我国船舶制造技术的发展与创新研究

我国船舶制造技术的发展与创新研究

作者：胡春平

来源：《科学与信息化》2018年第31期

摘 要 我国船舶制造是交通运输的重要组成部分，也是影响社会经济、贸易发展的主要因素。当前我国船舶制造行业的相关技术，存在着科技含量低、施工难度大与耗能大等问题，这会对制造产业的平稳健康发展产生影响。本文主要探讨我国船舶制造技术的发展现状，通过对船舶制造技术存在的问题进行分析，提出推动船舶制造技术发展的创新策略。 关键词 船舶制造技术；发展；创新；研究 前言

船舶制造技术主要包括钢料加工、主船体制作、动力技术等，需要对多种零件进行组装，并进行多个部件与功能的调试。由于船舶制造工艺的流程较为复杂，其在船体设计、零部件组装与下水试验的过程中，会存在着相应的施工难点和安全隐患。本文针对我国船舶制造工艺、加工装备与制造自动化等难题，给出船舶制造设备与制作技术的创新方案。 1 目前我国船舶制造技术发展现状及存在的问题 1.1 船舶管件加工工艺的精度较低

现阶段市面上使用的船舶管件，主要包括无缝钢管、水气输送钢管、焊接钢管等，通常起到水、油、气等介质传输的作用。当前我国船舶制造厂对于多种管件的加工，主要运用弯管模子、滑轮槽道、滑块设备，以及机械切割、焊接等设备，对管件进行弯曲、焊接、开孔与冷却的操作。但限于我国船舶制造设备的陈旧与老化，其在管件加工中不能对管子圆度、弯曲半径、壁厚等进行有效控制，这造成管件生产精度达不到使用要求[1]。 1.2 船舶零件焊接的自动化程度低

在船舶零件的焊接方面，我国大多数船舶制造企业仍旧使用人工焊接，包括手工电弧焊、惰性气体保护焊等焊接方式，来完成船舶中钢材、管件等零件的焊接工作。而且从船舶制造企业单人单日的焊接物料消耗来看，使用人工焊接消耗的焊接材料为20kg左右，但国外自动化焊接的材料消耗能达到50kg，焊接的物料重量、焊接质量大大优于人工焊接。 1.3 船舶船体涂装设施的不完善

船舶涂装是船体表面处理的最重要工艺，其需要先进行船体、船舱中污渍、锈迹等的去除，然后利用喷涂、刷涂等打磨工艺，在其表面附上一层厚度适中的漆膜，来完成船体、船舱等的保护。我国船舶制造厂在涂装方面，设置有涂装房、除锈机、喷涂设备等，能够满足日常

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船体的涂装工作。但相比于国外的涂装设施，我国仍旧缺乏喷丸房、喷丸处理机、自动化涂装机器人等设备，漆膜厚度控制方面的精度也较低。 1.4 船舶钢板材料切割与加工工艺落后

我国船体钢板的切割与加工，大多船舶制造企业仍使用半自动、半手工的切割方式，对断面型钢、复杂断面型钢等进行切割。虽然部分造船厂也引进自动化数控切割机，但由于该设备存在一定的学习成本、操作难度，这使得钢板在切割效率、切割质量方面得不到保障。而对于钢板材料的加工与成形，一般使用冷加工工艺，进行不锈钢、合金钢等材料的加工。有关于复杂线型钢材的热加工，我国尚未研制出配套的曲板热加工设备，因此在板材较大曲率的热加工方面的工艺非常落后。

2 我国船舶制造技术的创新发展策略研究 2.1 完善船舶零件的焊接、切割与加工工艺

对于船舶船体中钢材、管件等的焊接，最重要的衡量标准为焊接效率、焊接质量，我国应借鉴国外超声波焊、自动横焊、垂直自动角焊的焊接工艺，研制出符合焊接需求、节能要求的焊接设备。而在船舶零件切割与加工工艺方面，船舶制造企业需要引入数控离子切割机、水射流切割机等，进行钢板、不锈钢、合金钢等的自动化与成形加工[2]。 2.2 研发国产的自动化管件与船体钢板处理设备

在船舶船体管件的加工中，需要研制自动化管件弯曲、焊接与开孔的设备，以对管件弯曲半径、壁厚等进行精确化控制。而对于船体钢板的涂装，应引入国外的喷丸房、环保涂装房、涂装机器人等设施，并对其中的涂装工艺进行改进，以满足国内船体喷涂的需求。之后要针对船体钢板冷处理、热应力曲面处理等环节，研制多种厚度板材的处理设备，并开发曲板自动化成形加工设施，从而实现对复杂曲线型板材的自动化加工处理。 2.3 构建船舶制造与组装的自动化生产流水线

虽然当前我国船舶制造技术，能够完成船体中大部分零件的生产、加工与组装，但仍未形成具有自动化控制的生产流水线。因此在船舶中各部件制造与组装过程中，需要将船舶管件加工生产线、钢材及其他零件焊接加工线、钢板切割与加工产线进行联合。现阶段我国已经引入电算化、智能化管理系统，并利用多种机械与自动化处理设备，来进行多个生产线的自动化控制与管理[3]。 3 结束语

我国船舶制造技术在不断发展的过程中，主要存在着制造工艺落后、技术含量低、自动化程度低等问题，这严重影响船舶企业在国际市场的发展。因此在船舶制造技术创新与升级的过

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程中，我国船舶制造企业一方面要引进国外先进的制造设备、加工工艺，对落后的制造技术进行改革；另一方面要建立统一的船舶制造与组装生产线，以完成船舶制造流程的智能管控。 参考文献

[1] 吴笑风，岳宏，王晶，等.我国船舶产业智能制造及其标准化现状与趋势[J].舰船科学技术，2016，38（09）：1-6.

[2] 李寿钊.我国船舶制造企业技术创新模式研究[J].科技展望，2016，26（23）：67. [3] 刘彬，郭纯轩.智能化制造技术与船体建造焊接变形控制[J].中国水运（下半月），2015，15（07）：1-3. 作者简介

胡春平，国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心审查员，研究生学历，研究方向：船舶与海洋结构物设计制造。