船舶精度控制很重要。造船需要很多步骤。工人在车间里制造零件。这些零件组成小组立。小组立变成中组立。中组立变成大组立。最后大组立组成船体。每个步骤都有尺寸要求。尺寸不对就装不上。装不上就要修改。修改需要时间。修改需要人力。修改需要材料。这些都会增加成本。船东对质量有要求。精度控制不好质量就不好。
精度控制测量很关键。测量使用各种工具。传统工具是钢卷尺。钢卷尺测量长度。激光仪器测量更准。全站仪测量角度和距离。经纬仪测量水平角度。水准仪测量高度差。测量得到数据。数据记录在表格里。数据输入电脑。电脑里有专门软件。软件分析这些数据。软件比较实际尺寸和理论尺寸。理论尺寸来自设计图纸。实际尺寸和理论尺寸有差别。差别叫做偏差。偏差不能太大。偏差太大会影响安装。
零件加工有误差。钢板要切割。切割机切割钢板。切割机有精度要求。切割边缘要光滑。切割尺寸要准确。火焰切割可能变形。等离子切割精度高。切割后零件要弯曲。弯曲使用滚板机。滚板机施加力量。钢板变成曲面。曲面形状要正确。测量曲面用样板。样板贴附在钢板上。缝隙大小反映误差。误差大需要调整。
小组立制造是第一步。小组立由零件组成。比如一块钢板和几根骨材。骨材焊接在钢板上。焊接产生热量。热量使钢材收缩。收缩导致变形。变形使尺寸变化。焊接顺序影响变形。先焊哪里后焊哪里很重要。正确的顺序减少变形。夹具固定零件位置。夹具保证装配精度。焊接后测量尺寸。尺寸合格进入下个工序。尺寸不合格需要校正。校正使用火焰加热。加热后冷却产生收缩。收缩校正变形。
中组立由小组立组成。几个小组立拼在一起。拼装需要定位。定位使用脚手架和支撑。工人用起重机吊装组件。组件对准位置。对准后点焊固定。点焊后测量尺寸。尺寸正确进行满焊。满焊是全部焊缝焊接。满焊热量更大。变形可能更大。需要控制焊接参数。电流电压焊接速度都影响变形。有时需要反变形。反变形是预先做出相反变形。焊接后变形抵消。尺寸符合要求。
大组立由中组立组成。大组立是船体分段。分段重量很大。分段尺寸很大。测量点更多。测量需要全站仪。全站仪测量三维坐标。坐标输入软件。软件显示偏差。分段有四个角。四个角的高度要一致。分段中心线要对准。分段对接边缘要平整。边缘不平整需要修割。修割使用切割机。修割后重新测量。测量合格后分段涂装。涂装后等待总组。
总组把大组立拼成总段。几个分段合成一个总段。总组在船台或船坞进行。吊车吊起分段。分段移动到位置。工人对准标记。标记是装配基准。基准线要对齐。对接焊缝有间隙。间隙大小要均匀。焊接从中间向两边。对称焊接减少变形。焊接后测量总段尺寸。总段长度宽度高度要准。总段上设备基座要准。基座是安装设备的地方。基座位置错了设备装不上。
船体合拢把总段组成整船。这是最后一步。合拢在船坞进行。总段依次吊装。从底部总段开始。然后安装侧面总段。最后安装甲板总段。合拢接头要匹配。匹配不好需要调整。调整使用千斤顶。千斤顶推动总段。测量监控位置变化。位置正确后焊接。合拢焊接很长。焊接变形控制更难。需要监测整个船体。监测主要点位的位移。发现偏差及时纠正。
精度控制有标准。标准规定允许的偏差。偏差在标准内合格。偏差超出标准不合格。标准对不同部位要求不同。关键部位要求严。非关键部位要求松。标准是工作的依据。
数据管理很重要。测量数据要记录。记录要完整。记录要准确。数据用来分析。分析问题原因。哪个工序偏差大。为什么偏差大。是材料问题吗。是设备问题吗。是人工操作问题吗。找到原因才能改进。数据积累很重要。积累的数据可以预测变形。预测变形可以提前补偿。补偿是故意做大或做小。焊接后尺寸正好。
人员培训不可少。工人要理解精度的重要性。工人要掌握测量方法。工人要会使用工具。工人要遵守工艺纪律。管理人员要懂控制原理。技术人员要会分析数据。大家共同努力才能做好。
技术不断进步。新的测量技术出现。三维激光扫描效率高。扫描得到大量点云。点云生成三维模型。模型和设计模型对比。偏差彩色显示。非常直观。数字孪生技术出现。虚拟模型和物理模型对应。在电脑里模拟制造过程。提前发现问题。提前优化工艺。
精度控制带来好处。质量提高。船东满意。建造成本降低。返工减少。材料浪费减少。建造周期缩短。船厂竞争力增强。
船舶精度控制涉及许多环节。从零件到小组立。从中组立到大组立。从大组立到总段。从总段到整船。每个环节都要控制。测量贯穿始终。数据指导作业。标准规范操作。人员执行到位。技术提供支持。系统化管理是趋势。船厂需要建立完善体系。体系保证精度稳定。精度控制是造船核心能力。做好精度控制才能造好船。