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摘 要：如今，我国船舶制造产业正处在飞速发展期，作为直接体现船舶制造企业综合能力的因素，精度控制水平无疑对企业的可持续运营构成正比关系，并且也在某些方面对制船企业的经济效益与社会效益造成影响。笔者结合自身经验，首先阐述了船舶分段搭载精度控制的发展趋势及重要性，并对船舶分段搭载精度控制中的重点内容和优化手段进行了探讨与分析，最后得出相关论点，希望能给同行带来一定借鉴作用。
关键词：船舶工程 分段搭载 精度控制
中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0100-02
船舶建造的分段搭载精度控制是指从设计、原材料板的切割、制造、部件装配、分段制造，吊运、总组、搭载、切割机精度、胎架精度、余量补偿量加放、反变形加放、精度管理数据库系统、数据统计与分析、变形预测等影响船舶建造精度的各环节予以管理的技术。由于分段搭载精度影响因素多，涉及范围广，因而，必须综合利用先进的数据库技术、CAD技术、网络技术、各种船舶设计软件的接口技术、有限元计算技术等各种现代技术与手段，来实现全过程精度管理。
1 大合拢分段搭载精度控制的发展趋势
分段搭载精度控制是精益造船的主要技术，在缩短造船周期、降低造船成本、提高造船质量、应对PSPC标准、提高钢材利用率和劳动生产效率等方面具有重大意义。目前世界的船舶分段搭载精度控制技术发展很快，有以下几个方面的发展趋势。
第一，船舶零件制造设备向数控化、自动化趋势发展，船舶零件的制造精度越来越高，对船舶精度控制和控制相应更加有利。如，数控卷板机、数控切割机和数控水火弯板机的出现，使零件的制造精度更加适应严格的精度造船要求。
第二，从部分加放精度补偿量向全船全部用精度补偿量取代余量（零件冷热制造的余量不算）的方向发展。日本有的船厂已经做到这个精度控制水平，相信我国分段搭载精度控制水平也将朝这个方向发展。在船舶设计建模阶段就根据精度补偿量标准做好船舶零件的数字放样，最大限度地减少现场修割的工作量，提高工作效率。
第三，船舶分段搭载精度检测技术发展很快，韩国的造船企业基本已采用全站仪配合计算机数据处理软件技术进行船舶建造过程中的精度检测和数据处理。这种造船精度测量方法也是造船精度控制的发展方向。
第四，分段搭载精度专用工装和工具的研究发展也是船舶建造精度控制的发展趋势，如分段总段胎架工装、搭载支撑定位工装等都能有效提高船舶建造精度水平。
第五，是船舶建造精度控制技术将来必然包括舾装件的制作和安装精度控制技术。如铁舾件的安装位置精度、管子的制作安装精度和设备的安装精度等方面都将纳入造船精度控制的范围。这对提高船舶分段预舾装率有重大的意义。
2 船体分段的三维测量与分析技术
传统的分段精度测量表一般只测量外板型值，分段完工后的长度、宽度、高度、垂直度等项目。这种精度分析方法无法关注分段的建造细节，不能全面地分析分段的完工精度，测量数据也不能用于后续的总组与搭载目前较先进的分段测量方式是使用全站仪和PDA，测量分段上所有精度关注点的空间坐标值，然后根据测量的结果，计算出各点的偏差值、分段的长度、角度、平面度、平行度、垂直度等项目上，对分段进行按基准线对齐、按端线对齐、按平面对齐、扭曲分析等各种精度分析，并且测量结果可应用到后续的总组与搭载中。
基于良好的三维操作环境，完成分段精度控制任务，导入模型、定义测量点、测量项目、生成分段测量任务、测量数据导入并自动数据对中、报表设计与分析。在分段搭载精度控制方面，船舶工艺研究所数字化造船国家工程实验室已与上海船厂、上海交通大学、江苏科技大学等单位合作，即将完成一套基于数据库和CAD技术的船舶建造全流程精度管理系统，其主要功能包括与各设计软件的数据接口、精度管理图和精度管理表绘制、精度数据统计分析、结构变形预测、通用精度管理等。
3 船舶大合拢分段搭载精度控制研究
坞内搭载是船体建造过程中的最后一道精度控制程序，其精度控制水平主要受分段和总组时精度的影响，其控制难点比总组较为简单，因总段吊装重量较大多数为200～600 t左右，导致调整难度相对较大。现我们从数据测量和搭载精度控制基准方面来分析。
3.1 搭载精度测量数据的优化
3.2 搭载精度控制基准优化
搭载定位数据应当进行优化或改进后作为现场施工的工艺性文件，需要统一所有精度控制人员的思路和施工标准，这将大大提高现场精度控制水平。我们知道，船舶搭载精度控制活动的中心内容就是在精度制造技术阶段的组成元素，在这一阶段，我们根据搭载精度控制技术活动间的各种逻辑关系，最终构架出船舶产品精度制造技术活动的组织结构模型，在广义上来说，逻辑结构模型可以是一种可配置层次。
3.3 模拟搭载的研究
模拟搭载是在基于所有数据三维测量的基础之上开展的，这里面涉及到数据的测量，数据输入计算机后分析、确定最终总段接头的余量实现系统内的模拟搭载。模拟搭载技术船舶在建造过程中，从加工到船坞每个阶段不可避免的产生误差，而误差只有在船坞搭载时显现最为明显。模拟搭载就是预先了解要搭载上的总段精度偏差值及船坞（船台）内基准分段的精度偏差值，在电脑中进行模拟演示并分析得出有效的修正方案，在平台上进行切割修正实现吊装过程在确保精度情况下一次定位。
3.4 模拟搭载的总体流程
（1）数据测量采集。掌上电脑（PDA）与全站仪连接进行搭载分段测量，基准分段测量。
（2）设计模型。因为模拟搭载要依靠设计模型为基础，要先从TRIBON中调出相应的设计数据。在TRIBON模型中生添加管理点。
（3）单位分段。测量采集的数据与模型设计数据连接生成偏差值，掌握搭载、基准分段的精度现况。
（4）模拟搭载。将搭载模拟生产的偏差值与基准分段生成的偏差值连接。在模型生成中重叠和间隙的偏差值。
（5）精度校对表格。在模型生成中重叠和偏差值打印出来，根据精度校队表格现场施工作业。
4 结语
通过上面内容我们不难发现，通过对船舶大合拢分段搭载实施全过程精度控制，不但能有效控制制造成本，还可以在优化人力资源分配问题上求得最优解，保证企业收获良好的经济效益和社会效益。如今，船舶制造作业正在全世界范围内开展的如火如荼，如何有效地开展施工分段搭载精度控制工作，无疑对船舶企业的可持续运营构成直接影响。所以在船舶大合拢分段搭载阶段，我们应做好精度控制与优化工作，并随时总结船舶工程中的困难经验，加强精度控制手段，最终保证船舶大合拢分段搭载精度控制水平到达新的台阶。
参考文献
[1] 苏宇，董德玉，董德兴.改装船舶分段对接错位的研究与讨论[J].中国修船，2011（5）：31-32，36
[2] 张志英，徐晨，毛祖杰，等.基于规则的船舶分段动态空间调度方法[J].上海交通大学学报，2010（8）：1019-1025.
[3] 郑俊丽，陈峰，江志斌，等.缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法[J].上海交通大学学报，2009（4）：663-668.
[4] 郭荣奎，秦耀良，唐建琼.船体建造精度控制技术研究[J].江苏船舶，2008（2）：43-44.
关键词：船舶工程 分段搭载 精度控制
中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0100-02
船舶建造的分段搭载精度控制是指从设计、原材料板的切割、制造、部件装配、分段制造，吊运、总组、搭载、切割机精度、胎架精度、余量补偿量加放、反变形加放、精度管理数据库系统、数据统计与分析、变形预测等影响船舶建造精度的各环节予以管理的技术。由于分段搭载精度影响因素多，涉及范围广，因而，必须综合利用先进的数据库技术、CAD技术、网络技术、各种船舶设计软件的接口技术、有限元计算技术等各种现代技术与手段，来实现全过程精度管理。
1 大合拢分段搭载精度控制的发展趋势
分段搭载精度控制是精益造船的主要技术，在缩短造船周期、降低造船成本、提高造船质量、应对PSPC标准、提高钢材利用率和劳动生产效率等方面具有重大意义。目前世界的船舶分段搭载精度控制技术发展很快，有以下几个方面的发展趋势。
第一，船舶零件制造设备向数控化、自动化趋势发展，船舶零件的制造精度越来越高，对船舶精度控制和控制相应更加有利。如，数控卷板机、数控切割机和数控水火弯板机的出现，使零件的制造精度更加适应严格的精度造船要求。
第二，从部分加放精度补偿量向全船全部用精度补偿量取代余量（零件冷热制造的余量不算）的方向发展。日本有的船厂已经做到这个精度控制水平，相信我国分段搭载精度控制水平也将朝这个方向发展。在船舶设计建模阶段就根据精度补偿量标准做好船舶零件的数字放样，最大限度地减少现场修割的工作量，提高工作效率。
第三，船舶分段搭载精度检测技术发展很快，韩国的造船企业基本已采用全站仪配合计算机数据处理软件技术进行船舶建造过程中的精度检测和数据处理。这种造船精度测量方法也是造船精度控制的发展方向。
第四，分段搭载精度专用工装和工具的研究发展也是船舶建造精度控制的发展趋势，如分段总段胎架工装、搭载支撑定位工装等都能有效提高船舶建造精度水平。
第五，是船舶建造精度控制技术将来必然包括舾装件的制作和安装精度控制技术。如铁舾件的安装位置精度、管子的制作安装精度和设备的安装精度等方面都将纳入造船精度控制的范围。这对提高船舶分段预舾装率有重大的意义。
2 船体分段的三维测量与分析技术
传统的分段精度测量表一般只测量外板型值，分段完工后的长度、宽度、高度、垂直度等项目。这种精度分析方法无法关注分段的建造细节，不能全面地分析分段的完工精度，测量数据也不能用于后续的总组与搭载目前较先进的分段测量方式是使用全站仪和PDA，测量分段上所有精度关注点的空间坐标值，然后根据测量的结果，计算出各点的偏差值、分段的长度、角度、平面度、平行度、垂直度等项目上，对分段进行按基准线对齐、按端线对齐、按平面对齐、扭曲分析等各种精度分析，并且测量结果可应用到后续的总组与搭载中。
基于良好的三维操作环境，完成分段精度控制任务，导入模型、定义测量点、测量项目、生成分段测量任务、测量数据导入并自动数据对中、报表设计与分析。在分段搭载精度控制方面，船舶工艺研究所数字化造船国家工程实验室已与上海船厂、上海交通大学、江苏科技大学等单位合作，即将完成一套基于数据库和CAD技术的船舶建造全流程精度管理系统，其主要功能包括与各设计软件的数据接口、精度管理图和精度管理表绘制、精度数据统计分析、结构变形预测、通用精度管理等。
3 船舶大合拢分段搭载精度控制研究
坞内搭载是船体建造过程中的最后一道精度控制程序，其精度控制水平主要受分段和总组时精度的影响，其控制难点比总组较为简单，因总段吊装重量较大多数为200～600 t左右，导致调整难度相对较大。现我们从数据测量和搭载精度控制基准方面来分析。
3.1 搭载精度测量数据的优化
3.2 搭载精度控制基准优化
搭载定位数据应当进行优化或改进后作为现场施工的工艺性文件，需要统一所有精度控制人员的思路和施工标准，这将大大提高现场精度控制水平。我们知道，船舶搭载精度控制活动的中心内容就是在精度制造技术阶段的组成元素，在这一阶段，我们根据搭载精度控制技术活动间的各种逻辑关系，最终构架出船舶产品精度制造技术活动的组织结构模型，在广义上来说，逻辑结构模型可以是一种可配置层次。
3.3 模拟搭载的研究
模拟搭载是在基于所有数据三维测量的基础之上开展的，这里面涉及到数据的测量，数据输入计算机后分析、确定最终总段接头的余量实现系统内的模拟搭载。模拟搭载技术船舶在建造过程中，从加工到船坞每个阶段不可避免的产生误差，而误差只有在船坞搭载时显现最为明显。模拟搭载就是预先了解要搭载上的总段精度偏差值及船坞（船台）内基准分段的精度偏差值，在电脑中进行模拟演示并分析得出有效的修正方案，在平台上进行切割修正实现吊装过程在确保精度情况下一次定位。
3.4 模拟搭载的总体流程
（1）数据测量采集。掌上电脑（PDA）与全站仪连接进行搭载分段测量，基准分段测量。
（2）设计模型。因为模拟搭载要依靠设计模型为基础，要先从TRIBON中调出相应的设计数据。在TRIBON模型中生添加管理点。
（3）单位分段。测量采集的数据与模型设计数据连接生成偏差值，掌握搭载、基准分段的精度现况。
（4）模拟搭载。将搭载模拟生产的偏差值与基准分段生成的偏差值连接。在模型生成中重叠和间隙的偏差值。
（5）精度校对表格。在模型生成中重叠和偏差值打印出来，根据精度校队表格现场施工作业。
4 结语
通过上面内容我们不难发现，通过对船舶大合拢分段搭载实施全过程精度控制，不但能有效控制制造成本，还可以在优化人力资源分配问题上求得最优解，保证企业收获良好的经济效益和社会效益。如今，船舶制造作业正在全世界范围内开展的如火如荼，如何有效地开展施工分段搭载精度控制工作，无疑对船舶企业的可持续运营构成直接影响。所以在船舶大合拢分段搭载阶段，我们应做好精度控制与优化工作，并随时总结船舶工程中的困难经验，加强精度控制手段，最终保证船舶大合拢分段搭载精度控制水平到达新的台阶。
参考文献
[1] 苏宇，董德玉，董德兴.改装船舶分段对接错位的研究与讨论[J].中国修船，2011（5）：31-32，36
[2] 张志英，徐晨，毛祖杰，等.基于规则的船舶分段动态空间调度方法[J].上海交通大学学报，2010（8）：1019-1025.
[3] 郑俊丽，陈峰，江志斌，等.缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法[J].上海交通大学学报，2009（4）：663-668.
[4] 郭荣奎，秦耀良，唐建琼.船体建造精度控制技术研究[J].江苏船舶，2008（2）：43-44.