1造船工程概论

船舶建造工工艺学参考书徐兆康编.船舶建造工工艺学.人民交通出出版社(教材)魏立洁编.船舶建造工工艺.哈尔滨工业业大学出版版社华乃导编.船舶建造与与修理工艺艺.人民交通出出版社高介祜，郁郁照荣编.现代造船工工程.哈尔滨工业业大学出版版社叶家玮.现代造船技技术概论.华南理工大大学出版社社黄浩.船体工艺手手册.国防工业出出版社教学任务船舶工程专专业学生通通过学习本本大纲所规规定的全部部教学内容容，能够了解国内外外造船新工工艺研究和和应用动态态，掌握船船舶建造的的基本理论论、工艺原原则、工艺艺装备、工工艺方法和和基本操作作技能，初初步具备从从事船体生生产设计和和解决造船船实际工艺艺问题的能能力，为今后从从事船舶建建造工程技技术和管理理工作以及及进行相关关的科学研研究工作打打下基础。。教学内容第一章造造船工程概概论第二章船船体放样与与号料第三章船船体数学放放样（自学学）第四章船船体钢料加加工第五章船船体装配第六章船船舶舾装与与涂装（自自学）第七章造造船生产设设计第八章船船舶下水第九章船船舶试验与与交船（自自学）思考：船舶舶是如何由由二维船图图转变而成成的？原材料：钢钢板、型材材钢料加工部件装配分段胎架分段装配分段起吊船坞装配船台装配码头舾装船舶究竟是是如何由一一块块的钢钢材变成的的？怎样才才能使船舶舶建造更快快捷、更人人性化、更更安全、更更经济呢？？船体建造造究竟是一一个什么样样的过程呢呢？让我们一起起来解读这这个过程——第一章造造船（（SHIPBUILDING）工程概论论本章讲授内内容制造工艺学学的涵义及及任务造船工艺流流程（FLOW）造船模式（（MODE）造船生产机机械化与自自动化造船生产准准备本章重点造船工艺流流程造船模式§1-1制造工艺学学概述一、制造工工艺学的重重要地位科学技术的的突破要转转化成新兴兴产业，必必须要有与与之同步或或超前的现现代制造工工艺技术才才能实现。。二、制造工工艺的基本本概念1、工艺学涵涵义工艺学=产品制造方方法+工艺过程优优化2、如何决定定一个工艺艺过程（1）工艺过程程中各元素素间的相互互关系（2）产品质量量如何保证证3、工艺过程程优化4、工艺过程程优化评价价指标经济效益评评价指标社会效益评评价指标评价要求三、造船工工艺的任务务1、根据现有有技术条件件，为造船船生产制订订优良的工工艺方案和和工艺方法法，以缩短短周期、降降低生产成成本、提高高质量和改改善生产条条件。2、大力研究究开发新工工艺、新技技术，不断断提高造船船工艺水平平，以适应应社会经济济发展的需需要。§1-1制造工艺学学概述§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程讲述内容：：造船工艺内内容造船工艺流流程船舶制造主主要工艺流流程框图§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程1、船舶特点点形体最大、、份量最重重的单个机机电产品技术复杂、、内容丰富富、功能齐齐全、造价价巨大的水水上结构（（与桥的区区别）集复杂多变变客观需求求和纷纭各各异客户要要求于一体体的个性化化产品先订货后生生产，且生生产通常是是单件或小小批量2、船舶制造造特点（1）一家企业业同时实现现室内加工工制造和室室外总装两两种生产方方式（2）复合型生生产方式，，生产自动动化程度低低（3）生产周期期长，生产产管理十分分复杂一、船舶制制造特点二、造船工工艺内容1、船体建造造：含义：加工工制作船体体构件，再再将它们组组装焊接成成中间产品品，然后吊吊运至船台台上总装成成船体的工工艺过程。。内容：船体体号料、船船体构件加加工、中间间产品制造造、船台总总装2、舾装工程程含义：主船船体和上层层建筑以外外的机电装装置、营运运设备、生生活设施、、各种属具具和舱室装装饰等。内容：按专专业内容分分：机械、、电气、管管系、铁及及木作舾装装按作业阶段段分：制作作、托盘、、分段、总总段、船内内舾装按区域分：：机舱、甲甲板、住舱舱、电气舾舾装3、涂装作业业含义：在船船体内外表表面和舾装装件上，按按照技术要要求进行除除锈和涂敷敷各种涂料料，使金属属表面与腐腐蚀介质隔隔开，达到到防腐蚀处处理的目的的。内容：钢材材预处理、、分段涂装装、总段涂涂装、船台台涂装、码码头涂装§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程三、船舶制制造流程1、造船任务务分解（区区域造船法法）§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程2、船舶制造造流程§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程船舶制造子子流程—船体制造流流程准备工作零件加工中间产品制造船舶总装船舶下水舾装2、船舶制造造流程§1-2造船工艺内内容和工艺艺流程§1-3造船模式讲述内容：：造船作业任任务分解造船模式的的内涵和演演变一、造船作作业任务分分解涵义：将船舶建造造这一工程程项目划分分为若干子子项目的工工作，称为为任务分解解。目的：说明执行什什么任务，，由谁去做做，在何时时何处做，，需要什么么资源。1、系统导向向型任务分分解对船舶按功功能系统分分解任务，，设计工作作分组按系系统进行。。2、中间产品品导向型任任务分解涵义：将最终产品品分解为若若干中间产产品的分类类方法称为为中间产品品导向型任任务分解。。中间产品：：属于后一一制造级所所需的零件件或装配件件称为中间间产品。应应具有以下下“产品”特征：不是单一工工种完成的的作业任务务明确的质量量指标完成作业任任务所需的的全部生产产资源§1-3造船模式2、中间产品品导向型任任务分解（1）成组技术术原理（批批量生产））相似似性性原原理理：：将具具有有相相似似特特征征或或相相似似信信息息的的多多种种事事物物，，按按照照一一定定的的准准则则分分类类成成组组，，使使若若干干种种事事物物能能够够采采用用相相同同的的处处理理方方法法，，以以达达到到节节省省时时间间、、人人力力和和费费用用的的目目的的。。是组组织织多多品品种种、、小小批批量量产产品品制制作作的的最最佳佳方方法法。。（2）生生产产作作业业分分类类§1-3造船船模模式式船体建造舾装涂装作业性质加工装配制造级2、中中间间产产品品导导向向型型任任务务分分解解（3）产产品品生生产产特特征征分分类类所分分解解的的中中间间产产品品具具有有：：设计计的的独独立立性性：：不不按按系系统统而而按按中中间间产产品品出出图图生产产的的共共同同性性：：空空间间、、内内容容和和时时间间上上的的相相似似性性，，即即区区域域、、阶阶段段、、类类型型的的相相似似性性。。（4）生生产产资资源源分分类类材料、劳劳动力、、设备、、费用§1-3造船模式式系统：产品的结结构或使使用功能能，是产产品工作作的功能能划分区域：生产的工工作对象象，是产产品工作作的空间间划分类型：将生产过过程划分分出相似似的工作作内容，，是产品品工作的的内容划划分阶段：生产过程程的顺序序划分，，是产品品工作的的时序划划分3、任务包包分类及及评价任务包：：一项特特定的任任务连同同完成该该任务所所需的全全部生产产资源。。每个中中间产品品及其生生产资源源就是一一个任务务包。（1）任务包包分类§1-3造船模式式分（总））段是船船体建造造的计划划单元托盘是舾舾装和涂涂装的计计划单元元3、任务包包分类及及评价（1）任务包包分类（2）任务包包的评价价§1-3造船模式式二、造船船模式的的内涵和和演变模式：事事物的标标准形式式或标准准样式，，是对事事物基本本特征的的描述。。造船模式式并不反反应具体体的造船船方法。。造船模式式的内涵涵：组织造船船生产时时对作业业任务的的分解原原则，以以及分解解后的作作业任务务重新组组合方式式。形成什么么样的造造船模式式，与当当时的造造船技术术发展水水平有关关。§1-3造船模式式二、造船船模式的的内涵和和演变造船技术术的发展展可以划划分为三三个阶段段、五个个有代表表性的造造船模式式。§1-3造船模式式船舶模块块三要素素：具有标准准尺寸和和标准构构造；具有标准准件和可可选部件件的特点点；是预制件件，具有有可组装装性。造船模块块定义：：具有标准准尺寸和和标准件件，主要要部件具具有可选选性的最最终产品品的预制制单元。。造船模块块特点：：具有独立立功能；；具有通用用性具有特定定的界面面、连接接尺寸及及连接形形式。§1-4造船生产产自动化化机械化化讲述内容容：计算机技技术的应应用与发发展造船工艺艺过程机机械化与与自动化化（自学学）一、计算算机技术术的应用用与发展展CAD/CAM(ComputerAidedDesign/Manufacturing)在继续完完善原计计算机辅辅助设计计CAD和计算机机辅助制制造CAM各自的功功能基础础上的以以工程数数据库为为核心的的CAD/CAM一体化的的造船集集成系统统，是一一个面向向船舶设设计、船船舶制造造和生产产管理的的信息处处理系统统。CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）根据船舶舶产品及及其制造造过程的的特点，，以自动动化技术术、信息息技术和和造船技技术为基基础，通通过计算算机及其其软件，，将造船船订货、、船型试试验、船船舶设计计、船舶舶建造、、造船管管理和交交船后服服务等造造船厂全全部生产产活动所所需的各各种分散散的自动动化单元元技术有有机的集集成起来来，形成成总体高高效益、、高柔性性的智能能制造系系统。CALS（ContinuousAcquisitionandLife-cycleSupport）通过造造船厂厂之间间，以以及造造船厂厂和船船东、、机械械制造造厂、、船级级社、、政府府管理理机构构、贸贸易公公司之之间的的连网网，以以及造造船厂厂自身身的国国际连连网，，所集集成的的共同同拥有有的信信息，，而形形成一一个虚虚拟的的公司司和在在CALS领域中中的企企业集集成，，它是是基于于先进进制造造技术术的更更高层层次的的信息息集成成系统统。§1-4造船生生产自自动化化机械械化二、常常用软软件简简介1、TribonTribon系统是是由瑞瑞典KCS(KockumsComputerSystemAB)公司设设计开开发的的一套套用于于辅助助船舶舶设计计与建建造计计算机机软件件集成成系统统。Tribon集CAD/CAM(计算机机辅助助设计计与制制造)与MIS(信息集集成)于一体体，并并覆盖盖了船船体、、管子子、电电缆、、舱室室、涂涂装等等各个个专业业的一一个专专家系系统。。总体体上Tribon系统可可分为为船体体设计计、舾舾装设设计、、系统统管理理及维维护三三大部部分。。该软件件是一一个出出色的的集成成系统统，也也是一一个庞庞大的的系统统(系统程程序约约500MB)，它具具有许许多其其他系系统所所不具具备的的优点点。Tribon推出的的新版版本较较过去去添加加了很很多新新的功功能，，如在在设备备选择择、合合同设设计等等方面面的功功能。。我国使使用该该设计计软件件系统统的公公司有有：广广船国国际股股份有有限公公司、、江南南造船船（集集团））有限限公司司等。。对我我国的的用户户来说说，该该软件件存在在的缺缺点有有：数数据开开放性性不够够，数数据库库系统统自成成一套套与常常用的的数据据库缺缺少接接口等等。§1-4造船生生产自自动化化机械械化2、NAPANAPA是芬兰兰NAPA公司开开发的的船舶舶设计计软件件包。。它是是一个个不断断扩充充的系系统软软件，，目前前主要要包括括总体体设计计、结结构设设计(NAPASTEEL)和船用用装载载计算算机软软件系系统(ONBOARD-NAPA)。NAPA总体设设计涵涵盖了了船舶舶设计计所有有的设设计工工作。。它的的功能能包括括线型型生成成、静静水力力计算算、完完整稳稳性计计算、、舱容容(包括纵纵倾舱舱容)计算、、破舱舱稳性性(包括确确定性性破舱舱和概概率性性破舱舱)计算、、可浸浸长度度计算算、谷谷物稳稳性计计算、、集装装箱配配载、、配载载计算算、下下水计计算和和倾斜斜试验验报告告、航航速预预估和和螺旋旋桨设设计、、耐波波性和和操纵纵性分分析计计算、、空船船重量量统计计等等等。NAPA公司首首次在在船舶舶设计计软件件中采采用3D技术，，并在在船舶舶初步步设计计和基基本设设计阶阶段提提出了了3DNAPA船舶模模型的的概念念，这这一概概念己己得到到广泛泛认同同。利用NAPASteel设计师师们可可以在在较短短时间间内迅迅速完完成结结构初初步设设计和和重量量、成成本计计算，，生成成可供供送审审的技技术文文件和和图样样，并并根据据需要要生成成结构构有限限元计计算所所需的的网格格模型型。在NAPA于2003.1发布的的版本本中具具有的的最新新的功功能之之一是是提供供了许许多软软件与与NAPASteel之间的的接口口，比比如说说TribonHull和Nupas-Cadmatic，以及及其它它一些些典型型的经经常使使用的的船舶舶设计计系统统。其其中与与Tribon之间的的接口口可以以实现现：曲曲线的的转换换、表表面的的转换换、图图的转转换等等。§1-4造船生生产自自动化化机械械化3、CADDS5iCADDS5i是PTC公司针针对船船舶、、航空空、航航天行行业推推出的的产品品，空空中客客车、、劳斯斯莱斯斯、波波音公公司BAE系统、、洛克克希德德马丁丁、美美国联联防公公司、、中国国的CSIC(中船集集团)等约2000个客户户已经经成功功地应应用了了这套套解决决方案案。该产品品在世世界造造船市市场的的份额额也为为15％。这这个软软件主主要包包括船船体、、管系系、舾舾装、、电力力、空空调通通风系系统等等几大大模块块。船体模模块主要进行船船体结构辅辅助设计，，可输入输输出全部船船体制造所所需的数据据。管系、舾装装模块则提供了管管系设计和和制造所需需的所有工工具，包括括3D管系布置。。空调通风模模块所提供的工工具可支持持开发大型型HVAC(热力、通风风与空调)系统及其结结构的能力力，并生成成制造输出出数据。电气系统模模块提供的功能能可支持船船舶电气系系统的开发发，其中包包括布线示示意图、3D电缆通道网网络、3D布线以及电电缆通道支支撑结构。。通过从可可用于船舶舶系统的设设备和电缆缆库中进行行选择，用用户可以创创建示意图图。国内有部分分船厂在使使用NAPA软件进行详详细设计，，使用Tribon做生产设计计，而CADDS5i可以很好的的与他们进进行互通。。目前，在我我国该软件件已在江南南、大连、、辽南、武武昌、长江江船舶设计计院等船厂厂和设计院院使用。§1-4造船生产自自动化机械械化4、FORANFORAN软件是一个个囊括了船船、机、电电、涂、舾舾装各个专专业的强大大设计软件件。在船舶舶设计和建建造中，从从开始的方方案设计、、初步设计计和送审设设计阶段，，直到详细细的施工设设计阶段，，FORAN都是赖以降降低成本、、提高生产产效率的主主要工具。。本系统可可以应用在在所有船型型的设计建建造，且不不受船舶尺尺寸的限制制，同时可可以根据不不同用户的的特定需求求进行客户户化定制。。FORAN代表了船舶舶CAD/CAM/CAE技术的前沿沿，为造船船的全过程程提供了集集成化的解解决方案，，包括船型型尺寸、船船型系数计计算、船体体结构、机机械设备、、舾装、电电气设施、、舱室设计计等，所有有功能可在在分布式工工作环境下下、应用并并行工程的的概念完成成。FORAN的开发和维维护者SENERIngenieríaySistemasSA公司，是西西班牙最大大的私营独独资的工