傳統(tǒng)的船舶建造的流程

船舶建造流程

傳統(tǒng)的船舶建造的流程

一、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、相關(guān)材料和設(shè)備的采購

這個過程一般都是船廠來完成的，不過現(xiàn)在部分設(shè)計(jì)單位也具有生產(chǎn)設(shè)計(jì)

的能力。生產(chǎn)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到船舶生產(chǎn)的進(jìn)度及質(zhì)量。另外，船廠的采

購部門必須向其他設(shè)備商訂購主機(jī)及其他配件。

二、板和型材的加工

1放樣

這和機(jī)械設(shè)計(jì)中的放樣差不多，不過船舶的曲面是二維的，其放樣的難度

甚至高于飛機(jī)。傳統(tǒng)的船廠有專門用于放樣的樣樓，而現(xiàn)代化的船廠基本上都

采用計(jì)算機(jī)放樣了，不過部分過于復(fù)雜日不可展開的曲面還是必須人工放樣。

2板和型材的預(yù)處理

板和型材到了船廠以后，首先要進(jìn)行校平，表面除銹然后上底漆。因?yàn)殇?/p>

是很容易生銹的，不做預(yù)處理的話等船造出來了板至少要爛掉1/10。

3下料及成型加工

下料簡單地說就是按照放好的樣子切板和型材?，F(xiàn)在大部分船廠在這方面

都實(shí)現(xiàn)了自動化。不過，成型加工一般比較麻煩，薄板和型材通常采取冷彎加

工的方法而厚板及部分曲率很大的結(jié)構(gòu)（球首就是一個典型）必須采取熱加工的

方法成型。一般即使是很有經(jīng)驗(yàn)的老師傅燒一個球首也要一個多月（如果板厚增

加的話這個時間會大大延長）。

三、分段組裝

這個過程的工作量很大，主要是在車間內(nèi)把形材和板焊接成分段，再用平

板車將這些分段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。

四、船體合龍

就是在船臺上和船塢內(nèi)把分段組合成船。這個過程難度是比較大的，勞動

遷都也很高。該過程涉及到大量的起重和焊接作業(yè)，因?yàn)閷υO(shè)備要求較高，該

過程是船舶生產(chǎn)中的瓶頸。

五、下水

這個過程是船舶建造中最危險的過程，一旦發(fā)生事故整個船就報(bào)廢了。具

體過程沒什么好說的。

六、碼頭陋裝

把管子，閥門和其他大型設(shè)備及裝潢材料裝上船。這個過程涉及到的專業(yè)

最多，是船舶建造中最混亂也最容易發(fā)生事故的過程。

七、試驗(yàn)交船

包括系泊試驗(yàn)和航行試驗(yàn)，主要是測試實(shí)際建造完成后船舶各方面的性能

數(shù)據(jù)。

船舶建造工藝流程簡介

一、造船生產(chǎn)管理模式的演變

由焊接代替鉀接建造鋼質(zhì)船，造船生產(chǎn)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)造船向現(xiàn)代造船的演

變，主要推動力是造船技術(shù)的發(fā)展。

傳統(tǒng)造船分兩個階段：

1、常規(guī)的船體建造和艇裝階段。在固定的造船設(shè)施上先安裝龍骨系統(tǒng)、再

安裝肋骨框、最后裝配外板系統(tǒng)等。

2、由于焊接技術(shù)的引進(jìn)，船體實(shí)行分段建造;胭裝分為兩個階段：分段胭

裝和船上陋裝，即開展予陋裝。

現(xiàn)代造船又歷經(jīng)以下階段：

3、由于成組技術(shù)的引進(jìn)，船體實(shí)行分道建造;胭裝分為三個階段：單元胭

裝、分段陋裝和船上胭裝，即開展區(qū)域陋裝。

4、由于船體建造和陋裝、涂裝相互結(jié)合組織，實(shí)現(xiàn)“殼陋涂一體化總裝

造船”。

5、隨著造船技術(shù)的不斷發(fā)展，精益造船、標(biāo)準(zhǔn)造船、數(shù)字造船、綠色造船

將成為船廠的努力方向。

目前國內(nèi)主要船廠一般處丁三級向四級過渡階段；國內(nèi)先進(jìn)船廠口達(dá)到四級

水平;而象上海外高橋船廠、建設(shè)中的江南長興島造船基地明確提出將精益造

船、標(biāo)準(zhǔn)造船、數(shù)字造船、綠色造船作為發(fā)展目標(biāo)。

二、船舶建造工藝流程

（一）現(xiàn)代造船工藝流程如下簡圖。

（二）船舶建造工藝流程層次上的劃分依據(jù)

1、生產(chǎn)大節(jié)點(diǎn)

開工一一上船臺（鋪底）一一下水（出塢）一一航行試驗(yàn)一一完工交船

生產(chǎn)大節(jié)點(diǎn)在工藝流程中是某工藝階段的開工期（或上一個節(jié)點(diǎn)的完工

期），工藝階段一般說是兩個節(jié)點(diǎn)間的施工期。生產(chǎn)大節(jié)點(diǎn)的期限是編制和執(zhí)行

生產(chǎn)計(jì)劃的基點(diǎn)，框定了船舶建造各工藝階段的節(jié)拍和生產(chǎn)周期;從經(jīng)營工作

看，節(jié)點(diǎn)的完成日也是船東向船廠分期付款的交割日。

2、工藝階段

鋼材預(yù)處理一一號料加工一一零、部件裝配一一分段裝焊一一船臺裝焊（合

攏）一一拉線鑲孔一一船舶下水一一發(fā)電機(jī)動車一一主機(jī)動車一一系泊試驗(yàn)一一

航海試驗(yàn)一一完工交船

3、以上工藝階段還可以進(jìn)一步進(jìn)行分解。

4、需要說明的是以上「藝階段是按船舶建造形象進(jìn)度劃分的，現(xiàn)代造船工

藝流程是并行工程，即船體建造與蒯裝作業(yè)是并行分道組織，涂裝作業(yè)安排在

分道生產(chǎn)線的兩個小階段之間，船體與艇裝分道生產(chǎn)線在各階段接續(xù)地匯入殼

胭涂一體化生產(chǎn)流程。

三、船舶建造過程的控制（應(yīng)用于現(xiàn)代造船模式）

（一）鋼料加工階段

1、鋼料加工過程

鋼材備料一一鋼材預(yù)處理線（矯平、噴砂除銹、底漆）一一放樣號料一一構(gòu)

件邊緣加工（切割、加工焊接坡口）一一構(gòu)件成型加工（非平直構(gòu)件加工成應(yīng)有曲

度）一一船體零部件裝配（平面接板、框架組立）。

2、船廠比較關(guān)注的問題

（1）鋼料供應(yīng)。船廠是鋼材消耗大戶，從產(chǎn)業(yè)關(guān)系看應(yīng)該與鋼廠建立利益共

享的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。如有的船廠與鋼廠簽訂了長期合作協(xié)議，每年鎖定個鋼

材基價，既減少了受鋼材市場價格波動影響，并能夠保證供貨期限和數(shù)量;有的

船廠享有鋼材優(yōu)惠價格（如每噸下浮50元）；還有的鋼廠直接投資船廠成為股東

單位等。

（2）鋼料加工應(yīng)形成分道加工的路徑。大型船廠為組織分段組裝流水線生

產(chǎn)，在鋼料加工階段就要求相應(yīng)加工后的構(gòu)件定向、有序地傳輸?shù)狡矫娣侄瘟?/p>

水線、曲面分段流水線和型材加工流水線。在大連船務(wù)鋼料加工車間：平直構(gòu)

件加工、帶曲度構(gòu)件加工壓制、型材加工及彎制、構(gòu)件小組立等，已形成劃分

明確的加工區(qū)域。

(3)提高鋼材利用率是船廠降本增效永恒的主題。目前國內(nèi)船廠鋼材利用率

(主船體鋼材利用率、鋼材綜合利用率)一般在85—90%左右，其中中遠(yuǎn)川崎達(dá)

到94%,日本船廠可達(dá)到95%以上。鋼材利用率狀況受到船型及設(shè)計(jì)、管理、場

地等多因素影響。

努力開展船體與胭裝同步設(shè)計(jì)，以提高一次套料利用率；

在鋼料加工中心留有充分的余料堆放、分檢、再利用場地，一是可調(diào)用余

料進(jìn)行二次套料;二是利用余料切割法蘭、肘板、人孔蓋等預(yù)制件;三是調(diào)用余

料補(bǔ)充工裝。

盡可能根據(jù)用料尺寸，多規(guī)格在鋼廠組織定式訂貨(這是n本船廠保持高水

平利用率的優(yōu)勢)。

(二)分段制作階段

1、分段是構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的實(shí)體。根據(jù)船舶建造工藝、場地條件、起重能

力、周期要求等，一艘3—6萬噸級船舶分段劃分大致在100—200個(大型船

體結(jié)構(gòu)如鉆井儲油船分段劃分351個)。

2、分段名稱

分段按幾何特征可分為：

(1)平面分段：平面板列帶有骨架的單層平面板架；

(2)曲面分段：平面板列帶有骨架的單層曲面板架；

(3)半立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的不封閉分段；

(4)立體分段：兩層或兩層以上板架所組成的封閉分段；

(5)總段：主船體沿船長劃分，其深度和寬度等于該處船深和船寬的環(huán)形分

段。特別需要指出的是：立體分段和總段是由若干平面分段和曲面分段所組

成，由于平面分段和曲面分段是分段建造中的基本單位，作為船舶建造主流

程，必須組織流水線生產(chǎn)。

分段按其結(jié)構(gòu)所屬部位可分為:

⑴底部分段

(2)舷側(cè)分段

(3)甲板分段

(4)首尾分段

(5)上層建筑等

3、分段制作階段建造組織措施：

(1)嚴(yán)格按批量順序下料：

船體結(jié)構(gòu)分段一般分20多個批次進(jìn)行投料。在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃安排中按吊裝順序

依次組織分段制作，這是由建造法決定的。

塔式建造法：

以尾部近機(jī)艙前的一個底部分段作為基準(zhǔn)段在船臺搭載，然后向首、尾及

兩舷自下而上依序吊裝各分段。由于機(jī)艙分段需要安裝大量設(shè)備、管路，所以

需要盡早成型并吊裝c

島式建造法：

為縮短建造周期，將船體沿船長劃分成2—3個建造區(qū)(島)，在每個建造區(qū)

選擇一個分段為基準(zhǔn)段，按塔式建造法組織建造，島與島之間利用“嵌補(bǔ)分

段”進(jìn)行連接。

串聯(lián)建造法(一條半造船法)：

當(dāng)船臺長度大于船長1.5倍，且是批量建造情況下，可以在建造第一艘船

的前半段的同時，在船臺的前端建造第二艘船的尾段。待第一艘船下水后，第

二艘船的尾段也完工，并移至船臺尾端繼續(xù)建造其前半段，同時第三艘船的尾

段又在船臺的前端建造。

總段建造法：

將預(yù)先裝配焊接好的環(huán)形總段按照安裝順序進(jìn)行船臺裝配。船廠在具有大

型船塢、并有總組場地和起重能力予以保證情況下，采用總段建造法可以有效

利用各主要生產(chǎn)資源。

(2)貫徹總裝造船原則：

為充分發(fā)揮船廠主要生產(chǎn)設(shè)施(船臺、船塢、總組場地和起重設(shè)備等)能

力，應(yīng)將生產(chǎn)主流程即組織流水線生產(chǎn)的項(xiàng)目留在廠內(nèi)，能夠以中間產(chǎn)品組織

生產(chǎn)和供應(yīng)的次流程項(xiàng)目，盡可能以“分包”形式擴(kuò)散到廠外，實(shí)行“專業(yè)化

生產(chǎn)、社會化配套”?！胺职敝傅氖琴徺I勞務(wù)，由船廠提供材料、圖紙、進(jìn)

行工藝和質(zhì)量監(jiān)督，分包商提供加工后的中間產(chǎn)品，這些產(chǎn)品船廠不是不能制

造，而是出于經(jīng)濟(jì)、負(fù)荷特別是總體效率等原因，主動將其交給分包商去制

造。

（3）執(zhí)行分段成品化交驗(yàn)：

按照“殼陋涂一體化”要求，在分段制作階段，應(yīng)將該部位的鐵筋件、管

胞件、電氣焊接件盡可能地全部安裝上去，并完成分段涂裝工事。在分段下胎

交驗(yàn)時，上下道工序必須依據(jù)清單進(jìn)行逐項(xiàng)檢查確認(rèn)，盡可能減少施工項(xiàng)目在

工序間的流轉(zhuǎn)。分段成品化制作，雖然加大了該階段的工作量，但從能率測算

看，同一工事項(xiàng)目工時消耗量，在分段胭裝階段、船臺胭裝階段、水下陋裝階

段的比例為一一1：5：9o目前國內(nèi)船廠分段予陋裝率（鐵胭予胭裝率、管陋予

胭裝率）在80—90%左右，而F1韓船廠接近100昭

（4）擴(kuò)大總組吊裝數(shù)量：

無論是老廠改造還是新廠規(guī)劃，都強(qiáng)調(diào)在船臺、船塢的周邊擴(kuò)建總組場

地，利用大型起重設(shè)務(wù)，將幾分段裝焊成一個總段，以此為平臺進(jìn)行規(guī)模化胭

裝（包括正反轉(zhuǎn)予胞裝），而后一次吊裝合攏（包括上層建筑）。一艘船總組吊裝

數(shù)量及完整性程度，體現(xiàn)了船廠的工藝水平和生產(chǎn)能力。

（5）調(diào)整工序生產(chǎn)能力：

按精益管理的要求實(shí)現(xiàn)流水節(jié)拍造船，使各工序物流有序、量化、可控地

運(yùn)行，既不能中斷，也不應(yīng)積壓，這是船廠追求的目標(biāo)。為此在生產(chǎn)管理中要

按照先進(jìn)合理的定額水平（以加工的原單位數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)），組織工序生產(chǎn)能力測

定：在工藝流程中由后向前測定需求，找出薄弱環(huán)節(jié)和影響因素，并予以消

除。

（6）努力采用新工藝新技術(shù)：

在分段制作階段推行精度管理，逐步做到無余量下料、切割和裝配;大力采

用高效焊接技術(shù);推行盆蒯裝、正反轉(zhuǎn)予陋裝等。

（三）陋裝件（鐵陋件、管胭件、電氣焊接件）加工、集配、安裝階段

1、胭裝作業(yè)與船體建造是并行分道組織（只是在講述中排在分段制作階段

之后），按施工階段和區(qū)域分為單元陋裝、分段陋裝和船上陋裝。

單元胭裝：將若干相關(guān)設(shè)備如泵、電動機(jī)、控制器等安裝在一個共同的基

座上裝配成一個單元，然后再將此單元作為整體在適當(dāng)?shù)穆b階段安裝就位(有

條件的單元在制作時G完成泵壓或電氣試驗(yàn))。

分段陋裝：當(dāng)分段倒置時在甲板頂面安裝，分段翻身后在甲板表面安裝。

船上犧裝：當(dāng)船體總裝時和總裝后，在船上一個艙室內(nèi)或跨幾個艙室進(jìn)行

安裝。

2、陋裝件加工、集配、安裝階段建造組織措施

(1)為保證陋裝作業(yè)與船體建造并行展開，必須努力作到胭裝設(shè)計(jì)與船體設(shè)

計(jì)達(dá)到同步。從設(shè)計(jì)關(guān)系看，船體設(shè)計(jì)是先行開展的，在船體設(shè)計(jì)提供背景圖

情況下，蒯裝設(shè)計(jì)才能確定設(shè)備位置、管系走向。因此所謂“同步設(shè)計(jì)”是一

個要求，即緊密跟蹤船體設(shè)計(jì)進(jìn)度，一經(jīng)具備條件陋裝設(shè)計(jì)迅速展開，并在較

短時間內(nèi)滿足蒯裝作業(yè)與船體建造對供圖的需要.

(2)蒯裝集配中心的選址。在廠區(qū)面積充裕的情況下陋裝集配中心盡可能設(shè)

在廠內(nèi)，既可縮短配送路途又能保證及時性。但由于船廠推行殼艇涂一體化總

裝造船模式，對柄裝件加工、集配和安裝無論是及時性還是完整性，提出了更

高的要求：一是對種類多、規(guī)格雜、數(shù)量大的鐵犧件實(shí)行專業(yè)化生產(chǎn);二是管子

加工按種類、口徑等劃分實(shí)行“管件族制造”；三是對陋裝作業(yè)實(shí)現(xiàn)“托盤”

設(shè)計(jì)與管理。為此，許多船廠將艇裝集配生產(chǎn)線從廠區(qū)主生產(chǎn)線分離出去，在

離廠區(qū)盡可能近、運(yùn)輸方便并有足夠面積的地方建設(shè)蒯裝集配中心(需要說明的

是在管子制作安裝工事中，仍需要現(xiàn)場管制作和管子修改，在廠區(qū)內(nèi)仍設(shè)有管

子加工廠房、設(shè)備)。

(3)胭裝集配中心的功能。

a、按訂貨清單組織陋裝件制作；

b、對通用件、予制件等擴(kuò)大予制并實(shí)行庫存管理；

c、對蒯裝件按類型、規(guī)格合理堆放；

d、根據(jù)各托盤表的標(biāo)識進(jìn)行分檢、配托；

e、按指定的時間將托盤配送到指定的地點(diǎn)。

目前大船重工胭裝公司已形成相當(dāng)規(guī)模：在土城子占地20余萬平方米，

設(shè)有管子加工流水線(同時統(tǒng)管新老廠區(qū)、博森公司等管子加工生產(chǎn))；鐵陋裝件

加工基地;單元、模塊制作基地，配有相應(yīng)的庫房和場地。在犧裝公司周圍，還

有若干鉀焊廠，已形成造船加工配套產(chǎn)業(yè)群。

（4）托盤設(shè)計(jì)與托盤管理

“托盤”是造船的實(shí)用術(shù)語。從形象看是一個鋼質(zhì)材料制成的筐，承載著

托盤表所列的胭裝件、連接件，按照一個作業(yè)小組3-5天的工作物量，送到指

定的作業(yè)地點(diǎn)，所以也稱“任務(wù)包”；托盤實(shí)質(zhì)反映了一種管理思想，托盤表表

達(dá)了完成工作單元的信息和指令。托盤表來源于壬盤設(shè)計(jì)圖紙文件的分解，設(shè)

計(jì)人員必須執(zhí)行托盤表不能“跨階段、跨區(qū)域、跨類型”編制的原則，特別強(qiáng)

調(diào)的是設(shè)計(jì)人員必須末生產(chǎn)進(jìn)度、施工區(qū)域劃分、現(xiàn)場施工條件及施工勞動量

有較清楚的了解，否則編出的托盤表將會給現(xiàn)場施工造成混亂，這在各船廠都

經(jīng)歷了一段過程。目前大船重工已將工藝路線和定額人員編入專業(yè)設(shè)計(jì)室，以

期加強(qiáng)托盤設(shè)計(jì).對吒盤生產(chǎn)管理來說，關(guān)鍵是保證托盤配齊率，目前鐵曬托

盤配齊率能夠得到保證，但管陋托盤配齊率由于管系附件品種繁雜，有時配套

出現(xiàn)缺件，影響的到裝配完整性。

（四）船臺（船雞）合攏階段

船臺、船塢是船廠最重要的生產(chǎn)設(shè)施，船臺;船塢）合攏工程的組織和周期

的控制，決定著船廠的產(chǎn)品產(chǎn)量。因此，在該階段的中心任務(wù)就是如何縮短船臺

（船塢）建造周期。特別是對于擁有大型船塢的船廠來說，由于塢容較大，如何

同時合理擺放幾條船位并對各船只工程進(jìn)度作到同步控制尤其顯得重要。如某

船廠20萬噸級船塢可同時擺放4條船，4個月開一次塢門年產(chǎn)出船舶10艘

左右，目前工程進(jìn)度控制可以達(dá)到2個月開一次塢門，年產(chǎn)出船舶增加到20

艘左右。

圍繞縮短船臺（船塢）建造周期：

1、對丁船體建造的要求是嚴(yán)格執(zhí)行吊裝”?劃組織連續(xù)吊裝，從工程控制角

度看：一是要避免出現(xiàn)“卡殼”分段影響吊裝;二是要有充分的分段儲備保證工

程進(jìn)度。

2、對于陋裝作業(yè)的要求是必須在生產(chǎn)管理和作業(yè)單位建立起一個理念：

“船下就是安裝，船上就是調(diào)試”（最大限度地提高分段予陋裝率），具體的要

求是在分段制作階段已將設(shè)備機(jī)座、管系、單元模塊安裝或制造完畢，在船臺

階段主要組織各系統(tǒng)連接、管系泵壓串油、電氣通電等校驗(yàn)調(diào)試工事。

3、重視并組織“工序前移”工作。船臺建造階段在船舶建造工程中是組織

難度大、投入勞動多的階段：分段吊裝、船上陋裝、設(shè)備定位、主機(jī)吊裝等交

叉作業(yè)。但從整體工程安排看，各船廠正努力將，‘專統(tǒng)造船時期水下建造階段的

工事提前到船臺建造階段完成，即組織“工序前移”工作。這是因?yàn)橄滤螅?/p>

一是主要設(shè)備己經(jīng)定位，封艙件安裝后甲板己經(jīng)扣上，如果出現(xiàn)差錯和重大修

改物件調(diào)運(yùn)非常困難;二是碼頭區(qū)域起重能力低于船臺吊車;三是封艙后船內(nèi)艙

室作業(yè)將受到條件和環(huán)境的影響。因此要將船舶下水后一些關(guān)鍵項(xiàng)目，全部或

部分在船臺建造階段完成。如著力組織發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的管系合攏安裝、密性試

驗(yàn)、設(shè)備定位及調(diào)試，使船舶下水后盡快爭取發(fā)電機(jī)動車，為其他關(guān)聯(lián)工事展

開創(chuàng)造條件。

4、開展船舶下水完整性檢查-為改變船廠在計(jì)劃節(jié)點(diǎn)強(qiáng)行下水的傳統(tǒng)作

法，生產(chǎn)管理部門制定了各船只下水完整性項(xiàng)目清單，確定船舶下水前必完項(xiàng)

目，以及部分跨期到下水后項(xiàng)目完工百分比。船舶下水前生產(chǎn)管理部門組織專

項(xiàng)檢查，經(jīng)公司主管領(lǐng)導(dǎo)審定后才能下達(dá)船舶下水指令。

（五）水下作業(yè)階段

該階段主要控制項(xiàng)目為：船舶下水、發(fā)電機(jī)動車、主機(jī)動車。

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