Проектирование производственного участка для изготовления бортовой секции ширина (В)=35м, длина (L)=38м, количество (N)=50шт.

Построение и расчет параметров сетевой модели (сетевого графика).

Сущность, задачи и функции технологической подготовки производства. судно строительное сооружение современное

В условиях ускорения научно-технического прогресса современные суда, особенно с атомными энергетическими установками, представляют собой сложные инженерные сооружения, насыщенные большим количеством машиноприборных комплексов и устройств, управляемых на основе полной автоматизации. Научно-технический прогресс обусловливает следующие особенности, характерные не только для судостроения, но и общие для различных отраслей промышленности:

• 1. Принципиальное изменение условий постановки научно-технических, технологических и производственных задач при принятии решения о создании судна нового проекта. Если в прошлом решение принималось при наличии научно-технических и производственных возможностей для обоснования целесообразности и достаточной экономической эффективности постройки нового судна, то в настоящее время главным условием являются целесообразность и необходимость постройки нового судна или серии судов нового проекта, которые определяются требованиями дальнейшего социально-экономического развития страны. При этом значительное число теоретических вопросов являются нерешенными и требуют для своего решения интеграции науки с производством (создание новых научных и производственных подразделений), внедрение новых конструкционных материалов и технологий, проектирование и изготовление средств технологического оснащения, подготовки и переподготовки инженерно-технических и рабочих кадров по новым специальностям. Примерами новых постановок научно-технических, технологических и производственных задач в судостроении являются решения о создании судов разного функционального назначения с новыми принципами поддержания, о насыщении судов атомными энергетическими установками, сложными системами автоматики.
• 2. Принципиальная новизна значительного числа головных, опытных и опытно-штатных изделий, одновременно создаваемых в различных отраслях промышленности. Так, например, в создании подъемно-спускного устройства на промысловых судах или автоматизированных систем управления судном принимают участие многие предприятия отрасли и всей страны. Массовый и интенсивный характер создания и освоения новых изделий приводит к дефициту всех видов ресурсов и требует применения новых методов организации распределения ограниченных ресурсов между отраслями народного хозяйства, внутри отраслей между их объединениями и предприятиями.
• 3. Комплексирование изделий -- переход от создания отдельных изделий к созданию их комплексов. Эта особенность характерна в первую очередь для судостроения, в котором современное судно является сложным комплексом (см. ГОСТ 2.101--68 „Виды изделий"). Создание подобных комплексов базируется на проведении многочисленных научно-исследовательских, проектно-конструкторских, технологических, экспериментальных работ, строго взаимосвязанных во времени и выполняемых большим числом предприятий различных отраслей промышленности.

Эти особенности современного производства, в том числе и судостроительного, предопределяют свои требования к комплексной подготовке производства, основной составляющей которой по трудоемкости и по продолжительности является технологическая подготовка.

Технологическая подготовка производства представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих полную технологическую готовность предприятия-строителя к постройке судов нового проекта, а также заданный рост технического уровня всех видов производства. Учитывая, что судостроительное предприятие имеет различные виды производства, такие, как судостроение (работы верфи), машиностроение, металлургия, производство товаров народного потребления (ТНП) и другие, ТПП также подразделяется по этим видам производства (ТПП верфи, ТПП МСЧ и т.д.).

Удельные значения (в %) видов производства на предприятии-строителе полного профиля:

Предприятие полного профиля - 100;

Судостроение (работы верфи) - 50-55;

Машиностроение (МСЧ, МЗК) -25-30;

Металлургия 5-10;

Производство ТНП -3-5.

Удельные значения видов ТПП (в %) на предприятии-строителе полного профиля:

ТПП предприятия-строителя - 100;

ТПП верфи - 60;

ТПП МСЧ - 20;

ТПП металлургии - 10;

ТПП ТИП - 10.

Наиболее трудоемким видом технологической подготовки производства является ТПП верфи, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к постройке судов нового проекта, а также заданный рост технического уровня производства верфи и каждого из его видов.

В организации ТПП верфи имеется принципиальное отличие от этого вида подготовки производства в других отраслях машиностроения, которое заключается в том, что технологическая готовность машиностроительного предприятия предусматривает наличие на нем полных комплектов конструкторской и технологической документации (ГОСТ 14.004--74), в то время как эта готовность в судостроении основана на передаче в производство конструкторских и технологических документов очередями. Кроме этого, особенностями организации ТПП верфи являются:

ТПП верфи организуется по десяти видам производства (корпусообрабатывающему, сборочно-сварочному, корпусостроительному, трубообрабатывающему, механомонтажному, производству изделий корпусодостроечной номенклатуры, производству и монтажу слесарно-корпусного насыщения, изготовлению и монтажу труб судовой вентиляции, производству и монтажу изделий отделки и оборудования судовых помещений, производству по монтажу изоляции и по лакокрасочным покрытиям, по испытаниям и сдаче судов), что значительно усложняет координацию работ, увеличивает их номенклатуру и трудоемкость;

конструкторская подготовка производства в ПКБ по срокам совмещается с ТПП предприятия-строителя судна путем участия технологов этого предприятия в работе ПКБ, начиная со стадии эскизного и технического проекта;

значительное число организационно-технологических документов разрабатывается на стадии технического проектирования;

технологические документы разрабатываются и передаются в производство очередями по мере поступления на предприятие-строитель соответствующих рабочих конструкторских документов верфи;

функции ТПП верфи шире функций ТПП в других отраслях машиностроения и дополнительно включают обеспечение технологичности судовых конструкций и испытаний механизмов, систем, оборудования, отсеков и судна в целом, типизацию технологических процессов в каждом из десяти видов производства верфи.

Удельные значения трудоемкостей выполнения работ (в %) по функциям ТПП верфи:

ТПП верфи - 100;

Обеспечение технологичности конструкций - 8;

Проектирование технологических процессов - 50;

Проектирование и изготовление СТО - 20;

Организация и управление процессом ТПП - 12;

Обеспечение изготовления головных и опытных образцов - 5;

Корректировка технологической документации - 5.

Подразделения, занятые в технологической подготовке производства.

Подготовку производства на судостроительном предприятии возглавляет главный инженер, которому подчинены все службы, ведущие разработку конструкторской, технологической, организующей и другой документации.

Центральной службой, обеспечивающей выполнение работ по подготовке производства, является отдел главного технолога (ОГТ). В ее составе работают следующие подразделения общезаводского назначения: централизованного планирования подготовки производства, распределения работ между цехами, нормирования материально-технических ресурсов, расчета производственной мощности цехов и сводной трудоемкости, необходимых для выполнения производственных заказов.

Специализированные бюро разрабатывают принципиальную технологию постройки корпуса судна, изготовления и монтажа трубопроводов, механизмов и оборудования, достроечно-отделочных работ, готовят технологическую документацию для цехов. Отдел главного конструктора (ОГК) разрабатывает проектно-конструкторскую документацию, необходимую в цехах основного и вспомогательного производств по их дооборудованию, частичной, реконструкции, развитию и совершенствованию производства. Весьма квалифицированное конструкторское подразделение специализируется на проектировании оснащения, создаваемого совместными усилиями конструкторов и технологов. Отдел главного металлурга выполняет всю необходимую технологическую и организационную документацию для металлургических и кузнечно-прессовых цехов, а также по термической обработке литья и поковок. Отдел механизации и автоматизации производства (ОМА) на основе заявок цехов и наличия разработок, выполненных отраслевыми научно-исследовательскими институтами, организует и осуществляет технические, технологические и другие мероприятия по плану повышения технического уровня и перевооружения производства. Значительная часть решений, принимаемых к реализации в порядке повышения эффективности производства, основана на информации, регулярно представляемой в распоряжение специалистов отделом научно-технической информации (ОНТИ), располагающим фондом различной информационной литературы.

Отдел стандартизации обеспечивает все подразделения предприятия необходимыми комплектами стандартов: государственных, отраслевых, республиканских и предприятия, контролируя их применение непосредственно на рабочих местах технологов и конструкторов, а также в цехах при изготовлении и приемке продукции. Отделы инструментального хозяйства (ОИХ), главного энергетика (ОГЭ) и главного механика (ОГМ), наряду с большой производственной работой по оперативному обеспечению цехов основного производства, выполняют значительные объемы работ по разработке перспективного развития производства предприятия, систематически расширяющего производственные возможности основных цехов, а также инструментального хозяйства, энергоснабжения и ремонтно-эксплуатационной базы предприятия. Отдел технического обучения (ОТО) участвует в организации учебно-методической работы в производственно-технических училищах (ПТУ), готовящих кадры для предприятия, и организует учебу рабочих и ИТР по повышению их квалификации.

Лабораторная база и метрологическая служба выполняют крупные работы, обеспечивающие высокое качество изготовляемой продукции. Крупным подразделением с весьма широким объемом задач является отдел, ведающий разработкой, освоением и внедрением автоматизированных систем управления предприятием (АСУП). Этот отдел, располагая электронно- вычислительной, счетно-перфорационной и другой оргтехникой, штатом математиков-программистов и операторов, работает практически со всеми подразделениями предприятия. Технологические бюро цехов (ТБ) выполняют большой объем работ по подготовке производства, выпуская всю оперативную технологическую документацию для производственных участков и бригад рабочих.

Таким образом, в подготовке производства по всем ее разделам заняты десятки общезаводских и цеховых служб, а также многие сотни специалистов проектно-конструкторских и научно-исследовательских организаций, работающих по договорам. Поскольку в подготовке производства участвуют многие сотни исполнителей, необходимо учитывать с достаточной достоверностью трудовые затраты на конструкторские, технологические и другие виды разработок, выполняемых в этот период. На основе просуммированных статистических данных по трудовым затратам могут быть созданы типовые нормативы по затратам на отдельные работы, выполняемые инженерно-техническими работниками служб подготовки производства.

Особенности технологической подготовки производства при постройке различных типов судов; основные направления совершенствования и сокращения сроков ТПП.

Для современного уровня развития судостроительного производства, и особенно на предприятиях, где нередко одновременно строится несколько разнотипных головных судов, организация технологической подготовки производства по оптимальному пути весьма затруднена из-за большого числа влияющих на нее факторов. Положение усугубляется наличием значительного количества технологических документов, причем их объем по мере усложнения проектов судов возрастает, преимущественно за счет дублирования документов по однотипным работам, выполняемым на разных этапах постройки судов. В этих условиях разработка, учет, контроль движения и корректировка технологических документов становятся сложной задачей.

Учитывая, что основная задача ТПП связана с сокращением затрат и сроков постройки головного судна нового проекта, можно выделить главное направление совершенствования ТПП - разработка и внедрение комплекса отраслевых стандартов системы технологической документации верфи (ОСТД верфи). Отраслевые стандарты представляют собой типовые правила разработки и оформления документов для каждого из десяти видов судостроительного производства в соответствии с требованиями унификации, модульно-агрегатного метода проектирования и постройки судов, автоматизированного технологического проектирования и управления процессом ТПП.

Таким образом, в условиях интенсификации судостроительного производства автоматизация производственных процессов и инженерно-управленческого труда, в том числе процессов ТПП, является одним из решающих условий повышения производительности труда и эффективности производства. В настоящее время в судостроении разработана и внедрена на предприятиях отрасли первая очередь ОСТД верфи, которая устанавливает виды технологических и организационно-технологических документов по десяти видам производства верфи, а также правила разработки, согласования и утверждения этих документов, общие для отраслевых стандартов „Технологические документы судостроительной верфи" на основе и в дополнение к государственным стандартам ЕСТД.

К организационно-технологическим документам верфи относятся графические и текстовые документы, определяющие отдельно или в совокупности технологию и организацию производственных процессов постройки судов, а также организацию работ по всем видам комплексной подготовки производства к постройке судов различных проектов. В зависимости от назначения документы верфи подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относятся документы, которые содержат необходимую информацию для организации комплексной подготовки производства и постройки судна данного проекта в целом, а также документы, определяющие технологические процессы постройки судна в каждом из видов судостроительного производства. Вспомогательными являются документы верфи, предназначенные для обеспечения одной или совокупности функций организации, нормирования, планирования и учета процесса постройки судна.

Основные документы верфи подразделяют на документы общего и специального назначения. К документам общего назначения относятся организационно-технологические документы и документы технологических процессов независимо от применяемых технологических методов изготовления изделий. К документам специального назначения относятся документы технологических процессов, входящие в отдельные виды судостроительного производства и выполняемые специализированными средствами технологического оснащения.

Виды, назначение и формы вспомогательных документов верфи, а также документов технического контроля устанавливаются стандартами предприятия (СТП) по каждому виду судостроительного производства.

Существующие в настоящее время стандарты Единой системы технологической подготовки производства разработаны для предприятий машиностроительной и приборостроительной отраслей промышленности. Для предприятий судостроения со специализацией выпуска чисто машиностроительной и приборостроительной продукции они приемлемы. Но для судостроительных предприятий полного профиля, где преобладающими являются работы верфи, эти стандарты не охватывают решения большого числа (до 60--70%) задач технологической подготовки производства, поэтому необходимы соответствующие отраслевые стандарты. Они должны основываться на государственных стандартах, учитывать условия и специфику судостроения.

Создание ОСТПП верфи является сложной задачей, но жизненно необходимой, особенно в условиях интенсификации производства на основе ускорения научно-технического прогресса. Для решения этой задачи разработана в отрасли долгосрочная комплексная научно-техническая программа, первая очередь которой реализована.

ОСТПП верфи -- это система организации и управления процессом ТПП верфи. Она предусматривает широкое применение прогрессивных типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ, средств робототехники и ЭВМ. Цель разработки и внедрения ОСТПП верфи заключается в сокращении сроков и затрат на подготовку производства к постройке головного судна нового проекта путем использования стандартных и типовых решений, автоматизированных методов проектирования и управления, повышения уровня специализации и кооперирования при обеспечении производства современными средствами технологического оснащения.

ОСТПП верфи должна обеспечивать постройку судов различных проектов с высоким качеством производства работ на основе организации высокомеханизированных и автоматизированных производственных процессов, автоматизации процессов управления. Она также должна способствовать постоянному совершенствованию подготовки производства и самого производства путем широкого применения прогрессивных технологических процессов, модульно-агрегатных методов проектирования и постройки судов, оборудования с программным управлением, использования средств робототехники и в конечном итоге создания гибких производственных систем разных уровней.

Внедрение ОСТПП верфи на предприятиях отрасли позволит:

оптимизировать организационные структуры и положения о службах ТПП на предприятиях;

использовать комплекс стандартов ОСТПП верфи;

применить типовые проектные решения с оптимизацией задач планирования, управления и анализа ТПП;

совершенствовать ТПП на основе системно-структурного анализа, моделировать процесс управления на основе экономико-математических методов и технических средств обработки информации.

Технологическая подготовка, длительное время выполнявшаяся традиционными методами, представляла собой трудоемкий и длительный процесс. Поэтому на его совершенствование были направлены усилия многих ученых и специалистов, которые вели разработки по ряду направлений. Среди них наиболее перспективным оказалось направление, основанное на применении математических методов и ЭВМ. В первую очередь это направление коснулось плазово-технологической подготовки производства, в связи, с чем потребовалось создание математической модели корпуса судна. Позднее круг задач, решаемых с применением математических методов, постепенно расширялся, о чем свидетельствуют приведенные в настоящей главе примеры. Однако при решении задач отсутствовали единые подходы к разработке программного и информационного обеспечения. В дальнейшем, в условиях возрастающей сложности судов, необходимости сокращения сроков их постройки, расширения применения математических методов и ЭВМ в инженерной деятельности, создания оборудования с ЧПУ, все в большей мере проявлялась необходимость дальнейшего совершенствования технологической подготовки производства, в первую очередь, на основе новых информационных технологий и создания на их базе автоматизированных систем (АСТПП).

Под АСТПП понимается система технологической подготовки производства на базе системного применения средств автоматизации инженерно-технических работ, обеспечивающая оптимальное использование персоналом программного обеспечения и технических средств автоматизации при выполнении функций ТПП.

К основным преимуществам АСТПП при подготовке производства следует отнести сокращение сроков ТПП, повышение качества работ, увеличение производительности труда инженеров и их сокращение до необходимого числа, облегчение получения оперативной информации о текущем состоянии ТПП, облегчение и ускорение корректировки разработок, обеспечение эффективного взаимодействия с другими системами автоматизированного проектирования. Ретроспективный анализ показал, что разработка АСТПП осуществлялась на ряде общих принципов, включая принципы: системного и информационного единства, развития, стандартизации, эргономичности и др.

Принцип системного единства заключается в том, что отдельные элементы системы должны разрабатываться и функционировать как часть единого целого. Наибольший эффект будет при комплексной автоматизации решения задач на всех этапах ТПП. При этом вся АСТПП может быть частью более крупных и сложных структур.

Принцип информационного единства состоит в использовании в подсистемах единых условных обозначений, символов, терминов, способов представления входной и выходной информации.

В соответствии с принципом развития АСТПП должна создаваться как открытая система с учетом возможности ее дополнения новыми подсистемами и корректировки имеющихся. Большинство АСТПП создавалось поэтапно, что позволяло учитывать изменения реальной системы и компенсировать возможные неточности исходных данных на первоначальном этапе разработки системы включением соответствующих элементов.

Принцип стандартизации призван обеспечить на базе унификации, типизации и стандартизации подсистем гибкость АСТПП, что позволяет снизить затраты и время на их разработку и эксплуатацию. Большое значение в настоящее время приобретает, например, использование единого общесистемного программного обеспечения.

Принцип эргономичности учитывает особенности взаимодействия человека с вычислительной техникой в процессе решения задач. Современные АСТПП представляют собой человеко-машинные системы. Человек (пользователь) является их активным составным элементом. Поэтому важно правильно распределить функции между человеком и вычислительными средствами. Актуальность проблемы связана также со слабой нормализацией большинства технологических задач, которые может решать АСТПП.

В связи с этим одним из направлений развития АСТПП является их расширение за счет включения в них новых задач. Немаловажное значение имеет в настоящее время интеграция АСТПП с другими автоматизированными смежными системами такими, как САПР, что уже осуществляется практически, автоматизированной системой проектирования средств технологического оснащения и автоматизированной системой управления проектами (АСУПр).

Основное назначение автоматизации управления проектами -- повышение производительности труда, связанного с процессами сбора, обработки, анализа данных о ходе реализации проекта, проведением необходимых аналитических и прогностических расчетов, а также расчетов по выработке вариантов для принятия управленческих решений.

Для облегчения решения этих задач и предназначены АСУПр. Они предоставляют возможность разрабатывать на предприятии комплекс документов по техническому, экономическому планированию. Мощные возможности данных систем позволяют быстро и точно обработать большой объем разнородной информации, произвести ее всесторонний анализ, выпустить различные типы производственной документации.

АСУПр прошли долгий эволюционный путь от программных средств, облегчающих решение локальных задач (в рамках проекта), до «мыслящих систем», дающих информацию для ответов на вопросы: «Что, если?», и базирующихся на математическом аппарате сетевого моделирования и вероятностных методов расчетов.

В настоящее время рынок АСУПр -- это целый сегмент рынка программного обеспечения, постоянно растущий и развивающийся. Одними из первых систем, пришедших к нам из мира управления проектами, были TIME LINE и MS Project (1990-е г.). Это были дешевые программные продукты. Изучение их возможности показало, что имеющийся комплекс ограничений на объемы обрабатываемой ими информации ставит под сомнение их применение на крупных предприятиях.

Судосборочная верфь - предприятие, выполняющее только монтажные работы по сборке и сварке корпуса судна из готовых секций, поступающих сюда. Это же предприятие устанавливает механизмы, трубопроводы, приборы и оборудование, которые также сюда поставляются. После завершения монтажных работ на стапеле судно спускают на воду, где его и достраивают.

Следует отметить, что такие верфи выгодны только в том случае, если на них осуществляют строительство большой серии судов (до нескольких сот). Из-за ограниченности производимых работ судосборочные верфи называют узкоспециализированными предприятиями.

Судостроительная верфь - предприятие, изготовляющее все корпусные элементы полностью. Строят судно на стапельном месте и производят монтаж поставляемых машин, механизмов и всего необходимого оборудования. Здесь же спускают судно на воду, заканчивают его достройку, проводят испытания. Специализация судостроительной верфи шире, чем у судосборочной. По одному проекту тут делают несколько десятков судов.

Судостроительный завод выполняет весь объем работ по изготовлению корпуса, а также выпускает некоторые виды механизмов. На таких заводах строят и целые серии судов (по 10-20), и опытные (по 1-2).

Основными цехами судостроительного завода являются: корпусообрабатывающий , в состав которого входят плаз и участки разметки деталей корпуса из листового и профильного материала, газовой резки металла, станочный парк по обработке деталей (гнутье и штамповка на прессах, сверление и т. п.) и горячей обработки их на плитах; сборочно-сварочный , в котором выполняется сборка отдельных готовых деталей корпусных конструкций в узлы, секции и блоки, их сварка и частичный монтаж оснащения судна; стапельный , производящий сборку и сварку корпуса из секций и блоков, а также его оснащение и монтаж устройств, механизмов и оборудования; корпусомонтажный (слесарно-достроечный, такелажный и малярный), выполняющий монтажные работы, достройку и отделочные работы на судне; заготовительные - модельный, литейный, кузнечный, электродный, предназначенные для обеспечения строящегося судна необходимыми литыми деталями, поковками, электродами и т. д.

К механической группе относятся механический со станочным парком по доводке и механической обработке новых деталей; котельный, где изготавливают паровые котлы, емкости, работающие под давлением, и выполняют относительно мелкие, но сложные корпусные работы; арматурный, где обрабатывают детали арматуры и автоматических устройств. Здесь же производят сварку, испытания, монтаж и наладку их на судне.

Механомонтажная группа включает трубомедницкий цех, который изготавливает конструкционные элементы судовых трубопроводов и монтирует судовые системы на судах.

В составе деревообрабатывающих цехов - лесопилки, склады хранения круглого леса и пиломатериалов, сушилки, плотницкий и столярный цехи.

Вспомогательная группа включает инструментальный, ремонтно-механический, электроремонтный и ремонтно-строительный цехи. Они обеспечивают инструментами все предприятие, а также ремонтируют оборудование производственных цехов и здания.

§ 59. Постройка судов

Судостроительные предприятия специализируются по следующим признакам: организации постройки судов (судостроительные заводы, судостроительные верфи и сдаточные базы);

Основному материалу корпуса судна (предприятия стального судостроения, предприятия, строящие суда из легких сплавов, пластмассовые, деревянные, железобетонные и т. п.);

Типу судов (предприятия, строящие танкеры, промысловые суда, сухогрузы, ледоколы и т. д.);

Району плавания судов (предприятия, строящие морские, озерные, речные и т. п.).

Судостроительные заводы - крупные самостоятельные предприятия, имеющие цехи, изготовляющие все элементы современного судна: корпусные конструкции, главные и вспомогательные энергетические установки, устройства, оборудование и т. п.

Как уже говорилось выше, из-за исключительной сложности постройки современных судов на одном предприятии судостроительные заводы организационно и экономически нецелесообразны.

Судостроительные верфи - предприятия, полностью изготовляющие все корпусные элементы, строящие суда на стапельном месте и производящие монтаж поставляемых контрагентами машин, механизмов и всего необходимого судну оборудования, спуск судна на воду, достройку, испытание и сдачу судна заказчику.

Сдаточные базы - предприятия, расположенные в районе сдачи судна, доставленного из отдаленных районов его постройки. На сдаточных базах судно окончательно достраивают, оснащают специфическим оборудованием, например АЭУ, вооружением и т. п., проводят испытание в условиях, близких к эксплуатационным, и сдают судно.

Основными цехами всякого судостроительного предприятия являются:

корпусообрабатывающий , в состав которого входит плаз и участки разметки деталей корпуса из листового и профильного материала, газовой резки металла (ручной, полуавтоматической и автоматической), станочный парк по обработке деталей (гнутье на прессах, строжка кромок и т. п.) и горячей обработки их на плите;

сборочно-сварочный , выполняющий сборку отдельных готовых деталей корпусных конструкций в узлы, секции и блоки, их сварку и частичный монтаж насыщения судна;

Стапельный, производящий сборку и сварку корпуса из секций и блоков, его насыщение и монтаж устройств, механизмов и оборудования. Кроме того, цех проверяет качество корпусных работ (проводит соответствующие испытания), производит подготовку судна к спуску и спуск его на воду;

корпусомонтажный (слесарно-достроечный, такелажный и малярный), выполняющий монтажные работы, достройку и отделочные работы на судне;

заготовительные-модельный , литейный, кузнечный, электродный и т. п., предназначенные для обеспечения строящегося судна необходимыми литыми деталями, поковками, электродами и т. д. (кронштейны, штевни, валы, клюзы, электроды и т. д.).

К механической группе цехов относятся:

Механический со станочным парком по доводке и механической обработке новых деталей;

Котельный, который изготовляет паровые котлы, емкости, работающие под давлением, и прочие относительно мелкие, но сложные корпусные работы;

Арматурный, где обрабатывают детали арматуры и автоматических устройств и производят сварку, испытание, монтаж и наладку их на судне.

Механомонтажная группа цехов включает трубомедницкий цех, который изготовляет конструкционные элементы судовых трубопроводов и монтирует судовые системы на судах;

Слесарно-монтажный цех, выполняющий монтаж на судне механизмов, судовых устройств и другие монтажные работы.

В состав деревообделочных цехов входят: лесопилки, склады хранения круглого леса и пиломатериалов, сушилы, плотницкий цех, выполняющий работы по достройке судна (обрешетник изоляции, настил опалубника и т. п.), а также обслуживающий другие цехи строительными лесами, ограждением, приспособлениями из дерева и т. п.; наконец, столярный цех, изготовляющий детали насыщения судна из дерева (мебель, отделка помещения и т. п.).

Вспомогательная группа цехов: инструментальный, ремонтномеханический, электроремонтный и ремонтно-строительный - обеспечивает все производственные цехи предприятия инструментами, приспособлениями, а также ремонтирует оборудование производственных цехов и здания.

Контрагентские цехи и участки являются цехами других предприятий, выполняющих на судах самостоятельные работы.

Энергетическое хозяйство судостроительного предприятия состоит из теплоэлектроцентрали (снабжающей завод силовой энергией, а также энергией для его освещения и отопления), трансформаторной подстанции, паросилового цеха (с испытательным стендом), компрессорной сжатого воздуха, водопроводной, кислородной, ацетиленовой станции и т. д.

Транспортный цех завода представляет собой водный, железнодорожный, автомобильный, автокарный и прочий транспорт и средства его эксплуатации, содержания и ремонта.

Складское хозяйство включает общезаводские склады, хранящие различные материалы, идущие на постройку судна (металлы, лесные материалы, топливо, текстильные и кожевенные товары, строительные материалы, готовое оборудование, машины и механизмы, электроматериалы, аппаратуру, приборы и многое другое). Это хозяйство представляет собой сложную организацию, обеспечивающую строящееся судно всем необходимым.

Методы постройки судов определяются технологией, принятой на каждом судостроительном предприятии.

Секционный метод заключается в том, что весь корпус судна разбивается на отдельные секции: палубы, борта, днище, переборки, платформы, надстройки и т. д.

Детали корпусных конструкций, заготовленные в корпусообрабатывающем цехе, подаются на участок сборки и сварки, где из них собирают отдельные секции. При сборке и сварке секций их насыщают оборудованием и деталями крепления. Затраты труда при постройке судна таким способом резко уменьшаются. Готовые корпусные секции поступают на стапельные построечные места, где из них формируют корпус судна, выполняют монтажные и сварочные работы.

После изготовления таким методом целого отсека или замкнутого помещения и испытания их на непроницаемость на стапельном месте продолжают монтаж насыщения корпуса (машин, механизмов, устройств, систем).

При блочном методе , который представляет собой развитие секционного метода, судно разбивается на крупные объемные части - блоки, изготовляемые в сборочно-сварочном цехе из отдельных секций, и подают на стапельное место в готовом виде - как бы часть судна, со всех сторон ограниченную конструкциями, образующими замкнутые отсеки или помещения. В готовом блоке выполняют и весь монтаж насыщения. Готовность отдельных блоков, подаваемых на стапель, доходит до 90%.

Такой метод постройки судна сокращает время, необходимое для формирования корпуса на стапельном месте, увеличивает пропускную способность стапелей. Кроме того, изготовление корпусных конструкций, образующих блоки судна в цеховых условиях,- в закрытом помещении, при максимальной механизации работ, улучшают качество работ, облегчают труд рабочих и резко увеличивают производительность труда.

Размеры блоков секций зависят от производственных условий на предприятии и от того, какой транспорт обеспечивает подачу блоков секции на стапельное место. На крупных, хорошо оснащенных заводах вес подаваемых на стапель блоков доходит до 600-700 т (при работе двух кранов грузоподъемностью до 350 т, обеспечивающих подачу блока спаренным способом, или же при сборке судна на горизонтальном построечном месте).

Рис. 81. Схема формирования корпуса на стапельном месте различными способами; а - пирамидальным; б - островным; в - блочным (римскими цифрами показаны номера блоков).

При блочном методе на стапеле выполняют только работы по монтажу забойных участков, различных конструкций, электромонтажные и прочие подгоночные работы.

Выставленные на стапельном месте элементы корпуса для уменьшения общих сварочных деформаций в большинстве случаев формируют тремя способами: пирамидальным, островным и блочным (рис. 81). Эти способы позволяют вести сборку и сварку корпуса широким фронтом, значительно сокращая время постройки судна.

При пирамидально м способе корпус собирают из секций и формирование корпуса начинают либо со средней части судна, либо с кормы. Выставленные первоначальные секции образуют подобие ступенчатой пирамиды, откуда этот способ и получил название.

Островной способ формирования корпуса заключается в одновременной закладке по длине судна нескольких секций, которые в дальнейшем смыкаются забойнымии секциями. Этот способ сокращает срок постройки судна благодаря расширению фронта работ.

Блочный способ применяется при формировании корпуса на стапеле из предварительно собранных и сваренных блоков секций или блоков. Использование этого способа рационально при серийной постройке судов среднего и малого водоизмещения. При блочном способе формирование корпуса начинают с установки базового блока, после чего производят стыкование с ним соседних блоков, одновременно по обеим стенкам.

Известны два метода организации постройки судна: поточнопозиционный и поточно-бригадный.

При поточно-позиционном методе постройка, сборка и монтаж блоков судна производятся на отдельных позициях на специальных тележках, которые передвигаются на новые позиции. При таком методе специализированные бригады рабочих закрепляются за определенными позициями работ, бригады имеют постоянные рабочие места и выполняют однородную работу.

Поточно-позиционный метод широко применяется при серийной постройке малых и средних судов.

Поточно-бригадный метод заключается в том, что специализированные бригады рабочих после выполнения определенного объема работ переходят с одного судна на другое. При этом методе у бригады нет постоянных рабочих мест, что приводит к непроизводительным потерям времени. Этот метод применяется при серийной постройке больших морских судов, когда их передвижение с позиции на позицию нерентабельно.

Спус к судн а на воду производится после выполнения всех работ, связанных с обеспечением прочности и герметизации его корпуса.

Спусковые устройства могут быть следующих пяти типов:

1) наклонные стапели , с которых судно спускается по наклонной плоскости под действием собственного веса. Судно должно быть поставлено на спусковые полозья, скользящие по наклонной поверхности спусковых дорожек. Спусковые наклонные стапели могут быть предназначены для продольного спуска, при котором судно сходит в воду кормой вперед, или для поперечного спуска,- при котором спускаемое судно входит в воду бортом;

2) строительные доки , представляющие собой котлован, отделенный от акватории воротами или плавучим затвором, носящим название батопорт. Батопорт притапливается на пороге в голове дока и прекращает поступление воды в док, когда он осушается. В строительном доке судно либо строят, либо его вводят туда на тележках, специально для спуска. Для спуска судна на воду док заполняют водой, и судно всплывает. При достижении одинакового уровня в доке и на акватории ворота открывают. Если док закрыт батопортом, то из него откачивают воду и он, приобретая плавучесть, всплывает, открывая вход в док, и тогда СУДНО выводится из дока;

3) док-камера , которая строится на уровне территории завода рядом с котлованом, расположенным ниже уровня воды и используемым для спуска судна. После подачи в док-камеру судна на тележках закрывают ворота со стороны завода и вторые ворота, расположенные в части котлована, граничащей с акваторией.

В док-камеру накачивается вода, судно всплывает с тележек и отводится в сторону над котлованом. После этого воду из доккамеры спускают, и судно опускается в котлован, в котором уровень воды равен уровню воды в акватории. Открываются наружные ворота, и судно выводится на открытую воду;

4) на спусковом устройстве для вертикального спуска судно завозят на тележках и вертикально опускают при помощи винтовых или гидравлических устройств в воду;

5) слип - механизированное устройство, предназначенное для спуска и подъема судов на тележках по наклонным рельсовым путям, бортом к воде. Скорость движения судна при спуске или подъеме регулируется тяговыми лебедками с такелажным оснащением. Имеются и другие разнообразные типы стапельных мест.

Достроечные работы на плаву выполняют после спуска судна на воду. На достройку оставляют минимальное количество работ: наладку механизмов и приборов, испытание их в условиях, близких к эксплуатационным, зашивку изоляции, отделку помещений, малярные работы, установку оборудования и другие завершающие работы. Спущенное на воду судно отводится к достроечной набережной, на которой предусмотрены энергетические сети (подвод электрического тока, сжатого воздуха, газов, воды и т. п.), крановое хозяйство и устройства для швартовки судна и доставки на него всех видов снабжения.

Все судовые машины, механизмы и устройства после окончания их монтажа налаживают и испытывают в работе по возможности в условиях, близких к эксплуатационным, у достроечной стенки завода. При испытании главных силовых установок и движительного комплекса судно крепят швартовными тросами к причальной стенке (поэтому все испытания, проводящиеся у достроечной стенки, принято называть швартовными испытаниями) .

После устранения всех недостатков, обнаруженных при швартовных испытаниях судна, составляется программа ходовых испытаний, и судно выходит на ходовые, сдаточные испытания, проводимые государственной комиссией. На ходовых испытаниях официально определяются фактические качества судна: скорость хода, управляемость и другие мореходные и технико-экономические характеристики. На основании государственных испытаний составляется акт приемки судна, и после устранения мелких недоделок оно считается вступившим в эксплуатацию.

Глава 5. Особенности Организации планирования И Управления на Судостроительном предприятии

______________________________________________________________

5.1. Организация подготовки производства на украинских судостроительных предприятиях

В современном судостроении решающее значение имеет организация подготовки производства. От уровня организации подготовки производства зависит своевременность и качество постройки судов с заданными технико-экономическими показателями. Судостроительная отрасль имеет свои специфические особенности [Брехов], которые состоят в следующем:

проектирование и постройка судов имеет большую продолжительность;

рабочее проектирование ведется параллельно с постройкой головного судна;

число конструктивных и технологических изменений при постройке головного судна достигает несколько десятков тысяч;

запуск в постройку серийных судов производится параллельно с постройкой головного судна;

применение специальных построечных мест (стапели, доки, достроечная набережная, которые являются дорогостоящими и сложными гидротехническими сооружениями;

номенклатура деталей на одно судно имеет более миллиона наименований;

неравномерность потребления материальных, трудовых и финансовых ресурсов в процессе постройки судна;

конструктивная сложность изделия, которая обусловлена применением специальной системы планово-учетных единиц (ПУЕ) для управления производственным процессом.

Специфика судостроительного производства предопределяет особенности его подготовки на судостроительном предприятии – эта подготовка является сложной организационной системой и связана со значительными материальными и трудовыми затратами, которые составляют 10–15 % стоимости создания головного судна [Арью; Брехов, Волков].

Эффективность деятельности судостроительного предприятия во многом определяется уровнем научно-технических разработок, связанных с организацией комплексной подготовки производства при постройке судов новых проектов. Рассмотрим основные задачи подготовки производства судостроительного завода.

Подготовка производства представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов научно-исследовательского, конструкторского, технологического и организационного характера. В работе [Арью] на основе проведенных исследований определены удельные значения распределения трудоемкости при комплексной подготовке судостроительного производства, которые составляют:

конструкторская подготовка производства –15%;

технологическая подготовка производства – 49%;

организационная подготовка производства – 12%;

материально-техническая подготовка – 9%;

другие виды подготовки производства – 15%.

Конструкторская подготовка производства – совокупность взаимосвязанных процессов по разработке проектно-конструкторских документов, ведомостей заказа материалов и оборудования, принципиальных технологий и организации постройки судна. Отличительная особенность конструкторской подготовки судостроительного производства состоит в том, что основную часть работы выполняет проектант, а часть работы – предприятие-строитель. Рабочая документация на изделие выпускается на основе конструктивно-технологического метода. В соответствии с этим методом детали, сборочные единицы и комплектующие изделия привязываются к частям производственного процесса судна, который характеризуется определенной системой ПУЕ. В спецификации конструкторских документов верфи включают информацию по технологии и организации постройки судна (технологические комплекты). Проведение данной работы требует организации совместной деятельности специалистов-конструкторов, проектантов и технологической службы завода.

Конструкторское подразделение завода разрабатывает проекты, схемы, чертежи и ведомости на следующие виды работ:

оборудование построечного места, закладку судна и его спуск;

документацию на изготовление спускового устройства;

выполнение расчетов общей и местной прочности при спуске;

проектирование нестандартного оборудования, оснастки;

корректировку документации по извещениям;

разработку и ведение обезличенных чертежей, стандартов и нормалей.

Конструкторский отдел выполняет ряд проектных работ по техническому перевооружению, реконструкции производства, созданию новых участков в обеспечении строительства новых проектов судов.

Технологическая подготовка производства верфи представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к постройке судов. Специалисты технологической службы начинают подготовку производства с приемки от проектанта заказной и рабочей документации. В составе документации в первую очередь принимаются график на постройку судна, принципиальная технология его постройки, перечень корпусных конструкций, энергетических установок, механизмов и оборудования, а также рабочая документация.

Основными задачами технологической службы завода являются:

разработка технологических процессов на постройку судна;

проектирование оснастки, приспособлений, специального инструмента, нестандартного оборудования;

разработка укрупненных, технологических графиков и сетевых моделей постройки судна;

разработка и формирование номенклатурных ведомостей планово-учетных единиц при постройке судна;

технологическое распределение работ между цехами;

разработка нормативной документации по используемым материальным ресурсам;

формирование заказных ведомостей на материалы и комплектующие изделия;

разработка технологических документов верфи, номенклатура и правила оформления, которых определены ГОСТ 3.1102-81 и комплектом отраслевых стандартов ″Технологические документы судостроительной верфи″;

разработка организационно-технической документации и мероприятий по строительству судов.

Одним из основных аспектов организации подготовки судостроительного производства является разработка технологической документации верфи. Подразделяется она на документацию общего назначения (карта эскизов, инструкции технологического процесса, ведомости подетальных норм, производственных и сводных норм расхода материалов, карта технологического процесса) и специального назначения (карта технологического процесса единичного процесса изготовления изделия, комплектовочная карта, технико-нормативная карта, операционная карта, ведомость средств технологического оснащения , ведомость технологических документов). Выпуск всей технологической документации регламентируются отраслевыми стандартами, которые специфичны и применяются только в судостроении.

Применяемые в период технологической подготовки производства способы разработки технологии выполнения тех или иных этапов постройки судна основаны на широком использовании типовых решений, обобщенных или укрупненных показателей. Ввиду этого разработанные технологические процессы часто бывают укрупненными, не учитывают состояние трудовых ресурсов и рациональной загрузки оборудования, усложняют процессы управления и подвергаются многократным корректировкам.

Использование оборудования с программным управлением обуславливает необходимость принципиально нового подхода в решении задач технологической подготовки производства – индивидуального проектирования всех технологических процессов с учетом конкретного состояния производственной системы. Такой подход может быть реализован только на основе автоматизации проектирования , объектом которого является технология изготовления деталей, узлов, конструкций, систем, блоков, а результатом – комплект технологических документов и данных для управления оборудованием. Исходной информацией для автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП) верфи являются данные о корпусе судна, его конструкциях, стандартных технологических решениях, моделях производственной системы, технологических процессов и используемого оборудования. Основная информация формируется на этапе проектирования изделия. В настоящее время в мире судостроения созданы и успешно эксплуатируются системы автоматизированного проектирования судов (САПР судов) и АСТПП.

Инструментарий используемых САПР определяет технологию обработки информации и формирование технологической документации. Под инструментарием понимается программное обеспечение системы и комплекс электронно-вычислительной техники. В зависимости от принятой на предприятии технологии определяется организация подготовки производства и соответствующая структура технических служб. На организацию подготовки производства существенное влияние оказывает уровень технического оснащения судостроительного предприятия, прежде всего оборудованием с числовым программным управлением.

Технические службы подготовки производства на украинских судостроительных заводах подчинены главному инженеру предприятия. В состав подразделений по подготовке производства входят отдел главного конструктора, главного технолога, цеховые бюро технической подготовки производства, отдел плановых расчетов и вычислительный центр . На некоторых заводах, например Херсонский судостроительный завод, отдел главного конструктора и технолога - объединены в одно подразделение и подчинены заместителю главного инженера. На остальных предприятиях применяется классическая схема организации подготовки производства.

Необходимо отметить, что в связи с расформированием экономи-ческих отношений судостроительной отрасли Украины происходит рест-руктуризация предприятий. Структурные преобразования происходят и в службах подготовки производства, хотя основная задача, если рассмат-ривать производство верфи, остается без изменений – эффективное обеспечение постройки судов с минимальными затратами, высоким качеством и в установленные сроки. Для решения этой задачи необходимы современные информационные технологии , инструментарий систем автоматизированного проектирования, подготовленные специалисты, соответствующая организация подготовки производства и эффективная система управления ею.

5.2. Анализ уровня автоматизации подготовки производства на украинских судостроительных предприятиях

Для определения уровня автоматизации подготовки производства на украинских судостроительных заводах необходимо рассмотреть вопрос о наличии инструментария (программно-технического комплекса), который может обеспечить решение поставленной задачи.

В настоящее время мировое судостроение располагает значительным фондом программных средств, который позволяет автоматизировать процессы проектирования и управления производством постройки проектов судов различных классов и назначений. Необходимо отметить, что созданный спектр программного обеспечения достаточно широк и позволяет применять электронно-вычислительную технику от начальных этапов проектирования и до сдачи готового изделия в эксплуатацию. По своему функциональному назначению созданный инструментарий представляет собой, как локальные программы для реализации отдельных задач, так и интегрированные системы комплексного применения. Созданная номенклатура программных средств, ориентирована на различные технические средства начиная от майнфреймов и заканчивая персональными компьютерами. Все это обуславливает определенные трудности в применении существующего инструментария.

В отечественном судостроении целенаправленное развитие работ по автоматизации проектирования и технической подготовки производства верфи началось с середины 70-х годов. В рамках общесоюзной программы в гг. была создана первая в отрасли САПР транспортных судов, получившая название ″Проект-1″ . При разработке этой системы был использован имевшийся опыт по выполнению в ряде конструкторских бюро отдельных расчетов на ЭВМ. Система ″Проект-1″ позволила автоматизировать в конструкторских бюро традиционные расчетные работы общепроектной и частично корпусной специализаций на стадиях эскизного и технического проектирования, а на заводах-строителях выполнять расчеты по плазово-технологической подготовке корпусообрабатывающего производства. Следует отметить, что, несмотря на относительно узкую, по сегодняшним представлениям, функциональную часть, созданная система получила широкое внедрение и явилась отправной точкой для дальнейшего развития по различным специализациям судостроения программных средств.

Разработки по данному направлению производились в отраслевых научно-исследовательских институтах, конструкторских бюро – проектантах судов и на заводах строителях. В отрасли был накоплен определенный положительный опыт создания и эксплуатации система САПР/АСТПП. Работа по координации разработки и внедрения САПР/АСТПП возлагались на Министерство судостроительной промышленности СССР. Необходимо отметить, что наряду с отечественными разработками, осуществляли внедрение и зарубежных систем. Так, в 1976 году Минсудпромом была закуплена система FORAN версии 10, разработчиком которой являлась испанская фирма Senner. На первоначальном этапе осуществлялась адаптация закупленной системы к технологическим процессам и производственным условиям отечественных судостроительных заводов и конструкторских бюро проектантов, а также настройка на технические комплексы ЭВМ серии ЕС. Рядом предприятий были получены положительные результаты, в том числе и украинскими, хотя система комплексного внедрения и широкого распространения не получила. На наш взгляд, одной из главных причин такого положения являлось отсутствие сопровождения системы со стороны разработчика. Пользователи системы, сталкиваясь с рядом сложных вопросов, не могли получить четкой и квалифицированной помощи в их решении. Отсутствие поддержки системы со стороны разработчика негативным образом сказалось и на том, что не использовались новые возможности, предоставляемые пользователю в связи с развитием комплекса технических средств. В отечественные средства электронно-вычислительной техники по техническим параметрам и надежности уступали западным, а на импорт иностранных ЭВМ существовало эмбарго. Отсутствие мощных графических терминалов и чертежно-графических автоматов существенным образом сдерживало создание конкурентоспособных отечественных разработок по автоматизации подготовки судостроительного производства.

В бывшем СССР сформировались три центра по разработке САПР/АСТПП: Северный (г. Ленинград) – ЦНИИ им. Крылова, ЦНИИ ТС, ЦНИИ ″Румб″, ЛКИ, ЦКБ-проектанты, ленинградские судостроительные заводы; Центральный (г. Горький) – ГФ ЦНИИ ТС, завод ″Красное Сормово″, Горьковский университет, институт прикладной математики и кибернетики; Южный (г. Николаев) – НИИ ″Центр″, НИИ ТС, НКИ, ЦКБ ″Черноморсудопроект″, николаевские судостроительные заводы.

Традиционно весь процесс постройки судна распределяется на отдельные виды производства: корпусообрабатывающее, сборочно-сварочное, корпусостроительное, трубообрабатывающее, механомонтажное, электромонтажное, машиностроительное, достроечное, малярно-изоляционное, испытания и сдача судна.

С учетом специфики судостроительных производств решались и задачи создания АСТПП. Внедрение САПР/АСТПП начиналось с корпусообрабатывающего производства, самого подготовленного по техническому уровню, программного обеспечения и технических средств, таких, как машины с числовым программным управлением типа ″Кристалл″, ″Гранат″ для тепловой резки металла . Высокая производительность этих машин и точность обработки деталей из листового проката открыли возможность значительного снижения трудоемкости как на изготовление деталей, так и сборки узлов, секций и блоков за счет уменьшения пригоночных работ или их полного исключения. Однако эффективная эксплуатация машин с ЧПУ требует наличия программ, описывающих геометрию всех вырезаемых деталей, маршрут и технологию резки для каждого листа металла, трудоемкость разработки которых была достаточно велика. Все это стимулировало создание систем, автоматизирующих все работы плазово-технологической подготовки производства. Внедрение современных технологий привело к созданию автоматизированных систем подготовки судостроительного производства. По каждому виду судостроительного производства создавались и автоматизированные системы, разработку которых осуществляли специализированные подразделения соответствующих научно-исследовательских институтов, коллективов проектантов и заводов-строителей.

Были разработаны несколько систем автоматизированного обеспечения постройки судна (АТОПС ); плазовых расчетов (ПЛАТЕР ); расчета деталей и карт раскроя для машин тепловой резки (ДЕКАРТ ); подготовки управляющих программ в интерактивном режиме на мини-ЭВМ РС-100; проектирования ТПП на ПЭВМ типа IBM PC/AT (ДСТПП КОП ) и несколько систем технической подготовки трубообрабатывающего производства: АСТРА; АРКТУР; ОКЕАН; АРКТУР-ОКЕАН; АСЭТР и др. По автоматизации ТПП остальных видов производств решались отдельные локальные задачи на всей информационной базе.

Внедрение всех перечисленных разработок осуществлялось на Украинских судостроительных заводах и КБ-проектантах. Однако необходимо отметить, что наибольшее распространение на южных заводах получила система ПЛАТЕР. Главным фактором данного положения послужило то, что разработчиком системы являлся НИИ ″Центр″, который территориально ближе находился к этим производствам. Причем, НИИ ″Центр″ не только создавал и сопровождал систему ПЛАТЕР, но и выполнял работы по плазово-технологической подготовке производства по ряду проектов для судостроительных заводов южного региона. Различные версии системы использовались для разработки плазовой документации по 30 проектам судов. Данная система внедрена на десяти судостроительных заводах, в том числе на 4-х в Украине (судостроительный завод ″Залив″ (г. Керчь), Херсонский судостроительный завод, николаевские судостроительные заводы ″Океан″ и им.61 коммунара). На Черноморском судостроительном заводе используется модернизированная система АТОПС под названием ″КОБРА″. Модернизация выполнена под продукцию специального назначения проектантом системы совместно со специалистами завода-строителя. На заводе ″Ленинская кузница″ в г. Киеве, Севастопольском морском заводе используется система АТОПС, разработчиком которой является ЦНИИ ТС. На ПО ″Море″ используются собственные разработки в связи с тем, что данное предприятие имеет свою специфику (применение алюминиевых сплавов при постройке судов).

Необходимо отметить, что кроме корпусообрабатывающего производства, решены вопросы автоматизации подготовки трубообрабатывающего производства. В первую очередь, это объясняется внедрением машин с программным управлением по гибке и обработке труб. По технической обработке трубообрабатывающего производства выполнены разработки, которые успешно применялись на судостроительных заводах бывшего СССР. Наибольшее распространение в отрасли получили такие системы: АСТРА, АРКТУР, АСЭТР, ОКЕАН . На украинских заводах только лишь судостроительный завод ″Океан″ использует собственную одноименную систему. На остальных судостроительных заводах решаются отдельные локальные задачи. Разработка систем ТПП трубообрабатывающего производства были выполнены применительно к техническим средствам ЕС ЭВМ, на которых они до настоящего времени эксплуатируются. Решение вопроса о создании системы по данному направлению с использованием современных технических средств и новейших информационных технологий проблематично ввиду экономического кризиса судостроительной отрасли, как Украины, так и России, обладающих наибольшим научно-техническим потенциалом судостроения среди стран бывшего СССР.

По автоматизации технической подготовки остальных видов судостроительных производств, кроме решения отдельных локальных задач, никакой систематической работы не выполнялось. Это привело к тому, что на отдельных предприятиях, в конструкторских бюро и научно-исследовательских, а также в учебных институтах проводятся локальные разработки решения практических вопросов, возникающих перед судостроителями. К большому сожалению, систематизации этих исследований не проводится. В частности, на Украине нет головной организации, занимающейся этой проблемой.

Одним из важных вопросов технической подготовки производства является разработка технологических процессов и нормирование труда. Что касается первой части данной проблемы, то все проводимые исследования в настоящее время не получили практического применения для судостроительного производства. По машиностроительной части судостроения работы проводились практически во всех трех центрах и некоторые разработки имели практическое применение. В сравнении с быстро прогрессирующей технологией по выпуску изделий машиностроения автоматизация разработки технологических процессов заметно отставала. По нашему мнению, необходим системный подход по комплексному решению данных проблем, начиная с этапа проектирования изделий путем накопления информационной базы деталей и обрабатывающего оборудования.

По нормированию труда методические разработки вопросов автоматизации осуществлялись ЦНИИ ТС (г. Ленинград), а практическое создание программных средств системы выполнялось в центральном регионе коллективом специалистов (г. Горький). Такое сотрудничество ученых и практиков позволило на базе технических средств ЕС ЭВМ создать систему САНТ , обеспечивающую задачи автоматизированного нормирования труда корпусостроительного производства. Данная разработка получила широкое распространение в отрасли и в том числе на украинских судостроительных заводах. Переход на персональную компьютерную технику не позволил авторам закончить реализацию проекта в полном объеме. Так, по достроечному производству судостроения разработки не были завершены в связи с тем, что авторы занялись реализацией проекта на персональных компьютерах. В настоящее время система САНТ эксплуатируется на ГП ЧСЗ, ОАО ″Судостроительный завод ″Океан″, ″Ленинская кузница″, Херсонском судостроительном заводе.

Техническая подготовка обеспечивает не только нормативной технической документацией судостроительное производство, но является основной информационной базой, на которой строится вся система управления процессом постройки судна. Главной исходной информацией для реализаций автоматизированной системы управления производством служат спецификации чертежей верфи и номенклатурные ведомости планово-учетных единиц. Специфическая черта судостроения – применение системы ПУЕ для решения вопросов организации и управления производством. Информация спецификаций чертежей верфи взаимосвязана с ПУЕ через код технологического комплекта. Необходимо отметить, что объем позиций спецификаций для среднего класса судов весьма значителен и может состоять из полумиллиона записей. Номенклатура ПУЕ

аналогичного проекта включает порядка 10-15 тысяч записей. Управление такими объемами информации требует мощных программно-технических ресурсов, а если учесть, что в проектную документацию вносится большое количество изменений, то поддержка информационной базы в адекватном состоянии задача очень актуальна.

Для формирования спецификаций чертежей верфи на магнитных носителях используется нормативно-справочная информация, которая состоит из классификаторов материалов, судового оборудования и изделий машиностроительной части. Если учесть номенклатуру применяемых материальных ресурсов по строительству судов, то объемы нормативно-справочной информации исчисляются миллионами записей.

НИИ ″Центр″, разрабатывая отраслевую типовую систему КАСУП ″Юпитер″ , создал подсистему ″Технологическая подготовка производства″, в рамках которой была реализована задача по автоматизации формирования и ведения нормативно-справочной информации и спецификаций чертежей верфи. Данная разработка выполнена на ЕС ЭВМ с использованием СУБД ADABAS и прошла внедрение на многих судостроительных заводах. Однако система создавалась как типовая, в связи с чем при внедрении на судостроительном заводе выполнялась разработка по привязке к конкретным условиям предприятия и структурам реквизитного состава информационной базы данных . Информация спецификаций конкретного проекта подготавливалась в КБ-проектанте на магнитных носителях и вместе с рабочей документацией поставлялась заводу-строителю по согласованным макетам, которые осуществляли ее обработку и ведение с использованием средств вычислительной техники. На основе сформированной базы данных осуществлялся расчет и управление материальными ресурсами, применяемыми при постройке судов.

При переходе на применение компьютерной техники НИИ ″Центр″ осуществил разработку и внедрение на ОАО ″Судостроительный завод ″Океан″ системы ДИС ″Верфь″ , которая обеспечивала преемственность решения перечисленных задач. Однако необходимо отметить, что одним из недостатков применяемых систем технической подготовки производства является слабая адаптируемость их к быстро меняющимся требованиям потребителей, это во многом связано с недостаточной эффективностью информационных технологий сквозного автоматизированного проектирования и подготовки производства, позволяющей достаточно быстро создавать и качественно обрабатывать конструкторскую и технологическую документацию.

Главный эффект от внедрения систем автоматизации состоит в существенном снижении ошибок и несогласованностей в проектной документации за счет использования выверенных и постоянно поддерживаемых баз данных, в сокращении трудоемкости и продолжительности выполнения проектных работ, повышения их качества за счет оптимизации, а также сокращении затрат на техническую подготовку производства за счет комплексного решения с использованием системного подхода.

Жизненный цикл производства и электронный макет его

Для обеспечения конкурентоспособности продукции в настоящее время недостаточно международных сертификатов, подтверждающих ее качество и высокие характеристики. Вся техническая документация на выпускаемое изделие должна соответствовать международным стандартам и восприниматься информационными системами фирм-участников совместного проекта. Требования к сертификации высокотехнологичной продукции распространяется не только на само изделие, но и на методы его проектирования, изготовления, способы и формы передачи информации об изделии и т. д.

Требования к представлению необходимой информации увязываются с современными стандартами на техническую документацию. Основной средой создания, хранения и обмена информацией становится цифровое электронное пространство. Опыт мировых промышленных предприятий показывает, что невозможно достичь эффективной и производительной организации труда без оптимизации организационной структуры предприятий, схемы управления производственными процессами, реорганизация схемы прохождения информационных потоков. Эти изменения базируются на едином электронном пространстве и создании информационной модели изделия на протяжении его жизненного цикла (ЖЦИ ).

В настоящее время имеется практическая возможность создания электронных документов и значительного сокращения применения бумажной технологии в проектировании, научных исследованиях и испытаниях, производстве, бухгалтерском и производственном учете, планировании, снабжении и сопровождении продукции современных предприятий.

По зарубежным прогнозам после 2000 года невозможно будет продать на внешнем рынке сложную машиностроительную продукцию без соответствующей международным стандартам ISO документации в электронном виде. Это приведет к ограничению поступления на рынок наукоемкой продукции тех фирм и стран, которые не освоят вовремя безбумажную технологию.

Отставание отечественной промышленности в вопросах разработки и освоения современных информационных технологий, а также в формировании единого информационного пространства и создании информационной модели изделия, затрудняет развитие сотрудничества отечественных предприятий с зарубежными партнерами и становится основным препятствием в продвижении отечественной продукции на зарубежные рынки. В будущем это может привести к полной изоляции отечественной промышленности.

Достичь наибольшей эффективности автоматизации процессов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией изделий промышленности возможно при охвате всех этапов ЖЦИ, что порождает определенные трудности:

– наличие множества различных систем, обеспечивающих эффективное решение конкретных задач для разных этапов жизненного цикла, но не обеспечивающих обмен данными между смежными системами;

– для предприятий, участвующих в поддержке жизненного цикла изделия, требуется эффективная система обмена информацией;

– для обеспечения работы с различными модификациями изделий, множество стандартов требуют поддержки 3-D моделирования сборочных узлов.

Концепция CALS состоит в создании единой интегрированной модели изделия, способной отражать все ее аспекты на любом из этапов ЖЦИ и обеспечивающей целостность всей модели.

Подразумеваемая "единая модель" изделия должна содержать всю необходимую информацию. При реализации CALS выделяются основные направления:

– этапы ЖЦИ;

– функции обработки информации.

ЖЦИ может быть представлен следующими этапами:

– маркетинговые исследования;

– концептуальное и рабочее проектирование;

– разработка документов;

– технологическая подготовка;

– материально-техническое снабжение;

– подготовка производства;

– изготовление опытного образца;

– изготовление, контроль и диагностика;

– реализация;

– ввод в эксплуатацию;

– эксплуатация и ремонт;

– утилизация.

Информация об изделии представляет собой набор данных, которые получают и используют на всем его ЖЦ и включает в себя информацию о конфигурации и структуре изделия, характеристики и свойства, организационную информацию (описание процессов, связанных с изменением данных об изделии, необходимые ресурсы – люди, материалы и т. д.), информацию о проведенных контрольных испытаниях, документы, которыми обрастает изделие с момента его проектирования до его продажи и дальнейшего обслуживания, и т. д. Укрупненное представление информации о жизненном цикле изделия приведено на рис.3.2.

Рис.3.2. Информация об изделии и процессы ЖЦИ

Весь объем информации об изделии можно распределить в соответствии с его ЖЦ:

1. Конструкторские данные об изделии представляют совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе проектирования и разработки изделия и содержащих информацию о составе изделия, геометрической модели изделия и его компонентов, технических характеристиках, результатах расчетов и моделирования, допусках на изготовление деталей и т. д.

2. Технологические данные об изделии представлены информационными объектами, полученными на стадии технологической подготовки производства. Они содержат сведения о способах изготовления и контроля изделия и его компонентов в процессе производства (в том числе входного контроля покупных изделий и материалов). Здесь представлены технологические операции, нормы времени и расхода материалов, управляющие программы для станков с ЧПУ, а также данные для проектирования приспособлений и специального режущего и мерительного инструмента и т. д.

3. Производственные данные об изделии получают в процессе производства. Они содержат описание изделия и его компонентов, а также сведения об их использовании в производственном цикле.

4. Данные о качестве изделия отражают результаты всех видов контроля, содержат сведения о соответствии изделия и его компонентов заданным техническим требованиям, техническим условиям, стандартам и другим нормативно-техническим документам.

5. Логистические данные об изделии получают в процессе проектирования и разработки, они содержат сведения, необходимые для интегрированной логистической поддержки изделия на пост производственных стадиях ЖЦИ.

6. Эксплуатационные данные об изделии представлены сведениями, необходимыми для организации обслуживания, ремонта и других действий, обеспечивающих работоспособность изделия, в том числе электронное техническое руководство по эксплуатации и ремонту.

Основой для решения поставленной задачи может служить использование единой интегрированной модели продукта и на протяжении всего ЖЦИ, описывающей объект настолько полно, что она выступает в роли единого источника информации для любых выполняемых в ходе ЖЦ процессов. Очевидно, что решение указанных проблем возможно только за счет стандартизации способов представления, интерпретации и использования информации. Поэтому стандартизация форматов моделей данных и протоколов цифровой передачи данных, обеспечивающих стандартные механизмы доставки цифровых данных, независимо от источников их происхождения, является основой CALS.

Тысячу лет назад в современных Сиракузах в ванне сидел изобретатель пытавшийся узнать, сделана ли королевская корона из чистого золота. В конце концов, он нашел ответ, выскочил из ванны, и голышом побежал по улице, оглашая окрестности знаменитым теперь возгласом «Эврика». Так из истории Архимед открыл основополагающий закон физики - на тело частично или полностью погруженное в воду действует сила, равная массе воды вытесненной этим телом. Вес тела выступает в роли давления, направленного вниз и может противодействовать давлению воды направленному вверх; если две эти силы равны тело плывет. Благодаря закону Архимеда человек получил возможность строить корабли любого размера из любого материала, а закон остается основной формулой при расчетах этих показателей.

Современная технология судостроения разделяется на несколько этапов.

КОНСТРУКТОРСКАЯ ПОДГОТОВКА

В период конструкторской подготовки производства разрабатывают проект судна. Разработку проекта корабля, как правило, проводят в четыре этапа:

1. Техническое предложение

Техническое предложение содержит: схемы общего расположения судна, мидель-шпангоута, расположения механизмов в машинном отделении, расположения специальных устройств и эксплуатационно-экономический расчет.

2. Эскизный проект

Эскизный проект содержит чертежи общего расположения судна, теоретический чертеж, конструктивный мидель-шпангоут, расчеты весовой нагрузки.

3. Технический проект

Технический проект содержит: договорную документацию (чертежи общего расположения судна, спецификации по общесудовой, корпусной и механической части, системам и электрооборудованию), проектную документацию (чертежи по общесудовой и корпусной части), чертежи по механической части (установка главных двигателей и валопровода и схемы трубопроводов), чертежи общесудовых систем, чертежи электрооборудования, расчеты прочности по теории корабля, весовой нагрузки.

4. Рабочий проект

Рабочий проект содержит: рабочие чертежи и всю технологическую документацию, объем которой устанавливает предприятие-судостроитель в зависимости от степени подготовленности производства, от типа и размерений судна, размера серии и прочих данных. В состав рабочего проекта входят разрабатываемые вновь, а также типовые, обезличенные и нормализованные чертежи.

При конструкторской подготовке производства осуществляется унификация оборудования и материалов, решаются вопросы о технологичности конструкций и ремонтопригодности судна, обосновывается метод его постройки и производится разбивка корпуса на секции. Существует несколько способов сборки корпуса судна на стапеле: подетальный, секционный и блочный.

При подетальном способе предусматривается сборка корпуса на стапеле из отдельных деталей. Производственный цикл стапельной сборки корпуса судна в этом случае очень длительный. Сокращают его применением секционного и особенно блочного способов, обеспечивающих: расчленение процесса сборки на предварительную и стапельную; перенос значительной части корпусосборочных работ в цех; применение автоматической и полуавтоматической сварки; установку оборудования в секции и блоки.

При секционном способе формируют корпус на стапеле преимущественно из предварительно собранных плоскостных, полуобъемных или объемных секций. Плоскостные секции состоят из полотнища плоского или с прогибью не больше меньшего размера секции в плане с приваренным к нему с одной стороны набором одного или двух направлений. Полуобъемными называют такие секции, у которых стрелка прогиба полотнища меньше размера секции в плане. Объемными считают такие секции, высота балок набора которых превышает меньший размер секции в плане.

При блочном способе корпус судна на стапеле собирают из блоков судна или блоков секций. Блок представляет собой часть корпуса судна, по возможности ограниченную конструкциями, образующими замкнутые отсеки, с установленными механизмами, трубопроводами, изоляцией. Его собирают из плоскостных секций днища, бортов, палубы и переборок, полуобъемных и объемных секций. При разбивке корпуса на секции учитывают производственные, конструктивные и технологические факторы.

РАЗБИВКА КОРПУСА СУДНА НА ПЛАЗЕ

Конструкторские бюро обычно выполняют чертежи корпусов судов в масштабе 1:25, 1:50 или 1:100. При изготовлении деталей и конструкций корпуса по таким чертежам неизбежны масштабные ошибки. Кроме того, эти чертежи не всегда содержат все данные, необходимые для определения точной формы и размеров деталей и конструкций, так как, например, теоретические чертежи выполняют лишь по части сечения шпангоутов, ватерлиний и батоксов. Поэтому на плазе предприятия вычерчивают теоретический чертеж корпуса судна в натуральную величину в трех проекциях. Используя такой чертеж, снимают плазовые данные, заносят их в таблицы, вычерчивают эскизы или изготовляют необходимую оснастку для выполнения корпуснозаготовительных, корпусносборочных и других работ. Плазовые работы - ответственная операция. Недостаточная точность их выполнения может привести к браку.

Плаз представляет собой помещение со специально подготовленным ровным полом, обычно набранным из деревянных квадратных брусков или уложенных на ребро досок, которые чисто строгают, выверяют по шергеню во всех направлениях, грунтуют, шпаклюют и окрашивают масляной краской серого цвета. Плаз должен иметь хорошее естественное и искусственное освещение, и в нем должны поддерживаться постоянные температура и влажность. При разбивке корпуса судна на плазе используют теоретический чертеж корпуса, таблицу плановых ординат, чертеж растяжки наружной обшивки, схему разбивки корпуса на секции и рабочие чертежи секций.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Все корпусные детали разбиты на группы по принципу однородности операций. За основу классификации принимают обычно следующие признаки:

толщину исходного материала;

конфигурацию контура деталей;

наличие и вид погиби;

наличие вырезов и отверстий;

наличие разделки кромок под сварку;

Существуют различные классификаторы корпусных деталей, согласно которых все корпусные детали разбиты на типовые классы и группы. В зависимости от конкретных условий некоторые группы могут быть объединены. На основе принятой разбивки определяют маршрутную технологию обработки деталей и выбирают необходимое оборудование. Весь листовой и профильный металл, применяемый при постройке судов, должен иметь ровную поверхность, так как неровности затрудняют выполнение разметки и резки деталей, а также сборки и сварки корпусных конструкций. Стрелки прогиба листов толщиной 1,5-5 мм не должны превышать 3 мм на метр длины, а у листов толщиной 6-18 мм допускаются до 2,5 мм на метр длины. Профили не должны иметь отклонений от прямолинейности более 2 мм на один метр и более 8 мм на всю длину полосы.

Однако, поступающий на заводы листовой и профильный металл, из-за наличия внутренних напряжений, вызванных неравномерностью охлаждения при прокатке, а также вследствие механических воздействий при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах, как правило, бывает неровным, листы имеют волнистость по длине, местные выпуклости и серповидную кривизну, а профили - винтообразную кривизну и волнистость. Листы и профили, волнистость которых превышает допустимую, правят. У деформированных листов и профилей одна часть волокон вытянута, а другая укорочена, и правка их сводится к выравниванию волокон по длине за счет сжатия вытянутых или растяжения укороченных. Так как растянуть волокна проще, чем сжать, правка листов и профилей основана на принципе растяжения волокон.

Правку выполняют вручную на плите ударами кувалд главным образом профильного металла или механизированными методами, самым распространенным из которых является правка на многовалковых листоправильных вальцах.

Сильно деформированные листы из тонколистовой стали правят на более толстом подкладном листе. Иногда ИСПОЛЬЗУЮТ одновременно подкладной лист и полосовые прокладки. Технология правки листов в листоправильных вальцах регулярно совершенствуется.

ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ КОРПУСНОГО МЕТАЛЛА

Для сохранности корпусов судов в надлежащем техническом состоянии в течение установленного срока службы все поверхности корпусных конструкций должны быть защищены от коррозии. Это достигается их грунтовкой и окраской. Однако поступающий на заводы листовой и профильный металл покрыт прокатной окалиной и образующейся при транспортировке и хранении ржавчиной. Поэтому весь корпусный металл должен быть очищен.

Наиболее производительна очистка корпусного металла химическим и дробеметным способами.

При химическом способе очистки с поверхности металла при травлении в соответствующих растворах удаляются окислы.

Оборудование участка химической очистки металла состоит из последовательно расположенных ванн, заполненных соответствующими растворами, кассет для загрузки металла в ванны и устройства для сушки очищенных листов. Большого распространения химический способ очистки не получил из-за трудности нейтрализации сточных вод. Дробеметный способ очистки заключается в очистке поверхности выбрасываемой металлической дробью под действием высокой центробежной силы. Ударяясь, она удаляет с поверхности металла имеющиеся на ней загрязнения, ржавчину и окалину. После дробеметной обработки поверхность металла приобретает чистый равномерно-шероховатый вид.

ТЕХНОЛОГИЯ РЕЗКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

гильотинные ножницы

После нанесения разметки корпусных деталей с помощью шаблонов и фотопроекционным способом осуществляется резка деталей. Существует два способа резки корпусных деталей: механический и тепловой. Механическую резку выполняют на ножницах - гильотинных, дисковых, вибрационных и пресс-ножницах.

резка металла лазерной установкой

Тепловая резка основана на сгорании металла, нагретого до температуры воспламенения в струе чистого кислорода и удалении этой струей образующихся окислов. Для нагрева металла используют пламя горючих газов.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СБОРКА И СВАРКА КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Сборочно-сварочные процессы состоят из нескольких основных операций: разметки мест установки деталей; первичного наведения деталей и проверки их положения; причерчивания для удаления припусков; совмещения кромок и закрепления деталей на прихватки или механическим способом; сварки швов и контроля их качества, а также некоторых дополнительных операций: тепловой резки или пневматической рубки при подгонке для удаления припусков; проверки положения и контроля установки деталей и узлов; правки конструкций после сварки.

Целью сборки корпусных конструкций является закрепление собираемых частей конструкции. Сварку соединений в конструкции выполняют в основном механизированными способами (автоматическая сварка под слоем флюса, полуавтоматическая сварка в среде С02 и порошковой проволокой, электрошлаковая, односторонняя сварка с формированием обратного шва). На всех этапах сборки и сварки выполняют проверку положения (контроль) деталей и узлов.

УЗЛОВАЯ СБОРКА И СВАРКА

Наиболее простыми элементами предварительной сборки корпуса являются узлы - технологически законченные части конструкции, из которых в последующем собирают и сваривают секции или корпус судна. Узлы состоят из двух и более деталей, составляющих балочные, фундаментные, рамные и бракетные конструкции, а также листовые полотнища. Изготовление их сравнительно легко поддается механизации и автоматизации, в особенности для корпусов плоскодонных судов с большой цилиндрической частью. Для изготовления узлов, в зависимости от степени механизации, существуют следующие способы: свободная сборка и сварка; кондукторная сборка и сварка; станочная сборка и сварка; сборка на поточных линиях.

Свободную сборку узлов можно выполнять на универсальных сборочных плитах или просто на ровных площадках цеха. Целесообразность такой сборки может быть оправдана только экономическими соображениями - при очень малой серии строительства судов. В большинстве же случаев свободную сборку следует заменять на кондукторную или станочную, при которых экономия труда составляет более 40 процентов. При свободной сборке все операции выполняют вручную. При свободной сборке для качества изготовления применимы временные переносные приспособления (упоры, фиксаторы, струбцины).

Кондукторную сборку узлов , как правило, выполняют без разметки и прихватки элементов; при этом устраняется необходимость удерживать детали при наведении и проверке положения. Кондуктор - это приспособление или устройство, позволяющее закреплять детали узла относительно друг друга в нужном положении, стягивать и удерживать их от свободного перемещения во время сварки; строго контролировать геометрические параметры узла. При сборке в кондукторе уменьшаются сварочные деформации на 30 процентов по сравнению со свободной сборкой и сваркой узлов. При больших сериях строительства судов используют специализированные кондукторы, при малых - универсальные и быстро переналаживаемые.

Станочная сборка и сварка узлов является наиболее прогрессивной. Однако для ее осуществления требуются определенные условия и, прежде всего, достаточно большая серийность изделий. Станочное изготовление узлов отличается высокой производительностью, достигаемой за счет механизации операций, а также за счет совмещения сборки и сварки в единый процесс. Удельное значение механизируемых операций достигает 80 процентов, что позволяет повысить по сравнению с кондукторной сборкой производительность более чем в 2 раза.

СБОРКА И СВАРКА СЕКЦИЙ

Сборка и сварка секций корпуса и надстроек - основные процессы постройки судна. Трудоемкость изготовления секций составляет более половины от общей трудоемкости сборки и сварки корпуса.

Расчленение корпуса на секции и установка их в удобное для сборки положение определили потребность в такой технологической оснастке, которая бы создавала базовую опору и фиксировала сложные обводы судового корпуса, обеспечивала взаимозаменяемость всех изготовляемых на ней секций. Основными видами оснастки для изготовления секций являются стенды и кондукторы, снабженные различными приспособлениями и переносными средствами механизации.

Изготовление блоков секций. Для сокращения стапельных работ, увеличения объема насыщения деталями, узлами и агрегатами механического оборудования судна отдельные плоскостные или полуобъемные секции и узлы собирают (формируют) в блоки секции. К этому типу также относятся и блоки надстроек, формируемые из плоскостных секций и палуб. Сборку и сварку блоков секции выполняют на опорных устройствах типа кильблоков или «клеток» на стапельных тележках и в стапель-кондукторах. Сварочных швов при изготовлении блоков сравнительно мало, поэтому сварочные деформации незначительны.

СПОСОБЫ СБОРКИ КОРПУСА СУДНА

При постройке судна существует несколько способов сборки корпуса судна.

секционная сборка корпуса судна

Технология судостроения на стапеле из плоскостных и объемных секций включает комплекс установочно-проверочных работ. Установочные работы состоят из операций по раскреплению и перемещению секций, проверочные - по проверке положения конструкции. Значительная трудоемкость этих работ объясняется наличием технологических припусков, которые на стапеле необходимо размечать и обрезать. Наличие припусков по монтажным кромкам заставляет при сборке корпуса на стапеле дважды устанавливать и проверять положение каждой секции (для стыкования после обрезки припуска).

блочная сборка корпуса судна

При блочном способе формирование корпуса в судостроении начинают с установки закладного блока, в состав которого входит машинное отделение судна, где необходимо произвести большой объем механомонтажных работ. В нос и корму от закладного блока последовательно пристыковывают остальные блоки. Формирование корпуса из плоскостных секций по отсекам является разновидностью блочного метода постройки. В качестве закладного также принимают наиболее насыщенный механизмами и системами отсек судна. Последующие блоки-отсеки формируют в нос и корму, присоединяя секции к закладному.

кольцевой кантователь

Наиболее рационален поточно-позиционный способ блочной постройки судов, который позволяет организовать ритмичное производство.

При строительстве судов в современной технологии судостроения применяют также смешанные секционно-блочный, секционно-подетальный и новые способы. Например, корпусы буксиров длиной до 53 м изготовляют из двух половин, разделенных по диаметральной плоскости. При сборке блоков состоящих из двух-трех секций сборка производится «бортом вверх». На стапеле обе половины с помощью кранов устанавливают в требуемое положение и сваривают по линии монтажного стыка. Суда небольшого водоизмещения собирают из максимально укрупненных элементов корпуса или моноблочным методом с помощью кольцевого кантователя.