船舶制造精度管理及过程控制技术分析

王大臣

（湖南永盛船舶有限公司，湖南 长沙 410204）

一、精度管理的核心价值

船舶制造具有涉及专业领域多、工序繁琐复杂等特征，而且管控船舶制造工艺精度的难度系数较高，使得船舶质量缺乏保障。精度管理是指在船舶制造过程中，利用补偿量来替代余量，通过扩张补偿量范围，提高船体构造精密度。采取精细化管理措施，最大限度保证数据的完整性、精确性与可靠性，优化补偿量分配，降低关键数据的偏差。且经测量所获取的数据信息能够在一定程度上影响补偿量分配与计算工作，换言之，保障数据的准确性能够切实提高整体工作质量等级。通常来说，获取数据是构建数据模型的基础工序，利用模型可客观对比分析数据，提高数据精确度，强化整体设计质量。而后，利用反推法可将补偿量均衡分配到特定环节。需要格外注意的是，在应用反推法的过程中要严格履行既定顺序。精细化管理不单纯要停留在针对过程的动态管理方面，也要着重注意补偿分配技术，创新工艺，将误差控制在合理范围内，在提高精度管理水平的前提下，强化船舶质量。

二、船舶制造精度管理要点分析

在现阶段船舶生产制造过程中，为提升其加工制造精度，主要通过合理设置补偿量方式来降低制造工艺中存在的尺寸偏差，从而达到提高船舶制造质量、降低生产制造成本的目的。在具体控制和管理中可从标准偏差预算、补偿量合理分配、补偿量计算和补偿量修正等方面入手进行处理。

（一）标准偏差预算

在船舶生产制造过程中，对各个制造环节和加工阶段进行标准偏差预算是实施精度管理的首要环节。在标准偏差预算过程中，首先需对实际生产加工制造过程中产生的大量数据信息进行采集，然后利用相应的计算机软件对其进行统计分析，建立数据模型，在计算机中对标准偏差进行准确预算。从具体的船舶生产制造情况来看，其中有多个阶段和加工环节都需要进行标准偏差预算，如板列拼焊加工偏差、数控加工热变形偏差等，各部分所允许的标准偏差需要做精确预算，然后在实际施工中进行控制，使其保持在标准偏差范围之内，从而保证船舶生产加工制造质量。

（二）合理分配补偿量

合理分配补偿量主要用于弥补生产加工制造过程中出现的不足或者缺陷，使补偿之后的生产加工零配件能够满足实际制造需求，减少废弃零件、不合格零件数量，提高船舶生产制造效率，降低船舶生产成本。从具体情况来看，当前在补偿量分配上，常使用的方式有两种，即系统补偿和非系统补偿，其中系统补偿也被称之为几何量补偿，主要是在原有加工零件基础上额外增加部分数值，从而使最终加工完成的精度满足实际所需，而这个额外增加部分数值也就是生产加工中的实际补偿量；非系统补偿主要针对的是生产制造过程中存在特定变形情况，针对其特定变形量做出适当补偿，例如焊接补偿、火工矫正补偿等都属于非系统补偿。

（三）补偿量计算

补偿量计算是一个综合性的工作，需要综合各部件加工制作情况来考虑局部零件补偿措施，从而让局部零件精度和整体部件精度都达到设计要求，进而实现有效精度管理。对于补偿量实际计算通常需要分阶段进行，然后采用概率法或极限法做出准确估算。另外，在具体计算中主要应当对焊接时产生的收缩变形加以重视，对需要焊接加工的部位提前考虑，设置相应补偿量。

（四）补偿量修正

在实际船舶制造精度管理中，并不是第一次设置的补偿量就能够完美达到生产需求，在最终装配过程中可能会发现一些精度要求不足的现象，此时需要对具体原因展开分析，然后在补偿数值上做出适当调整，使调整后的补偿量能够满足实际制造精度管理所需，最后将相应的补偿数值记录到系统之中，使之成为实际生产制造中系统补偿量的参考基准，提升精度管理效率。

三、关于流程控制

通常来说，船舶制造过程的主体控制技术包括，船舶制造精度测量、船舶制造流程动态管控两方面。积极落实船舶制造精度管理与过程控制技术，采取针对性措施优化处理制造环节存在的突出性问题，深度挖掘潜在因素，可切实保障船舶制造质量。

（一）测量技术的主要特点

在船舶制造过程中，为实现制造精度控制目标，首先需要保证测量技术先进性，以免在测量过程中造成较大测量误差，使得最终精度控制难以满足实际生产要求。从测量技术实际应用来看，测量技术主要与测量工具、测量技术水平有较大关系，例如在传统测量技术中，通过千分尺、游标卡尺进行测量，对测量人员实际测量操作有着较高的要求，因此对最终测量精度影响较大；而当前在测量过程中多采用非接触测量技术，如利用远红外技术对船舶焊点位置进行非接触测量，测量具有较高智能性，可以更好地控制测量精度。由此可见，在船舶制造过程中，控制测量技术是非常重要的，值得相关人员加以重视。

（二）关于主动控制和被动控制

通常来说，精度控制主要包括主动控制和被动控制两方面。所谓主动控制，就是在察觉各类影响因素但并未产生实际效应的情况下，采取相应的精度管理与控制技术，将负面影响控制在最低。而被动控制则是针对预料外的精度问题进行控制，但基于此类事故具有一定的不可控性和不可预测性，因此，应当尽可能的做到防患于未然。

实际上，在船舶制造精度动态控制过程中，测量产品尺寸，客观对比工序精度都属于基础性工序。如果某一工序所测得的尺寸结果符合精度要求，方可核算补偿量参数。同时，依托电子检测手段可优化处理各个工序的补偿量结果，将其键入精度控制系统，直至测算结果达到标准要求后，方可进入下一道工序。如果船舶制造企业对精度控制流程了解不全面，可采取控制尺寸链接组成的方式，逐步解决问题。并构建完善的船舶制造管控体系，尽可能节约成本，帮助企业实现经济效益与社会效益最大化，增强核心竞争力，进而促进企业的可持续发展。

（三）制定科学合理的精度标准

船舶制造精度管理需要制定科学的标准，要有丰富的经验，并且对于外界环境也要有正确的判断。因为市场经济的不确定性，所以经济因素也要作为船舶制造的考虑因素之一，因为市场经济的不断波动，控制成本成了船舶制造的重要问题。如果某一工序中零件精度下降，那么下一道工序的成本会随之增加。所以选择合适的精度等级才是最重要的，不是一味的控制而是选择最适合作业的精度，性价比才会随之提升。并且应该制定不同的管理方案才能在变化的市场中生存下来。除此之外，古往今来在我国船舶制造业都有一个历史难题亟待解决，就是精度控制，它阻碍了我国船舶制造的发展。所以我们应该着眼于精度控制才可以让我国的船舶制造业在短时间内取得突破性进展，并且在一定程度下可以接近国际上船舶制造的标准，更为以后可以超越其他船舶制造强国打下了坚实的基础。

四、船舶制造发展趋势

（一）优化节能减排技术

船舶在服役期间会消耗大量的燃料，因此会产生许多环境污染等问题。同时随着人们环保意识逐渐增加，在绿色船舶制造理念的指导下，船舶行业需要关注节能减排技术。目前已经开始逐渐关注气体燃料，同时需要加大双燃机的研究工作，让船舶可以同时使用天然气或者船舶油料，这样便可以有效满足绿色船舶制造理念的要求。现阶段大部分的绿色船舶均使用了双燃机，由此可见未来很长一段时间双燃机的研究将会成为发展的主要趋势。

（二）新型船舶制造材料

在绿色船舶制造过程中使用绿色节能的材料是重要的体现方式。现阶段，绿色船舶所使用的节能材料为耐腐蚀的钢管、新型的涂料等。而传统的船舶制造过程中会使用到大量不可降解的材料，废弃后会产生大量的环境污染问题，同时实际效果也会受到质疑。因此绿色船舶制造未来的发展必将会使用到大量的绿色环保型材料，进而适应绿色船舶制造发展的需求。在绿色船舶制造过程中，首先为了增加船体的耐腐蚀性，船舱区域会使用到大量的耐腐蚀钢板，这样既可以减少船舶制造环节，降低材料损耗，同时还可以提高船舶性能。其次会使用到新型的涂料，降低船舶涂刷次数，同时还可以保护船体性能，降低船体阻力。

结语

目前，我国船舶制造行业发展迅速，但是在快速发展背后也突显出更多问题，其中较为突出的便是生产制造过程中管理精度较低，使船舶制造整体质量受到影响。通过本文分析可以看出，船舶制造精度管理要点主要集中在四个方面，即标准偏差预算、补偿量合理分配、补偿量计算和补偿量修正，在过程控制中主要应从测量技术更新，计算机技术、智能技术拓展等方面进行改进，使我国船舶制造精度更高。