Организация судостроительного производства

Методы постройки судов и способы формирования корпусов

Общая технология и организация строительства судна определяются методом его постройки, способом формирования корпуса и методом организации производства.

На российских судостроительных заводах применяют главным образом секционный и блочный методы постройки судов, а также их комбинацию (секционно-блочный).

• Секционный метод применяют при постройке крупных, средних и некоторых малых судов на наклонных и горизонтальных построечных местах, а блочный — при постройке большинства малых и некоторых типов средних, как правило, на горизонтальных построечных местах.
• Подетальный метод, который был единственным в эпоху клепаного судостроения, при переходе к сварке потерял свое значение. Сегодня он применяется в основном при постройке мелких судов, когда корпус формируется из деталей и узлов.
• В настоящее время также получили развитие модульные принципы при проектировании и постройке судов. Модульный метод заключается в сборке судов разных архитектурно-конструктивных типов и размеров из заранее разработанных общих модуль-элементов — конструктивных (КМ) и функциональных (ФМ) модулей — конструктивно и технологически законченных типовых или стандартных сборочных единиц, насыщенных трубопроводами, механизмами, приборами и оборудованием.

Наиболее перспективными в качестве ФМ являются крупные сборочные единицы кормовой и носовой оконечностей с ЭУ, блоки судовых помещений и надстройки в сборе. Состав модулей определяет метод модульного проектирования: использование только модуль-блоков — блочно-модульный, модуль-панелей — модуль-панельный. Модульное судостроение обеспечивает перенос большого объема работ со стапеля и с участков достройки на специализированные предприятия, приспособленные к массовому производству.

• При секционном способе корпус судна собирают из плоскостных и объемных секций. Замкнутые отсеки и помещения по мере их готовности испытывают на непроницаемость, после чего выполняют монтаж механизмов, трубопроводов, устройств, оборудования и др.

Секционный метод предполагает формирование корпуса судна пирамидальным или островным способами.

• При пирамидальном способе формирования корпус судна по длине делят на ряд частей. Эти части, в которые входят все основные конструкции — днище, борта, переборки, палубы, по форме напоминают пирамиду с уступами, образованными отдельными секциями. Быстрее всего формируется поперечное сечение корпуса по высоте при несколько замедленном его формировании по длине. Сборка и сварка корпуса в высоту позволяет быстро завершать работы по формированию помещений, испытать их на непроницаемость, раньше начать монтажные работы.

Несмотря на значительные преимущества, пирамидальный способ формирования корпуса имеет ряд недостатков: весьма ограниченный фронт работ в начале постройки судна на построечном месте; невозможность одновременно вести сборочно-сварочные работы более чем в двух районах, что при сборке корпуса большой длины ведет к увеличению цикла постройки.

• При островном способе корпус судна разбивают по длине на несколько самостоятельных районов («островов»), формирование которых производят пирамидальным способом. Количество «островов» определяют исходя из конкретных особенностей судна, условий завода, принятых сроков постройки и т. п. В процессе формирования корпуса судна «острова» могут перемещаться по построечному месту или оставаться неподвижными. После окончания формирования «островов» включительно до верхней палубы по возможности большее число рабочих сваривает межостровные кольцевые монтажные стыки.

Островной способ обладает всеми преимуществами пирамидального и вместе с тем не имеет недостатков последнего, т. е. обеспечивает значительное расширение фронта сборочно-сварочных и монтажных работ, в результате чего сокращается цикл постройки судна. Благодаря этому островной способ получает все более широкое распространение на отечественных и зарубежных судостроительных заводах.

Островной способ позволяет рациональнее использовать построечное место тогда, когда его длина значительно превышает длину судна, но недостаточна для размещения двух судов. Свободную часть построечного места используют для постройки носового или кормового «острова» второго судна.

В судостроении в последние годы нашла признание разновидность островного способа формирования корпуса судна, когда корпус разделяется по длине на две части, каждая из которых собирается отдельно на одном или разных построечных местах и затем спускается на воду. Стыкуются обе части корпуса в доке либо на плаву.

• При блочном методе изготовленные заранее блоки, начиная с базового, подаются на построечное место. Блоки представляют собой крупные сборочные единицы, состоящие из секций и ограниченные обычно плоскостью, параллельной мидель-шпангоуту. В качестве базового принимается блок, формирования судна с которого обеспечивает минимальную продолжительность его постройки. В большинстве случаев в качестве базового принимают блок машинного отделения.

Блочный способ обеспечивает широкий фронт работ с наименьшим временем нахождения судна на построечном месте и дает минимальные общие сварочные деформации. Блочный способ является наиболее прогрессивным и экономически наиболее целесообразным методом в мировом судостроении.

• Дополнительным фактором, который способствует улучшению работы судостроительных предприятий является совершенствование механомонтажных работ. Для этого используется модульно-агрегатный ме­тод (МАМ) монтажа судового оборудования. Под этим методом понимается компоновка и формирование насыщенных судовых помещений, главным образом машинно-котельных отделений, из сборочных единиц всех уровней — агрегатов, зональных блоков и модулей.

Агрегатом называют сборочную единицу, скомпонованную из оборудования, выполняющего определенную функцию. Сборочная единица, компонуемая по территориальному принципу, т. е. рас­положенная в определенной зоне машинно-котельного отделения или другого насыщенного помещения, называется зональным блоком. Зональные блоки состоят из различного оборудования как объединенного выполнением единой функции, так и выпол­няющего различные функции. Несущей конструкцией зонального блока может быть специальная рама, чаще всего каркасного типа, и штатная корпусная конструкция.

Несомненное преимущество такого рода сборочных единиц — возможность их стандартизации или унификации, что исключает необходимость в разработке документации на стандартные или унифицированные агрегаты при проектировании новых судов.

Совершенствование модульно-агрегатного метода предусмат­ривает создание крупных зональных блоков, в которые компо­нуется все оборудование, расположенное в данном районе (зоне), как объединенное функциональной общностью, так и не связан­ное единой функцией, а также все трубопроводы (транзитные) и местное электрооборудование. В состав зональных блоков мо­гут входить один или несколько агрегатов и корпусные конструк­ции (цистерны, участки палубы, платформы и т. п.).

Применение зональных блоков позволяет удвоить по сравне­нию с функциональным агрегатированием объем монтажных работ, производимых в цехах и способствует сокращению продолжительности монтажных работ, вы­полняемых на судне, снижению общей трудоемкости монтажа.

Одним из наиболее перспективных пу­тей развития блочного метода является переход к модульным принципам. Сущность модульного метода постройки судов со­стоит в том, что корпус судна формируется на построечном месте из модулей, т. е. из однотипных (стандартных) блоков, имеющих полное или почти полное насыщение из унифицированных секций и узлов.

Модульные принципы могут быть применены не только при постройке корпусов судов целиком, но и при изготовлении от­дельных корпусных конструкций, надстроек, жилых, служебных, бытовых помещений и т. п. Модульные принципы дают наи­больший эффект при постройке судов большими сериями. В оте­чественном судостроении они впервые были реализованы при строительстве комбинированных судов типа «Борис Бутома» дед­вейтом 100 тыс. т.

Таким образом, весь ход развития судостроения свидетельствует о постепенном росте размеров и массы секций и блоков, увеличении степени их насыщения механизмами, устрой­ствами, системами и, что особенно важно, — о повышении уровня унификации этих сборочных единиц. Все это создает объектив­ные условия для перехода к модульному судостроению.

Организация производства при постройке судов

Неразрывно с технологией связана организация производства. В настоящее время в судостроении применяют три следующих метода организации производства при постройке судов: позиционный, поточно-бригадный и поточно-позиционный.

• Позиционный метод организации производства — индивидуальная постройка судов последовательными этапами в соответствии с технологическим графиком, содержащим номенклатуру и объем работ по каждому этапу. Бригады, выполнившие работы данного этапа, переходят к выполнению работ, предусмотренных на последующем этапе, на том же судне.
• Поточно-бригадный метод организации производства — серийная постройка судов специализированными рабочими бригадами, которые последовательно и ритмично переходят с одного судна на другое, выполняя закрепленные за ними одноименные на каждом судне работы. Каждое судно остается на своем построечном месте до спусковой готовности. Метод применяется при постройке более крупных судов, вследствие трудности перемещения тяжеловесных секций с позиции на позицию.
• Поточно-позиционный метод организации производства — серийная постройка судов на поточной линии с передвижением судна с одной позиции построечного места на другое, через одинаковые отрезки времени, равные такту выпуска судов с этой линии. Специализированные бригады закреплены за каждой позицией.

В современных условиях наиболее рациональным методом организации серийной постройки большинства судов является поточно-позиционный, позволяющий организовать ритмичное производство как на самих поточных линиях постройки судов, так и в заготовительных цехах завода, максимально механизировать работы на специализированных позициях и участках.