)展成就。1.1 80年代高效焊接工藝的發(fā)展和生產(chǎn)設(shè)計(jì)的推行80 年代至 90 年代初 , 隨著國(guó)內(nèi)外船舶需求的不斷增長(zhǎng), 要求船廠(chǎng)能提供更多大型船舶，從而推動(dòng)了焊接工藝的發(fā)展，從1986 年開(kāi)始在原中國(guó)船舶工業(yè)總公司高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組的有組織、有計(jì)劃、有步

5、驟的指導(dǎo)與協(xié)調(diào)下，大力推廣應(yīng)用高效焊接技術(shù)，重點(diǎn)推廣應(yīng)用鐵粉焊條、下行焊條、重力焊條等高熔敷率焊條焊接，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，各種襯墊單面焊雙面成型焊接，氣電垂直自動(dòng)焊接，RF 法雙絲單面埋弧自動(dòng)焊接，熔咀電渣焊接等高效焊接新工藝、新技術(shù)和新裝備，基本解決了我國(guó)造船高效焊接問(wèn)題，焊接質(zhì)量和效率得到了很大提高。1982 年上海船廠(chǎng)引進(jìn)了挪威TTS平面分段流水線(xiàn)； 1985 年滬東造船廠(chǎng)在生產(chǎn)線(xiàn)上采用船舶工藝研究所設(shè)計(jì)制造的雙絲埋弧自動(dòng)焊機(jī)，實(shí)施壓力架式的FCB（焊劑銅墊法）雙絲單面埋弧自動(dòng)焊接工藝，1988 年又自行設(shè)計(jì)研制焊劑墊裝置，配置進(jìn)口雙絲埋弧焊機(jī)實(shí)施RF法焊接工藝，提高焊接效率34 倍；

6、 1990 年和 1991年，江南造船廠(chǎng)相繼解決了LPG船等高強(qiáng)度鋼、特種鋼的焊接工藝難題。80 年代，通過(guò)與日本造船業(yè)的技術(shù)合作，我國(guó)大連造船廠(chǎng)、新港船廠(chǎng)、滬東船廠(chǎng)、廣州船廠(chǎng)等開(kāi)始推行生產(chǎn)設(shè)計(jì)和電算化，將造船的工藝流程和工人在現(xiàn)場(chǎng)施工中需要思考解決的造船工藝問(wèn)題搬到設(shè)計(jì)階段由技術(shù)人員來(lái)解決，生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念和方法的引入，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)造船生產(chǎn)設(shè)計(jì)的先河，由此揭開(kāi)了我國(guó)造船模式轉(zhuǎn)換的序幕。1.2 90年代造船模式轉(zhuǎn)換1990 年，原中國(guó)船舶工業(yè)總公司針對(duì)建造出口船嚴(yán)重脫期，導(dǎo)致違約罰款的被動(dòng)局面，召開(kāi)了“第一次縮短造船周期”會(huì)議，要求全行業(yè)千方百計(jì)縮短造船周期，重點(diǎn)在貫徹全系統(tǒng)、全過(guò)程、全方位的“超前

7、準(zhǔn)備”。同時(shí)，原中國(guó)船舶工1業(yè)總公司組織了“縮短造船周期的對(duì)策”課題研究，得出“縮短造船周期的根本對(duì)策是建立現(xiàn)代造船模式”這一正確結(jié)論，由此拉開(kāi)了我國(guó)造船模式由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)換的進(jìn)程。廣州船廠(chǎng)在 80 年代中期在全國(guó)率先引進(jìn)日本IHI 公司的造船模式，而后，參照造船成組技術(shù)理論不斷改進(jìn)，并按成組技術(shù)原理新建了我國(guó)第一個(gè)現(xiàn)代化管子車(chē)間。1995 年，原中國(guó)船舶工業(yè)總公司召開(kāi)了“第二次縮短造船周期”會(huì)議，會(huì)議主題由強(qiáng)調(diào)“超前準(zhǔn)備”轉(zhuǎn)移到以空前的行政力度部署推進(jìn)實(shí)施現(xiàn)代造船模式。會(huì)上，“生產(chǎn)設(shè)計(jì)、成組技術(shù)指導(dǎo)組”提出轉(zhuǎn)變?cè)齑w制的措施，主要是建立符合成組技術(shù)原理按中間產(chǎn)品導(dǎo)向的作業(yè)組織，實(shí)現(xiàn)造船全過(guò)程

8、的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，編制殼舾涂一體化的造船計(jì)劃，運(yùn)用編碼系統(tǒng)和托盤(pán)集配技術(shù)等。1996 年，原中國(guó)船舶工業(yè)總公司調(diào)動(dòng)我國(guó)造船界各路精英，成立由國(guó)家科技部下達(dá)的“現(xiàn)代造船模式研究”課題組，采用軟科學(xué)與硬技術(shù)相結(jié)合的方式，分設(shè)“國(guó)外先進(jìn)造船技術(shù)跟蹤” 、“船體分道建造” 、“船舶區(qū)域涂裝” 、“船舶建造精度控制”、“船舶機(jī)械化、自動(dòng)化焊接” 、“船體曲板加工”等 11 個(gè)研究專(zhuān)題， 1999 年結(jié)題，通過(guò)課題研究和示范應(yīng)用，基本完成了我國(guó)造船模式現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的歷史任務(wù)，確立了以中間產(chǎn)品組織生產(chǎn)為基本特征的總裝造船模式，從而為即將到來(lái)的 21 世紀(jì)造船工業(yè)的大發(fā)展作了理念、方法上的準(zhǔn)備，也為造船工藝大發(fā)展開(kāi)創(chuàng)

9、了廣闊的空間。1.3新世紀(jì)以來(lái)的大發(fā)展新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)造船工業(yè)和世界船舶工業(yè)一同保持了高度繁榮，中國(guó)造船工業(yè)“世界第一”的國(guó)家戰(zhàn)賂驅(qū)動(dòng)著我國(guó)造船領(lǐng)域極為廣泛地創(chuàng)新，造船工藝技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展通道。（ 1）建立現(xiàn)代造船模式的推進(jìn)工作有力助推了造船工藝的發(fā)展原國(guó)防科工委為加快建立現(xiàn)代造船模式的步伐，提升船舶制造技術(shù)水平，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)船舶工業(yè)持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)、健康發(fā)展，于 2004 年發(fā)布關(guān)于加快建立現(xiàn)代造船模式的指導(dǎo)意見(jiàn) ，著重提出了推行分段總組造船法、發(fā)展單元組裝、預(yù)舾裝和模塊化技術(shù)、發(fā)展精度造船和先進(jìn)涂裝技術(shù)以及加強(qiáng)船塢（臺(tái)）總裝工藝方法研究等相關(guān)制造技術(shù)是推進(jìn)建立現(xiàn)代造船模式支

10、撐技術(shù)。22006 年，將加快建立現(xiàn)代造船模式提升到我國(guó)船舶工業(yè)實(shí)現(xiàn)做大做強(qiáng)目標(biāo)的重要戰(zhàn)略舉措的高度，發(fā)布了全面建立現(xiàn)代造船模式行動(dòng)綱要（2006-2010 年），明確提出加強(qiáng)總裝造船工法研究與應(yīng)用，包括總裝造船工法的研究、全面推行分段總組建造法、大力推廣精度造船、先進(jìn)舾裝和先進(jìn)涂裝技術(shù)等。其間，通過(guò)“十五”高科技船舶科研渠道，下達(dá)了“現(xiàn)代造船模式的應(yīng)用研究” 項(xiàng)目，由兩大造船集團(tuán)所屬骨干企業(yè)參加，共同開(kāi)展了以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的涉及管理體制、總裝流程、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、舾裝件的設(shè)計(jì)與管理托盤(pán)化等 8 個(gè)方面的應(yīng)用研究， 2006 年完成了項(xiàng)目驗(yàn)收。近兩年來(lái)，圍繞上述的研究成果和應(yīng)用實(shí)例編制

11、了一系列設(shè)計(jì)、管理和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，向全國(guó)推廣。（ 2）新的生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念和方法實(shí)現(xiàn)殼舾涂一體化設(shè)計(jì)新世紀(jì)之初，上海外高橋造船有限公司投產(chǎn)并迅速發(fā)展，取得驕人業(yè)績(jī)，也為我國(guó)造船業(yè)貢獻(xiàn)了新的理念和經(jīng)驗(yàn)，其中，引進(jìn)消化吸收韓國(guó)生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念和方法，為實(shí)現(xiàn)殼、舾、涂一體化設(shè)計(jì)提供了方式和途經(jīng)。在生產(chǎn)設(shè)計(jì)之前，需要整理新船所有的船廠(chǎng)慣例和標(biāo)準(zhǔn)， 即 SDP（Shipbuilding Design Practice ），SDP涵蓋了建造流程、生產(chǎn)設(shè)備與設(shè)施的能力、各部門(mén)工作職責(zé)以及國(guó)標(biāo)、廠(chǎng)標(biāo)等，還包括具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和方法，如船體設(shè)計(jì)的套料和鋼材管理、切割、成型、坡口、校正、焊接、裝配等工藝標(biāo)準(zhǔn)和方法。通過(guò)SDP

12、設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化，最大限度地規(guī)范設(shè)計(jì)行為。在研究船體分道建造流程的基礎(chǔ)上，完成模擬船體分段的組立過(guò)程設(shè)計(jì)，即DAP（Detail Assembly Procedure），從小組立開(kāi)始到一個(gè)分段大組立結(jié)束，組立的基準(zhǔn)面、重量、上下層組立關(guān)系，組立場(chǎng)地或區(qū)域全部表示清楚，以指導(dǎo)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)。 DAP設(shè)計(jì)：滿(mǎn)足作業(yè)場(chǎng)地、 設(shè)施要求；充分考慮到分段組立過(guò)程中工藝，如搬運(yùn)、堆放等；為工人施工提供良好的作業(yè)環(huán)境；為實(shí)行高效焊接方法和提高焊接質(zhì)量提供便利；有利于實(shí)行先行舾裝，特別是提前完成結(jié)構(gòu)化舾裝；最大限度擴(kuò)大中小組立，使大組立胎架時(shí)間最短；分段組立過(guò)程的精度控制點(diǎn)，在各組立階段需要得到控制；

13、分段吊馬利用本身船體結(jié)構(gòu)來(lái)處理，最大限度減少在外板上設(shè)置吊馬；各階段所用的腳手架馬板全部在中小組立階段完成等。在研究舾裝生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)上，完成WSD（Work Sequence Diagram），指導(dǎo)舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)，包括單元、托盤(pán)的劃分。各區(qū)域的預(yù)舾裝、單元組裝、涂裝設(shè)計(jì)和3工藝要點(diǎn)是 WSD設(shè)計(jì)的重中之重，按照各區(qū)域中小組立、分段、總段、塢內(nèi)及碼頭不同階段，分別規(guī)定結(jié)構(gòu)舾裝件、鐵舾件、管舾件、電舾件、主要設(shè)備和基座的安裝階段和技術(shù)要求，由此，生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)按照 WSD的策劃來(lái)劃分托盤(pán)，同時(shí)建立于作業(yè)階段、區(qū)域、類(lèi)型的任務(wù)包。（ 3）工法的引入產(chǎn)生巨大的生命力韓國(guó)船廠(chǎng)高度重視工法技術(shù)研究，將其視為船

14、廠(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素，一般都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的工法部門(mén)，主要任務(wù)是開(kāi)展各船型建造工法策劃、新工法研究與創(chuàng)新等。所謂工法，是船廠(chǎng)工程師和生產(chǎn)者在生產(chǎn)實(shí)踐中共同探索、不斷改進(jìn)而形成的自己獨(dú)特的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)施、新工作方法，可有效促進(jìn)生產(chǎn)效率提高和成本下降。外高橋造船公司率先引入工法概念，成立工法技術(shù)室，負(fù)責(zé)承擔(dān)公司生產(chǎn)流程與布局研究、各種新船型的建造方案研究、新工藝新技術(shù)新材料應(yīng)用研究和推廣實(shí)施，編制和發(fā)布各船的核心建造工法，全公司工裝的開(kāi)發(fā)以及收集、整理和研究國(guó)內(nèi)外工法情報(bào)。近幾來(lái)年，外高橋造船公司通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工法技術(shù)，并結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際廣泛開(kāi)展工法研究和工法創(chuàng)新工作，形成了一批工法新成果并得

15、到應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的生命力，不僅為公司降本增效和提高綜合爭(zhēng)力作出了巨大貢獻(xiàn)，而且在國(guó)內(nèi)造船業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前，我國(guó)主要造船企業(yè)，不管其所有制和隸屬關(guān)系，均引入了工法概念，很多企業(yè)還設(shè)立了專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和研究工法技術(shù)，源源不斷地進(jìn)行工藝方法的創(chuàng)新，極大地提高了生產(chǎn)效率、縮短了建造周期和降低了造船成本，也改善了工人的作業(yè)條件和環(huán)境。2 殼、舾、涂工藝創(chuàng)新改革開(kāi)放 30 年來(lái)造船工藝的創(chuàng)新和快速發(fā)展，大大擴(kuò)展和豐富了造船工藝技術(shù)的內(nèi)涵。隨著船市持續(xù)火爆和國(guó)內(nèi)外眾多資金涌入造船業(yè)，在船舶工業(yè)大發(fā)展帶動(dòng)下，造船工藝和工裝也進(jìn)入快速發(fā)展通道，各種新技術(shù)、新裝備也應(yīng)運(yùn)而生。2.1建造方式和船體建造工藝

16、（ 1）建造方式的發(fā)展新世紀(jì)以來(lái)圍繞船廠(chǎng)核心資源能率最大化和快速造船這個(gè)核心，以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向組織生產(chǎn)的原則和方法在建造方式上，借助造船設(shè)施擴(kuò)充的有利條件獲得4了空前的發(fā)展。分段總組建造法。零件切割加工后增加了部件中小組立工序，然后集配后送平、曲兩個(gè)分段大組立，在分段舾裝和涂裝后實(shí)施分段平地總組，即進(jìn)行總段建造和總段舾裝，在船塢（臺(tái)）僅進(jìn)行總段搭載。這一作業(yè)主流程已經(jīng)成為我國(guó)大型造船企業(yè)（包括兩大集團(tuán)骨干造船企業(yè)和地方新興造船企業(yè)）的主流，己基本摒棄過(guò)去船塢（臺(tái)）進(jìn)行分段塔式建造方式。一塢多造的串并聯(lián)建造方式。一次排楞工藝、不同船型間的互補(bǔ)通用塢墩布置工藝、塢墩專(zhuān)用工裝、橫向串聯(lián)造船的起浮轉(zhuǎn)向

17、工藝、縱向串聯(lián)落墩的定位工藝及進(jìn)出塢工藝等都獲得了突破，并不斷取得新的發(fā)展，如外高橋造船公司的雙島建造法，大連船舶重工集團(tuán)的濕法兩段（三段）建造法等，大大地縮短了船塢周期，一年內(nèi)開(kāi)塢門(mén)的次數(shù)（批次）成為衡量造船能力的主要指標(biāo)?？焖俅钶d的相關(guān)工藝。采用擴(kuò)大分段總組范圍等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)快速搭載，將若干分段總組成非環(huán)行總段進(jìn)行船體建造，實(shí)施大型總段吊裝，促進(jìn)塢內(nèi)裝焊接、舾裝作業(yè)前移，減少塢內(nèi)工作量，達(dá)到快速搭載的目的。如機(jī)艙雙層半立體總組、貨艙底部分段全寬型總組、橫隔艙與甲板進(jìn)行總組等。先進(jìn)工裝為快速搭載助力，如分段總組和總段搭載時(shí)的箱式胎架、活絡(luò)支墩、液壓頂升設(shè)備以及專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的特殊支撐等先進(jìn)工裝可實(shí)現(xiàn)

18、分段（總段）的快速定位和吊車(chē)的快速松鉤。上建整體吊裝。國(guó)內(nèi)多家船廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了上層建筑整體吊裝，上建吊裝前已達(dá)到較高的結(jié)構(gòu)完整性，完成了封艙件安裝、管線(xiàn)安裝、各層甲板設(shè)備安裝、內(nèi)舾裝施工及主體外表涂裝等作業(yè)結(jié)束，有的甚至可通電通水。上海船廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了異地定點(diǎn)制造，從而騰出了船臺(tái)附近寶貴的總組場(chǎng)地，避免與船臺(tái)搭載爭(zhēng)資源，使得船臺(tái)周期屢創(chuàng)記錄。精度控制水平顯著提高。我國(guó)三大主力船型分段無(wú)余量拼板制造率達(dá)到 70% 以上，分段無(wú)余量上船臺(tái)（進(jìn)塢）率均達(dá)到 95%以上，精度控制為快速建造和快速搭載創(chuàng)造了必要條件。（ 2）船體建造的機(jī)械化、自動(dòng)化高效焊接技術(shù)改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)廣大造船焊接科技人員一直致力于造船焊接

19、工藝方法的5多樣化，目前已有40 多種造船焊接工藝方法并獲得有關(guān)船級(jí)社認(rèn)可。高效焊接技術(shù)除了在散貨船、油船、集裝箱船等主力船型上應(yīng)用之外，還在液化天然氣船（LNG）、液化石油氣船（ LPG）、大型集裝箱船、海洋浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船（FPSO）、超大型油船（ VLCC）、滾裝船、水翼船等高技術(shù)、高附加值船舶上獲得廣泛應(yīng)用。我國(guó)造船業(yè)焊接高效化率目前已達(dá)到90%以上。船舶高效焊條、 CO2氣體保護(hù)實(shí)心焊絲、 CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲、單面焊襯墊、CO2 氣體保護(hù)電弧焊、多絲埋弧焊機(jī)、逆變焊機(jī)、氣電垂直自動(dòng)焊機(jī)、橫向自動(dòng)焊機(jī)、自動(dòng)平角焊機(jī)、雙絲MAG焊機(jī)等已全面推廣應(yīng)用，并先后實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)船廠(chǎng)焊接設(shè)備

20、結(jié)構(gòu)比例逐步調(diào)整，至新世紀(jì)頭五年，基本淘汰了耗能大、效率低的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)， 增長(zhǎng)迅速的半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)已成為船廠(chǎng)的主要焊接設(shè)備，其量大面廣為推廣高效焊接工藝奠定了裝備條件。我國(guó)高效節(jié)能型焊接設(shè)備應(yīng)用率達(dá) 95%以上。與此同時(shí)，上海船舶工藝研究所改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，幾十年與船廠(chǎng)密切合作，連續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)了 CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接電源、便攜式逆變 TIG 焊機(jī)、氣體保護(hù)自動(dòng)角焊機(jī)、雙絲氣體保護(hù)自動(dòng)角焊機(jī)、雙絲 MAG自動(dòng)焊機(jī)、管子機(jī)器人自動(dòng)焊接流水線(xiàn)等自動(dòng)焊接新工藝新設(shè)備，使船廠(chǎng)在制造平面分段和平直立體分段的焊縫時(shí)均可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化焊接。切割技術(shù)自動(dòng)化熱切割技術(shù)在造船行業(yè)內(nèi)經(jīng)歷改革開(kāi)放

21、30 年來(lái)的持續(xù)發(fā)展，如今已全面進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段，數(shù)控火焰切割、數(shù)控等離子弧切割、數(shù)控激光切割、數(shù)控管子相貫線(xiàn)切割、機(jī)器人型材自動(dòng)切割等先進(jìn)自動(dòng)化熱切割技術(shù)先后在我國(guó)造船行業(yè)獲得應(yīng)用，從根本上解決了困擾船舶建造周期中的鋼板下料切割的瓶頸。 T 型材自動(dòng)裝焊流水線(xiàn)T 型材自動(dòng)裝焊流水線(xiàn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并在我國(guó)新建的大型船廠(chǎng)安裝使用。流水線(xiàn)不僅提高了裝焊效率，而且通過(guò)在焊接區(qū)域下面橫梁建立拉伸應(yīng)用的方法來(lái)防止橫梁的焊接變形，保證裝焊質(zhì)量。數(shù)控水火彎板和曲板成形廣船國(guó)際與上海交大開(kāi)發(fā)成功的數(shù)控水火彎板機(jī)已投入使用，突破了復(fù)雜曲6面外板水火加工成形技術(shù)。上海船舶工藝研究所也與外高橋造船公司合作研發(fā)數(shù)

22、控板材線(xiàn)加熱曲板成形自動(dòng)化裝備，其應(yīng)用軟件能與 Tribon 船體建造系統(tǒng)軟件匹配，能根據(jù) Tribon 輸出的目標(biāo)形狀， 進(jìn)行最佳加熱路徑規(guī)劃， 直接輸出數(shù)控指令，以控制高頻感應(yīng)頭的掃描速度、溫度等參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大型船用板材線(xiàn)加熱自動(dòng)化加工成形。另外，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和有關(guān)廠(chǎng)家已經(jīng)研發(fā)成功并投入使用的船體加工新工藝新裝備還有數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)、型材自動(dòng)化加工生產(chǎn)線(xiàn)、部件裝焊生產(chǎn)線(xiàn)、縱骨生產(chǎn)線(xiàn)、拼板自動(dòng)焊接、平面分段流水線(xiàn)等機(jī)械化、自動(dòng)化裝備和設(shè)施，極大地提高了生產(chǎn)效率和建造質(zhì)量。2.2船舶舾裝工藝（ 1）區(qū)域舾裝改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)船舶舾裝工藝由傳統(tǒng)舾裝、預(yù)舾裝發(fā)展為區(qū)域舾裝。80年代伴隨著綜合放樣技

23、術(shù)的引入，預(yù)舾裝開(kāi)始取代完全先船體后舾裝的傳統(tǒng)舾裝。預(yù)舾裝將傳統(tǒng)的碼頭、船內(nèi)的舾裝作業(yè)提前到分段、總段上船臺(tái)（入塢）前進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)平地做，外場(chǎng)作業(yè)內(nèi)場(chǎng)做，仰裝作業(yè)俯裝做，減少碼頭、船內(nèi)多工種的混合作業(yè)，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了造船周期。90 年代末期隨著現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)換的深入，區(qū)域舾裝得以推行。區(qū)域舾裝即按船舶區(qū)域進(jìn)行舾裝，包括按船舶區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)行船舶區(qū)域內(nèi)舾裝件的綜合布置，按船舶區(qū)域劃分繪制舾裝安裝圖、零件圖，并盡可能地進(jìn)行舾裝單元設(shè)計(jì)和托盤(pán)化設(shè)計(jì)，編制區(qū)域托盤(pán)管理表，施工部門(mén)（一般為綜合施工組織）按照區(qū)域進(jìn)行舾裝作業(yè)。區(qū)域內(nèi)的舾裝件盡可能被設(shè)計(jì)為各種單元，這些單元單獨(dú)進(jìn)行制造或

24、組裝，然后在該區(qū)域船體建造的分段階段、或總段階段進(jìn)行安裝，這樣舾裝與船體建造實(shí)現(xiàn)了平行作業(yè)，船體與舾裝分道建造、有序組合，使作業(yè)效率大幅度提高，作業(yè)環(huán)境得到很大改善，作業(yè)質(zhì)量也有了保證。目前，我國(guó)三大主力船型上船臺(tái)（進(jìn)塢）前管子預(yù)裝率和鐵舾件預(yù)裝率都在85%左右。2000 年以來(lái)，特別是引入工法技術(shù)概念和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)方法（WSD設(shè)計(jì)），一些先行舾裝工藝不斷推出，一些重大的工序前移對(duì)縮短周期、改善作業(yè)條件起到了重要支撐作用。如滬東中華造船集團(tuán)將軸舵系鏜孔提前到分段階段；外高橋造船公司在半島起浮前鏜孔塞軸，下一步再提前到總段階段，大大縮短了塢內(nèi)工7作量；上船公司3500TEU船的集裝箱導(dǎo)架、箱腳

25、、貨艙風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、管系、鐵舾件全部實(shí)現(xiàn)分段預(yù)裝，帶纜樁、弦墻欄桿、導(dǎo)纜滾輪、錨絞設(shè)備等實(shí)現(xiàn)了總段預(yù)裝，機(jī)艙區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了環(huán)型總段單元及模塊安裝，從而刷新船臺(tái)周期新記錄。舾裝單元（模塊）組裝不斷增加，外高橋造船公司等一些先進(jìn)企業(yè)一般一條船有 60-80 個(gè)單元（模塊），還設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的單元（模塊）組裝場(chǎng)地，廣船國(guó)際還將管子、設(shè)備單元（模塊）的附件一并進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)艙底部全單元化設(shè)計(jì)，其中管子單元的組裝量占到全船管子的35%以上。大連船舶重工集團(tuán)組建了以管子加工、附件配套和單元組裝為主體的舾裝公司，其中單元制作中心是為滿(mǎn)足總段舾裝和船臺(tái)（塢）舾裝的需要而設(shè)置的具有創(chuàng)新意義的生產(chǎn)單位，將原來(lái)需要在船

26、上或者分段上零散裝配的管子、舾裝件、設(shè)備等在平地上，按照船舶結(jié)構(gòu)和分段的要求，進(jìn)行組裝，形成符合分段、總段和船臺(tái)（塢）階段安裝的中間產(chǎn)品。托盤(pán)管理水平不斷提高。托盤(pán)管理成為區(qū)域舾裝的基本物流方式，依托生產(chǎn)設(shè)計(jì)對(duì)不同階段 / 區(qū)域的舾裝內(nèi)容而編制的托盤(pán)管理表，進(jìn)行舾裝件的集配，按照作業(yè)階段 / 區(qū)域送托到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，使得整個(gè)舾裝作業(yè)的物流組織科學(xué)、有序。也有部分造船企業(yè)已將舾裝件的托盤(pán)集配從總裝造船生產(chǎn)作業(yè)中剝離出來(lái)，集中到配套企業(yè)（管子工廠(chǎng)或舾裝公司）制造，由配套企業(yè)按照總裝廠(chǎng)作業(yè)階段 / 區(qū)域直接供托，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、配送一體化，并向標(biāo)準(zhǔn)單元（模塊）供應(yīng)商發(fā)展。（ 2）管件族制造這幾年我國(guó)配合新的造

27、船基地建設(shè)而建設(shè)了多個(gè)專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化的管子生產(chǎn)線(xiàn)，管子制造不僅按照成組技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)了管件族制造，而且實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程的自動(dòng)化，并且部分自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。如上海船舶工藝研究所研制開(kāi)發(fā)了我國(guó)首套船舶管子數(shù)字化柔性生產(chǎn)線(xiàn)，經(jīng)上海江南船舶管業(yè)有限公司的實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)試用，全套裝備技術(shù)性能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平。這套裝備由“管子定長(zhǎng)切割”、“機(jī)器人管子法蘭自動(dòng)焊接” 、“管子法蘭點(diǎn)裝”三部分設(shè)備組成，作業(yè)時(shí)，三大部分設(shè)備按生產(chǎn)流程有機(jī)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)船舶管子從落料到管子成品的全過(guò)程自動(dòng)化流水生產(chǎn)。2.3船舶涂裝工藝8鋼材預(yù)處理自動(dòng)流水線(xiàn)改革開(kāi)發(fā)之初，我國(guó)造船工業(yè)為適應(yīng)走出國(guó)門(mén)的需要，開(kāi)始建設(shè)鋼材預(yù)處理自

28、動(dòng)流水線(xiàn)，經(jīng)過(guò) 30 年的發(fā)展已全面普及，實(shí)現(xiàn)鋼材運(yùn)輸、矯正、除銹、涂漆、烘干等工序的自動(dòng)流水作業(yè)。分段涂裝我國(guó)骨干船廠(chǎng)新世紀(jì)以來(lái)都建設(shè)了大型分段涂裝廠(chǎng)房，一般都是幾噴幾涂，而且全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化裝備，達(dá)到環(huán)保要求。最近，中船龍穴造船基地建成符合 IMO “PSPC”標(biāo)準(zhǔn)要求的涂裝工場(chǎng)，該涂裝工場(chǎng)由油漆車(chē)間、噴砂車(chē)間、沖水車(chē)間等組成，除配有先進(jìn)的噴砂、噴漆等設(shè)備外，還裝備分體風(fēng)冷組合式除濕機(jī)、有機(jī)廢氣處理設(shè)備。跟蹤補(bǔ)涂由外高橋造船公司首先實(shí)施的分段涂裝前跟蹤補(bǔ)涂工藝，主要針對(duì)鋼材經(jīng)切割加工、小組立（部件） 、中組立（片體）、大組立（分段）等施工階段的建造過(guò)程中，因切割、冷熱加工、殼舾裝配、焊接、打

29、磨、火工、吊運(yùn)等造船車(chē)間底漆的局部區(qū)域破損，按照誰(shuí)損壞誰(shuí)修補(bǔ)的原則，而進(jìn)行的表面清理與車(chē)間底漆修補(bǔ)。這一工藝目前得到了推廣應(yīng)用，大大減少了二次表面處理的工作量，提高了涂裝房的使用效率，縮短了涂裝周期，降低了涂裝成本。 應(yīng)對(duì) IMO “PSPC”標(biāo)準(zhǔn)2006 年 12 月 8 日 MSC82會(huì)議通過(guò)了 MSC.215（82）決議和 MSC.216（82）決議，通過(guò)了 IMO所有類(lèi)型船舶專(zhuān)用海水壓載艙和散貨船雙弦側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)（PSPC），規(guī)定在 2008 年 7 月 1 日及以后簽定建造合同的，或無(wú)建造合同，在 2009 年 1 月 1 日以后安放龍骨或處于類(lèi)似建造階段的，或在2012年

30、 7月 1日以后交船的船舶上實(shí)施。這一標(biāo)準(zhǔn)涉及分段表面處理和涂裝、表面缺陷處理、涂裝前表面可溶性鹽限制、灰塵、涂層厚度、合攏后的表面處理要求、涂層檢查人員的資質(zhì)要求、涂層的合格預(yù)試驗(yàn)和驗(yàn)證要求等多方面內(nèi)容，對(duì)我國(guó)新造船的周期和成本帶來(lái)重大影響。我國(guó)船舶工業(yè)采取了積極的應(yīng)對(duì)工作，中船集團(tuán)成立推進(jìn)小組，上海船舶工9藝研究所受有關(guān)方面委托牽頭組織開(kāi)展了應(yīng)對(duì) PSPC一攬子工藝對(duì)策研究，包括推進(jìn)模擬實(shí)施和編制檢驗(yàn)人員培訓(xùn)教材及實(shí)施培訓(xùn)； 725 所研究、設(shè)計(jì)、建設(shè)完成我國(guó)自己的符合 PSPC附件 1船舶專(zhuān)用海水壓載艙和散貨船雙弦側(cè)處所保護(hù)涂層的資格實(shí)驗(yàn)程序要求的驗(yàn)證試驗(yàn)室，制作了我國(guó)自己的模擬壓載艙狀

31、況加速試驗(yàn)裝置模擬壓載艙狀況試驗(yàn)艙和冷凝試驗(yàn)艙，為涂層性能檢測(cè)和驗(yàn)證試驗(yàn)提供了技術(shù)條件；中船龍穴建設(shè)了完全符合PSPC要求的分段涂裝廠(chǎng)房。大連船舶重工集團(tuán)、廣船國(guó)際等其他造船企業(yè)均通過(guò)對(duì)產(chǎn)品船的鹽份/ 粗糙度 / 表面清潔度 / 涂層破損率進(jìn)行了測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析，掌握了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和測(cè)試方法，采取了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理方面的相應(yīng)對(duì)策。3 造船工藝技術(shù)發(fā)展展望我國(guó)造船業(yè)在改革開(kāi)放之初，較早地融入到國(guó)際市場(chǎng)之中，經(jīng)過(guò)30 多年來(lái)的發(fā)展，特別是新世紀(jì)以來(lái)的大發(fā)展，奠定了我國(guó)造船大國(guó)的地位和基礎(chǔ)，并正在向造船強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，造船工藝在不斷吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，大力進(jìn)行自我創(chuàng)新，內(nèi)涵不斷得到豐富，新成果不斷涌現(xiàn)，為我

32、國(guó)造船業(yè)做大做強(qiáng)所做的貢獻(xiàn)也越來(lái)越大，成為我國(guó)造船業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。未來(lái)幾年，我國(guó)造船業(yè)將成為世界第一，這其中除了繼續(xù)加大投入之外，要想在激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)中撥得頭籌，造船工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新無(wú)疑將起到關(guān)鍵性作用。有專(zhuān)家提出我國(guó)造船業(yè)改革開(kāi)放以來(lái)的發(fā)展可謂第一次現(xiàn)代化，盡管取得了巨大的成就，但仍處在第一次現(xiàn)代化的水平，而世界造船工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入第二次現(xiàn)代化的范疇，因此，我國(guó)造船工業(yè)的發(fā)展在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍然處于第一次現(xiàn)代化的階段，同時(shí)又必須疊加進(jìn)第二次現(xiàn)代化的部分內(nèi)容。造船工藝的發(fā)展，一方面，要繼續(xù)深化船體分道建造、區(qū)域舾裝和區(qū)域涂裝的工藝創(chuàng)新，圍繞快速、高效造船，研發(fā)和推行巨型總段、大型單元、舾裝單元（模塊）生產(chǎn)線(xiàn)、激光或電感應(yīng)加熱外板成形、曲面