（李敬花）船舶建造理论与工艺 - 考点 - 全

船舶建造理论与工艺

第一章 绪论

造船的定义：造船是为客户（私人、公司、政府等）生产产品（船舶、近海结构、浮动设施等）的一门工业。

船舶建造过程分6个特定阶段： 船东要求（设计任务书的确定）—初步设计（初步概念设计）—合同设计—竞标、报价投标、签合同—详细设计、生产设计—实际建造

现代造船设计包括初步设计，详细设计和生产设计。

传统造船设计包括方案设计，技术设计，施工设计和完工设计。

施工设计和生产设计的区别：

现代造船设计—生产设计—告诉生产者怎样造船 传统造船设计—施工设计—告诉生产者建造怎样的船

（若问施工设计和生产设计的区别，答上面一段；若问现代造船与传统造船设计的区别，答上面两段）

船舶实际建造分四个阶段：零部件生产、组合件生产、分段生产、船体大合拢

造船企业的目标：通过造船获取利润

船舶的定义：船舶是在水中漂浮的复杂建筑物

船级社英文缩写：

中国—CCS、美国—ABS、俄罗斯—RS、英国—LR、德国—GL、日本—NK、挪威—DNV、意大利—RINA、法国—BV

第二章 现代造船模式

现代造船模式：

以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为向导，按区域组织生产，壳舾涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计，生产，管理一体化，均衡，连续的总装造船。 技术基础是成组技术等先进的工程技术和科学的管理模式。

目标是贯彻以“中间产品”为向导的建造策略，实现造船效率，质量，和安全水平的不断提高。

成组技术的定义：

广义定义是研究事物间相似性并将其合理应用的技术，为了使更多品种小批量生产达到批量

生产的效益，将生产过程重新合理布置安排的技术。

成组技术的原理：

中间产品导向型的作业分解原理，简称产品制造原理，该原理是把最终产品按其形成的制造级，以中间产品的形式对其进行作业任务分解和组合

相似原理：相似原理是对产品作业任务分解成门类繁多的中间产品，按作业的相似特性，遵循一定准则进行分类成组，以便用相同的施工处理方法扩大中间产品的成组批量。

成组技术在造船中的应用特点： 1小到中等批量 2相似加工过程

3材料、几何形状和尺寸有所不同

4在调配好的设备按属性编组的小型组合区域内加工 5配备特定的工具 6按组定进度

现代造船模式的内涵：

1应用成组技术的制造原理和相似性原理，以及系统工程的统筹优化理论，是形成现代造船模式的理论基础。

2应用成组技术的制造原理，建立以中间产品为导向的生产作业系统，是现代化造船模式的主要标志。

3中间产品导向型的生产作业体系的基本特征是以中间产品的生产任务包形式体现的。 4应用成组技术的制造原理进行产品，作业任务分解，必须通过生产设计加以规划。其中按区域分类成组，建立区域造船的生产组织形式。

5应用统筹优化理论是协调基于成组技术理论建立起来的现代造船生产作业体系相互关系的准则。

6现代造船模式是通过科学管理以实现作业的空间分道，时间有序，逐级制造，均衡连续的总装造船。

现代造船模式的基本要素：

中间产品是最终产品，舾装单元和舾装模块是典型中间产品；船体分道建造，壳舾涂一体化作业。

造船作业任务分解：

系统导向型任务分解法：对船舶按功能系统分解任务的一种分类方法。 产品导向型任务分解法：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法。

造船作业任务分类方法：

按生产作业类型分类；按产品特征分类；按生产资源分类。

任务包的分类：

按过程和资源分类；按产品表象分类；按作业分类；按阶段分类

第三章 壳舾涂一体化方法

壳舾涂一体化方法的组成： 船体分段建造法（HBCM） 区域建造法（ZOFM） 区域涂装法（ZPTM） 族类制造（PPFM）： 分类系统

壳舾涂一体化的目的：使整个船舶建造系统提高生产率

区域建造法 包括：船体分段建造法、区域舾装法、区域涂装法。具体地说就是以船体为基础，舾装为中心，涂装为重点的设计制作思想。

船体分段的类型：

（识图题，有图有真相……）

1平面分段：平直板列上装有骨材的单面平面板架（舱壁分段、平台甲板分段等） 2曲面分段：曲面板列上装有骨材的单面平面板架（单底分段、甲板分段、舷侧分段） 3半立体分段：两层或两层以上板架所组成的非封闭分段或者是单层板架带有一列与其成交角的板架所构成的分段（带舱壁的甲板分段、甲板室分段） 4立体分段：两层或两层以上的板架所组成的封闭分段或者由平面或曲面板架所组成的非环形主体分段（双层底分段、水舱分段、首（尾）立体分段）

5总段：主船体沿船长方向划分，其深度和宽度等划分处型深和型宽的环形主体分段（首、尾尖舱总段、上层建筑总段）

船体分段建造基本方法 1.按装配基面分类：（三四个空，自行判断）

正造法：分段建造的位置与实船上的位置一致 反造法：分段建造时的位置与其在实船上的位置相反

侧（卧）造法 ：分段建造时的位置与其在实船上的位置成一定的角度或垂直。

建造方法 正造法 反造法 优点 施工条件好 型线易保证 胎架简单可减少一次翻身 改善施工条件 缺点 胎架复杂 划线工作量大 施工条件稍差型线易产生错误 胎架数量多 适用范围 单底分段 机舱分段批量生产 双体分段与以甲板为基面的分段 单船生产 舷侧分段 舱壁分段 侧（卧）造法 2.按构件安装顺序分类：（记住四种方法即可 掌握概念及特点） 分离法：在分段装配基准面的板材上，先安装布置较宽的纵向构件并进行焊接，再安装交叉构件并进行焊接。特点：是一种装配与焊接交替进行的装焊方法，有利于扩大自动焊的范围，但装焊工作分离，使装配工作不连续，适合于结构刚性大、钢板厚、以纵骨架式为主的大、中型船舶的分段制造。

放射法：在分段装配基准面的板材上，按照从中央向四周的放射状方向，依次交替的装配纵

横构件和焊接。特点：这种方法引起的分段变形小，适用于曲率变化大，钢板稍薄的分段制造。

插入法：在分段装配基准面的板材上，先安装间断的纵向构件，再安装插入的横向构件，最后将连接的纵向桁材插入构件中，然后再进行焊接。特点：可使构件吊装的时间集中，不需吊车随时配合，但插入难度大，适合于钢板较厚且制造场地起重设备负荷较大的中型船舶的分段制造

框架法：先将所有纵横构件组装成箱形框架并焊好，再与列板组装在一起形成分段。特点：可变立焊为俯焊，便于框架焊接采用机械化，工作面得以扩展，有利于缩短分段制造周期、焊接变形，适用于大型平直分段制造。 3.船体分段装焊工艺基本内容：（顺序不要错） 选择分段装配基准面和装备工艺 决定合理的装焊顺序 决定合理的焊接程序 提出施工技术要求。

典型船体分段装焊工艺实例 双层底分段装焊工艺

1、分段特点 （1）立体分段 （2）外底 →曲面→内底→平面（3）横骨架式 2、装配基准面 （1）外底 （2）内底 3、制造方法选择

4工艺准备选择 （1）正造→胎架 （2）反造→平台 5 装焊顺序选择 （1）放射法装配（正造 反造）（2）分离法装配（正造 反造）（3）插入法装配（正造 反造）

船体分段的划分原则：

1、考虑作业的相似性可分成一组最小数目的任务包

2、分段要有稳定的形状 应尽量减少临时支撑和加强以达到最短作业时间 3、考虑舾装和涂装作业的需要分段的大小要有良好的可达性

4、要使分段容积 形状 重量等方面相似以达到分段组装之前的各加工和装配层次中均衡地分配作业

5、要使困难的焊接转成容易的焊接

船体划分需要重点考虑的因素：1、船体架构特点与强度 2、工艺和施工条件 3、生产计划和劳动量 4、考虑船厂起重运输能力

船舶舾装定义：

船舶结构之外的船舶所有设备、装置和设施的安装工作，也可定义为对船体进行系统处理和安装的生产活动。

托盘管理

托盘：与一个区域/作业类型/阶段相对应的舾装作业任务包叫托盘。

舾装规划：按施工次序排列的托盘叫做舾装规划，采用以往建造船舶的托盘既实用又可靠。 托盘管理：是以托盘为单位来组织生产，进行物资配套和工程进度安排的一种科学管理方法，它包括托盘划分、托盘集配和托盘分发三项工作。

舾装作业划分的目标：（舾装、涂装、分段作业划分三考一）

1.在最有效的加工层次上，将作业均衡的分配到按产品表象编组的任务包。 2.均匀且协调的作业通过调配工人流程调整来保持。

3.将作业从封闭、狭窄、高处或不安全的位置转移到敞开、宽敞且低的位置。 4.规划许多个任务包的同时开工，从而减少总的装配持续时间。 5.要使困难的焊接转成容易的焊接。

相应加工层次的作业内容：舾装件采办、单元舾装、分段舾装、船上舾装

区域涂装法

定义：为了防止钢材的腐蚀，延长船舶使用寿命，必须对钢材、船体、舾装钢结构、管系和箱柜等进行除锈、涂漆处理，这种处理工程称为船舶涂装。 船舶涂装除了可以防腐蚀外，还有外表面装饰和防污作业。

内容：根据壳舾涂一体化的现代化造船模式，船舶涂装作业方式应与分段建造法和区域舾装法相协调，所以船舶涂装作业有钢材预处理、分段涂装、船上涂装和完工涂装等制造级。

应用区域涂装法需要的先决条件：

1连续两次涂层之间的涂装时间间隔必须小于前一个涂层的允许暴露时间 2板材和型材的车间底漆不应妨碍切割和焊接

区域涂装法的主要规划目标：

1将作业位置从仰面转移到俯身或至少垂直位置，从高处移到低处，以及从封闭位置移到容易到达的位置

2提供安全的环境，而不用妨碍工人的特殊装置 3防止作业过程中的锈蚀和有关的返工 4使表面处理和涂装所需要的脚手架最小

5为了避免在最后阶段可能妨碍交船计划的大量作业，在整个建造工程中尽量均衡分配作业量

钢材除锈质量等级：出白级、接近出白级、工业级、清扫级（对应0级、1级、2级、3级，掌握一下规定）

喷丸除锈法：利用风管中高速流动的压缩空气的压力使铁丸击中金属表面的锈斑等而实现除锈。

钢材除锈质量的指标为钢材的表面清洁度和表面粗糙度。

表面清洁度是衡量除氧化皮、锈斑和其他污物的程度，是表面清理的主要指标。 表面粗糙度是在表面清理是因磨料的撞击，使钢材表面获得的粗糙度，它有利于底漆对钢材的附着作用。

第四章

船体材料：金属材料（船用钢材、铝合金、钛合金、不锈钢）和非金属材料（木材、水泥、

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