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造船 工程 概论
船舶建造工艺学船舶建造工艺学 参考书参考书 徐兆康编.船舶建造工艺学.人民交通出版社(教材)魏立洁编.船舶建造工艺.哈尔滨工业大学出版社 华乃导编.船舶建造与修理工艺.人民交通出版社 高介祜,郁照荣编.现代造船工程.哈尔滨工业大学出版社 叶家玮.现代造船技术概论.华南理工大学出版社 黄浩.船体工艺手册.国防工业出版社 教学任务教学任务 船舶工程专业学生通过船舶工程专业学生通过学习本大纲所规定的全学习本大纲所规定的全部教学内容,能够部教学内容,能够了解了解国内外造船新工艺研究国内外造船新工艺研究和应用动态,掌握船舶和应用动态,掌握船舶建造的基本理论、工艺建造的基本理论、工艺原则、工艺装备、工艺原则、工艺装备、工艺方法和基本操作技能,方法和基本操作技能,初步具备从事船体生产初步具备从事船体生产设计和解决造船实际工设计和解决造船实际工艺问题的能力艺问题的能力,为今后,为今后从事船舶建造工程技术从事船舶建造工程技术和管理工作以及进行相和管理工作以及进行相关的科学研究工作打下关的科学研究工作打下基础。基础。教学内容教学内容 第一章第一章 造船工程概论造船工程概论 第二章第二章 船体放样与号料船体放样与号料 第三章第三章 船体数学放样(自学)船体数学放样(自学)第四章第四章 船体钢料加工船体钢料加工 第五章第五章 船体装配船体装配 第六章第六章 船舶舾装与涂装(自学)船舶舾装与涂装(自学)第七章第七章 造船生产设计造船生产设计 第八章第八章 船舶下水船舶下水 第九章第九章 船舶试验与交船(自学)船舶试验与交船(自学)思考:船舶是思考:船舶是如何由二维船如何由二维船图转变而成的?图转变而成的?原材料:钢板、型材 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 船舶究竟是如何由一块块的钢材变成的?怎样才能使船船舶究竟是如何由一块块的钢材变成的?怎样才能使船舶建造更快捷、更人性化、更安全、更经济呢?船体建舶建造更快捷、更人性化、更安全、更经济呢?船体建造究竟是一个什么样的过程呢?造究竟是一个什么样的过程呢?让我们一起来解读这个过程让我们一起来解读这个过程 第一章 造船(SHIPBUILDING)工程概论 本章讲授内容本章讲授内容 制造工艺学的涵义及任务制造工艺学的涵义及任务 造船工艺流程(造船工艺流程(FLOWFLOW)造船模式(造船模式(MODEMODE)造船生产机械化与自动化造船生产机械化与自动化 造船生产准备造船生产准备 本章重点本章重点 造船工艺流程造船工艺流程 造船模式造船模式 1 1-1 1 制造工艺学概述制造工艺学概述 一、制造工艺学的重要地位 科学技术的突破要转化成新兴产业,必须要有与之同步或超前的现代制造工艺技术才能实现。二、制造工艺的基本概念 1、工艺学涵义 工艺学=产品制造方法+工艺过程优化 2、如何决定一个工艺过程(1)工艺过程中各元素间的相互关系(2)产品质量如何保证 3、工艺过程优化 4、工艺过程优化评价指标 经济效益评价指标 社会效益评价指标 评价要求 三、造船工艺的任务 1、根据现有技术条件,为造船生产制订优良的工艺方案和工艺方法,以缩短周期、降低生产成本、提高质量和改善生产条件。2、大力研究开发新工艺、新技术,不断提高造船工艺水平,以适应社会经济发展的需要。1 1-1 1 制造工艺学概述制造工艺学概述 1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 讲述内容:讲述内容:造船工艺内容造船工艺内容 造船工艺流程造船工艺流程 船舶制造主要工艺流程框图船舶制造主要工艺流程框图 1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 1、船舶特点 形体最大、份量最重的单个机电产品 技术复杂、内容丰富、功能齐全、造价巨大的水上结构(与桥的区别)集复杂多变客观需求和纷纭各异客户要求于一体的个性化产品 先订货后生产,且生产通常是单件或小批量 2、船舶制造特点(1)一家企业同时实现室内加工制造和室外总装两种生产方式(2)复合型生产方式,生产自动化程度低(3)生产周期长,生产管理十分复杂 一、船舶制造特点 二、造船工艺内容 1、船体建造:含义:加工制作船体构件,再将它们组装焊接成中间产品,然后吊运至船台上总装成船体的工艺过程。内容:船体号料、船体构件加工、中间产品制造、船台总装 2、舾装工程 含义:主船体和上层建筑以外的机电装置、营运设备、生活设施、各种属具和舱室装饰等。内容:按专业内容分:机械、电气、管系、铁及木作舾装 按作业阶段分:制作、托盘、分段、总段、船内舾装 按区域分:机舱、甲板、住舱、电气舾装 3、涂装作业 含义:在船体内外表面和舾装件上,按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂料,使金属表面与腐蚀介质隔开,达到防腐蚀处理的目的。内容:钢材预处理、分段涂装、总段涂装、船台涂装、码头涂装 1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 三、船舶制造流程 1、造船任务分解(区域造船法)1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 2、船舶制造流程 1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 船舶制造子流程船舶制造子流程船体制造流程船体制造流程 准备准备工作工作 零件零件加工加工 中间产品制造中间产品制造 船舶船舶总装总装 船舶船舶下水下水 舾装舾装 2、船舶制造流程 1 1-2 2 造船工艺内容和工艺流程造船工艺内容和工艺流程 1 1-3 3 造船模式造船模式 讲述内容:讲述内容:造船作业任务分解造船作业任务分解 造船模式的内涵和演变造船模式的内涵和演变 一、造船作业任务分解 涵义:将船舶建造这一工程项目划分为若干子项目的工作,称为任务分解。目的:说明执行什么任务,由谁去做,在何时何处做,需要什么资源。1、系统导向型任务分解 对船舶按功能系统分解任务,设计工作分组按系统进行。2、中间产品导向型任务分解 涵义:将最终产品分解为若干中间产品的分类方法称为中间产品导向型任务分解。中间产品:属于后一制造级所需的零件或装配件称为中间产品。应具有以下“产品”特征:不是单一工种完成的作业任务 明确的质量指标 完成作业任务所需的全部生产资源 1 1-3 3 造船模式造船模式 2、中间产品导向型任务分解(1)成组技术原理(批量生产)相似性原理:将具有相似特征或相似信息的多种事物,按照一定的准则分类成组,使若干种事物能够采用相同的处理方法,以达到节省时间、人力和费用的目的。是组织多品种、小批量产品制作的最佳方法。(2)生产作业分类 1 1-3 3 造船模式造船模式 船体建造船体建造 舾装舾装 涂装涂装 作业性质作业性质 加工加工 装配装配 制造级制造级 2、中间产品导向型任务分解(3)产品生产特征分类 所分解的中间产品具有:设计的独立性:不按系统而按中间产品出图 生产的共同性:空间、内容和时间上的相似性,即区域、阶段、类型的相似性。(4)生产资源分类 材料、劳动力、设备、费用 1 1-3 3 造船模式造船模式 系统:系统:产品的结构或使用功能,是产品工作的功能划分产品的结构或使用功能,是产品工作的功能划分 区域:区域:生产的工作对象,是产品工作的空间划分生产的工作对象,是产品工作的空间划分 类型:类型:将生产过程划分出相似的工作内容,是产品工作的内容划分将生产过程划分出相似的工作内容,是产品工作的内容划分 阶段:阶段:生产过程的顺序划分,是产品工作的时序划分生产过程的顺序划分,是产品工作的时序划分 3、任务包分类及评价 任务包:一项特定的任务连同完成该任务所需的全部生产资源。每个中间产品及其生产资源就是一个任务包。(1)任务包分类 1 1-3 3 造船模式造船模式 分(总)段分(总)段是船体建造是船体建造的计划单元的计划单元 托盘是舾装托盘是舾装和涂装的计和涂装的计划单元划单元 3、任务包分类及评价(1)任务包分类(2)任务包的评价 1 1-3 3 造船模式造船模式 二、造船模式的内涵和演变 模式:事物的标准形式或标准样式,是对事物基本特征的描述。造船模式并不反应具体的造船方法。造船模式的内涵:组织造船生产时对作业任务的分解原则,以及分解后的作业任务重新组合方式。形成什么样的造船模式,与当时的造船技术发展水平有关。1 1-3 3 造船模式造船模式 二、造船模式的内涵和演变 造船技术的发展可以划分为三个阶段、五个有代表性的造船模式。1 1-3 3 造船模式造船模式 船舶模块三要素:船舶模块三要素:具有标准尺寸和标准构造;具有标准尺寸和标准构造;具有标准件和可选部件的特点;具有标准件和可选部件的特点;是预制件,具有可组装性。是预制件,具有可组装性。造船模块定义:造船模块定义:具有标准尺寸和标准件,主要部件具有具有标准尺寸和标准件,主要部件具有可选性的最终产品的预制单元。可选性的最终产品的预制单元。造船模块特点:造船模块特点:具有独立功能;具有独立功能;具有通用性具有通用性 具有特定的界面、连接尺寸及连接形式。具有特定的界面、连接尺寸及连接形式。1 1-4 4 造船生产自动化机械化造船生产自动化机械化 讲述内容:讲述内容:计算机技术的应用与发展计算机技术的应用与发展 造船工艺过程机械化与自动化(自学)造船工艺过程机械化与自动化(自学)一、计算机技术的应用与发展一、计算机技术的应用与发展 CAD/CAM(Computer Aided Design/Manufacturing)CAD/CAM(Computer Aided Design/Manufacturing)在继续完善原计算在继续完善原计算机辅助设计机辅助设计CADCAD和计算机辅助制造和计算机辅助制造CAMCAM各自的功能基础上的以工程数据各自的功能基础上的以工程数据库为核心的库为核心的CAD/CAMCAD/CAM一体化的造船集成系统,是一个面向船舶设计、一体化的造船集成系统,是一个面向船舶设计、船舶制造和生产管理的信息处理系统。船舶制造和生产管理的信息处理系统。CIMSCIMS(Computer Integrated Manufacturing SystemComputer Integrated Manufacturing System)根据船舶产品根据船舶产品及其制造过程的特点,以自动化技术、信息技术和造船技术为基础,及其制造过程的特点,以自动化技术、信息技术和造船技术为基础,通过计算机及其软件,将造船订货、船型试验、船舶设计、船舶建造、通过计算机及其软件,将造船订货、船型试验、船舶设计、船舶建造、造船管理和交船后服务等造船厂全部生产活动所需的各种分散的自动造船管理和交船后服务等造船厂全部生产活动所需的各种分散的自动化单元技术有机的集成起来,形成总体高效益、高柔性的智能制造系化单元技术有机的集成起来,形成总体高效益、高柔性的智能制造系统。统。CALSCALS(Continuous Acquisition and LifeContinuous Acquisition and Life-cycle Supportcycle Support)通过造通过造船厂之间,以及造船厂和船东、机械制造厂、船级社、政府管理机构、船厂之间,以及造船厂和船东、机械制造厂、船级社、政府管理机构、贸易公司之间的连网,以及造船厂自身的国际连网,所集成的共同拥贸易公司之间的连网,以及造船厂自身的国际连网,所集成的共同拥有的信息,而形成一个虚拟的公司和在有的信息,而形成一个虚拟的公司和在CALSCALS领域中的企业集成,它是领域中的企业集成,它是基于先进制造技术的更高层次的信息集成系统。基于先进制造技术的更高层次的信息集成系统。1 1-4 4 造船生产自动化机械化造船生产自动化机械化 二、常用软件简介 1 1、TribonTribon Tribon系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体,并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统

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