精度造船中数字化技术应用研究.pdf

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1、张起葆，等：精度造船中数字化技术应用研究张起葆1，刘建峰2，孙建志2，张峰1(1．威海职业学院，山东威海264210；2．上海外高桥造船有限公司，上海200137)提要造船精度控制技术是指通过科学的管理方法和先进的工艺手段对造船全过程进行尺寸精度控制和管理。主要介绍了我公司精度造船中关键数字化技术及其在造船工程中的应用，推动了公司造船精度与质量的提升。关键词精度控制数字化技术科学管理中图分类号U662文献标识码AResearchonDigitalTechnologyinAccuracyShipbuildingZHANGQi_ba01，LIUJian—fen92，SUNJi

2、an—zhi2，ZHANGFen91(1．WeihaiVocationalCoUege，WeihaiShandong264210，China；2．ShanghaiWaigaoqiaoShipbuildingCo．，Ltd．，Shanghai200137，China)AbstractShipbuildingaccuracycontroltechnologyistakingthescientificmanagementandadvancedtechnologyasapreconditiontoachievesizeprecisioncontrolandmanagementin

3、thewholeprocessofshipbuilding．Thisarticlemainlyintroducesdigitaltechnologyanditsap—plicationinaccuracyshipbuilding，whichimprovesbothprecisionandquality．KeywordsAccuracycontrolDigitaltechnologyScientificmanagement1引言以国际通用的68个要素、340项标准评估，与韩日等造船强国相比，我国与世界先进水平的综合差距为15年，其中信息技术应用方面差距最大，相差19年[1’

4、2]。信息管理落后已成为我国造船业最为薄弱的环节之一，直接影响到我国造船整体效率和水平的提升。随着工业化、信息化的不断发展以及现代高新技术的不断更新，相对于一般的制造行业来讲，船体建造常常需要测量很大的尺寸，几何量的测量已经从简单的尺寸、形位等平面及规则几何体发展到复杂的二维和三维形体，尺寸范围小至纳米级，大至数百米以上。传统的接触式测量方法显然已无法满足现代测量技术的要求，于是各种先进的测量方法应作者简介：张起葆(1965一)，男，高级工程师。运而生。全站仪的出现和广泛运用，为在船体建造过程中的高精度测量和精度管理提供了新的测量方法，解决了许多难题。随之出现的在测量过程

5、中实时传输测量数据的移动信息技术，使得这一现代化高新技术几乎与船体建造精度管理对测量技术的要求无缝贴合，加上测量系统的坐标计算三维化，数据的采集更加精确、全面、快速、安全、高效，推动现代造船精度管理进入了全新的发展阶段。从船舶行业自身发展的进程来看，降低船舶生产成本，提高船舶建造质量，实现精益造船、数字化造船，是船舶行业发展的必然途径和结果。数字化精度造船关键技术主要体现在数字化测量分析、数字化基准以及数字化模拟搭载三大方面。2数字化测量分析技术现代造船精度管理不仅包括水平度、垂直度、直线度，还包括同步度、圆心等管理，且船厂作业环境造船技术2014年第6期(总第322期)

6、复杂，立体交叉作业较多，在此背景下，数字化测量技术的优越性得以充分体现，系统解决了传统测量作业所面临的种种困难。在现有平台的基础上通过改变测量理念，进一步研究先进的数字化测量方法，逐步延伸其应用范围；通过改变固有的管理理念，突破二维坐标系的限制，使测量设备能够使用于码头(浮船坞)作业，并能适应海工产品等不规则分段的高精度要求。在此基础上应用三维测量场快速准确地采集数据，实现测量作业的高效化、自动化。目前数字化测量技术中应用最为广泛的为全站仪测量系统，该系统主要由全站仪、现场测量程序、三维分析程序组成。首先应用三维分析程序读取设计文件，生成测量点，然后输出到三维测量程序中，

7、再用全站仪通过对测量点上标靶的测量对构件进行现场测量，最后将测量点的数据导入三维分析程序中并进行分析(如图1所示)。图l全站仪测量分析示意图全站仪三维坐标测量可在船台通过全站仪对分段各点进行测量，得到三维坐标。在安全性、精确性、快速性上较传统的测量方式占有较大优势。使用全站仪三维测量系统测量实验分段，需要测量人员2～3人，所用的测量时间40～50min，还需加上分析时间10min左右。由于全站仪的精度很高，在测量中的精度可达N±lmm，比传统测量的精度高出很多。随着现代先进测量技术与方法的发展以及现代造船对于高精度、快速测量的