Основы технологии судостроения
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Судостроение. Судомоделирование
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 364
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-9729-1542-2
Артикул: 843342.01.99
Изложены современные принципы технологии постройки судов от подготовки производства (включая плазовую) до конкретных технологий обработки листового и профильного проката, изготовления сборочных единиц, формирования корпуса и надстроек, достроечных работ и всех видов испытаний. Указаны применяемые при этом средства технологического оснащения, механизации и автоматизации производства. Для студентов, изучающих дисциплину «Технология судостроения» специальности 26.05.01 «Проектирование, постройка и ремонт кораблей, судов и объектов океанотехники».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ǬǪǨȚȗȓȏȘșȗȕȉ ǵǸǴǵǩȂǹǬǼǴǵDzǵǪǯǯ ǸǺǫǵǸǹǷǵǬǴǯȆ ǺȞȌȈȔȏȑ dzȕȘȑȉȇǩȕȒȕȊȋȇ ªǯȔțȗȇǯȔȍȌȔȌȗȏȦ« 1
УДК 629.12 ББК 39.42 Б91 Рецензенты: к. т. н., проф. каф. технологии судостроения ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» Догадин Александр Владимирович; д. т. н., зам. директора Верхне-Волжского филиала ФАУ «Российское классификационное общество» Соловьёв Алексей Валерьевич; д. т. н., проф., зав. каф. проектирования и технологии постройки судов ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта» Роннов Евгений Павлович; д. т. н., проф. каф. основ инженерного проектирования ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова» Чистов Валентин Борисович Бурмистров, Е. Г. Б91 Основы технологии судостроения : учебник / Е. Г. Бурмистров. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 364 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1542-2 Изложены современные принципы технологии постройки судов от подготовки производства (включая плазовую) до конкретных технологий обработки листового и профильного проката, изготовления сборочных единиц, формирования корпуса и надстроек, достроечных работ и всех видов испытаний. Указаны применяемые при этом средства технологического оснащения, механизации и автоматизации производства. Для студентов, изучающих дисциплину «Технология судостроения» специальности 26.05.01 «Проектирование, постройка и ремонт кораблей, судов и объектов океанотехники». УДК 629.12 ББК 39.42 ISBN 978-5-9729-1542-2 Бурмистров Е. Г., 2024 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 2
__________________________________________________BB Предисловие СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ АСТПП - Автоматизированная система технологической подготовки производства; АСУП - Автоматизированная система управления предприятием (производством); ВРК - Винто-рулевая колонка; ДОЦ - Достроечно-отделочный цех; ЕСКД - Единая система конструкторской документации; ЕСТД - Единая система технологической документации; ЕСТПП - Единая система технологической подготовки производства; ЗИП - Запасные части, инструменты, принадлежности; ИТР - Инженерно-технические работники; КДМ - Изделия корпусодостроечной номенклатуры; КИМ - Коэффициент использования металла (материала); КОЦ - Корпусо-обрабатывающий цех; ЛКМ - Лакокрасочный материал; ММЦ - Механо-монтажный цех; МПЛ - Механизированная поточная линия; МСЧ - Изделия машиностроительной части; ОТК - Отдел технического контроля; ПУЕ - Планово-учётная единица; РКД - Рабочая конструкторская документация; РКО - Российское классификационное общество; РТК - Робототехнический комплекс; САПР - Система автоматизированного проектирования; СМЕ - Сборочно-монтажная единица; СЕ - Сборочная единица; ССЦ - Сборочно-сварочный цех; СТО - Средство технологического оснащения; ТПП - Технологическая подготовка производства; ЧПУ - Числовое программное управление; ЭМР - Электро-монтажные работы; ЭМП - Электро-монтажное предприятие. 3
ПРЕДИСЛОВИЕ Современное судостроение является трудоёмким и наукоёмким производством, в котором применяются новейшие достижения научно-технического прогресса. Совокупность знаний о традиционных и новейших методах и способах постройки судов является основой технологической подготовки специалистов для судостроительных предприятий и проектно-конструкторских бюро. Однако в системе преподавания профильных дисциплин остро ощущается дефицит учебной литературы, в которой достаточно системно и полно рассматривались бы вопросы организации и подготовки производства, плазового обеспечения цехов и участков, предварительной обработки проката и изготовления деталей, сборки и сварки узлов, секций и блоков секций, формирования корпуса судна на построечном месте, механо- и электромонтажных работ, обстройки, отделки и оборудования судовых помещений, всех видов испытаний, а также вопросы механизации и автоматизации судостроительного производства, в том числе на основе применения промышленных роботов и гибких автоматизированных систем. Это обстоятельство предопределило необходимость издания данного учебника. Настоящий учебник написан для университетов водного транспорта. В нём излагаются особенности постройки судов внутреннего и смешанного (река-море) плавания - основных транспортных единиц водного транспорта. В учебнике автор обобщил многолетний личный опыт преподавания в ВУЗе дисциплин «Технология судостроения», «Технология создания морской техники», «Механизация и автоматизация судостроительного производства». Во многом излагаемый здесь материал основан на классических учебниках «Технология судостроения», 1980 г. (автор В. Д. Мацкевич), «Технология судостроения и судоремонта», 1988 г. (авторы Ю. Г. Кулик и Ю. В. Сумеркин), «Технология судостроения», 2003 г. (под ред. А. Д. Гармашева), одноимённом учебном пособии, 2017 г. (авторы А. В. Догадин, А. С. Роганов, И. А. Соколова) и др. В учебнике изложены основные технологические понятия и процессы, принятые в судостроительном производстве. Преимущественное внимание уделено процессам создания корпуса судна, достроечным работам и испытаниям. Рассмотрены средства технологического оснащения, механизации и автоматизации производства, применяемые при строительстве современных судов. Отражены принципиальные вопросы технологии: физическая сущность процессов, пути их развития и совершенствования, типизация методов и средств и т. п. Поэтому содержание учебника следует рассматривать как основы дисциплины. Сведения нормативного характера, подробное описание технологических процессов и средств техноло- 4
__________________________________________________BB Предисловие гического оснащения студенты могут почерпнуть из многочисленных справочников и технической литературы по судостроению. Учебник написан в соответствии с программой дисциплины «Технология судостроения» для специальности 26.05.01 «Проектирование, постройка и ремонт кораблей, судов и объектов океанотехники», но мо- жет быть использован и для других уровней подготовки: 26.03.02 и 26.04.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» всех форм обучения. Он может быть полезен аспирантам, обучающимся по научной специальности 2.5.19 «Техноло- гия судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства», а также практическим работникам судостроительных предприятий. В результате освоения материала учебника студент получит знания, необходимые для осознанного участия в осуществлении производственных процессов, руководстве ими, их совершенствовании. Он сможет успешно решать технологические задачи не только при постройке судов, но и на этапе их проектирования, в частности, при отработке судовых конструкций на технологичность, разработке организационной и заказной документации, составлении графиков всех видов и др. Автор выражает глубокую признательность коллегам с кафедры проектирования и технологии постройки судов ФГБОУ ВО «ВГУВТ» и кафедры технологии судостроения ФГБОУ ВО «СПбГМТУ», рецензентам за ценные замечания и пожелания по улучшению содержания учебника. Все замечания по дальнейшему его совершенствованию также будут приняты автором с благодарностью. 5
Судостроительное производство __________________________________ Глава 1 СУДОСТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО После изучения этой главы вы должны знать: 1. Функции, цели и задачи технологии судостроения как науки; 2. Виды судостроительного производства и их содержание; 3. Структуру производственного процесса, производственного цикла и технологической трудоёмкости; 4. Задачи и разделы подготовки производства, их функции и содержание. 1.1.Судостроительное производство и его характеристика Суда строят на специализированных судостроительных и судостроительно-судоремонтных предприятиях. Строительство судна является производственным процессом, который включает в себя изготовление корпуса и надстройки, монтаж судовых механизмов, устройств, оборудования и трубопроводов, обстройку, изоляцию и отделку помещений, монтаж и наладку навигационных приборов, электро- и радиотехнических средств, а также испытания и сдачу судна заказчику [1]. Технология судостроения изучает сущность производственных процессов постройки судна, их взаимосвязь и закономерности развития. Производственный процесс - это совокупность действий людей и орудий труда, в результате которых материалы и полуфабрикаты превращаются в законченную продукцию. Сложный процесс постройки судна разделяют на частные производственные процессы, которые образуют классификационные категории производства, выделяемые по принципу применяемого метода изготовления изделий, - виды производства. На специализированных судостроительных предприятиях выделяют 11 основных видов производства [2]. Их наименования и содержание приведены в табл. 1.1. В условиях судостроительно-судоремонтных предприятий основные виды производства принято выделять более укрупнённо [3]: корпусное (с участками: корпусообрабатывающим, сборочно-сварочным, изготовления блоков и корпусостроительным); судомонтажное (с участками: механомонтажным и трубопроводным); достроечно-отделочное (с участками: столярно-плотничным, малярным, деревообрабатывающим, такелажно-парусным, изоляционным); электрорадиомонтажное (с контрагентскими цехами и участками: электромонтажным и шефмонтажным); 6
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Глава 1 машиностроительное (с цехами: механообрабатывающим, механосборочным, кузнечным, литейным). Кроме основных видов, на предприятиях имеются обеспечивающие производства с цехами: ремонтным, энергосиловым, инструментальным, транспортно-складским хозяйством и центральной заводской лабораторией. Таблица 1.1 – Виды судостроительного производства № п/п Вид производства Содержание производственного процесса 1 Корпусообрабатывающее Изготовление деталей корпуса, от получения и складирования материала до комплектации и хранения готовых деталей 2 Сборочно-сварочное Сборка и сварка узлов, секций и блоков секций корпуса судна с их насыщением 3 Корпусостроительное Формирование корпуса судна на построечном месте до спуска на воду, включая изготовление блоков судна 4 Трубообрабатывающее Изготовление труб, определение конфигурации и предварительный монтаж судовых трубопроводов на судне 5 Механомонтажное Сборка агрегатов в цехе, монтаж главных и вспомогательных механизмов, устройств, теплообменных аппаратов, валопроводов, тяжеловесного оборудования, окончательный монтаж и испытание трубопроводов 6 Электромонтажное Монтаж кабельных сетей, установка, включение, регулировка и сдача электрооборудования, систем автоматики и специальной техники 7 Слесарно-корпусное заготовительное Изготовление в цехах судостроительного завода изделий корпусодостроечной номенклатуры 8 Слесарно-корпусное монтажное Монтаж обрешетников, каркасов для формирования помещений, других металлических конструкций (доизоляционных и послеизоляционных), креплений дельных вещей, бытового оборудования и мебели, изготовление и монтаж труб судовой вентиляции 9 Обстроечно-отделочное Изготовление в цехах судостроительного завода неметаллических и композитных деталей, узлов, предназначенных для оборудования судовых помещений; изготовление и подготовка в цеховых условиях элементов отделки судовых помещений, монтаж деталей и изделий, предназначенных для отделки и оборудования судовых помещений 10 Малярно-изоляционное Подготовка поверхности конструкций, изготовление и монтаж изоляции, нанесение антикоррозионных и декоративных покрытий 11 Испытания и сдача судов Испытания и сдача судов 7
Судостроительное производство BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Под судостроительным предприятием понимают промышленное предприятие, располагающее средствами производства (средствами и предметами труда) и рабочей силой, способными создавать судостроительную продукцию. Все виды производства на судостроительном предприятии базируются на определённых рабочих местах, расположенных в цехах и на производственных участках. Цех - совокупность производственных участков. Производственный участок - группа рабочих мест, организованных по предметному, технологическому или предметно-технологическому принципам. Судостроительное предприятие состоит из основных и вспомогательных цехов, в которых осуществляют, соответственно, основную и вспомогательную части производственного процесса. В состав судостроительного предприятия также входят инженерные службы (конструкторские, технологические, метрологические), службы управления предприятием (планово-диспетчерская, экономические, автоматизации управления и др.) и обслуживания (административно-хозяйственные подразделения). Основными цехами любого судостроительного предприятия являются цехи верфи, в которых размещены 10 видов судостроительного производства (работы, входящие в электромонтажное производство, как правило, выполняет самостоятельное специализированное монтажное предприятие. Оно имеет свои цехи или участки на каждом судостроительном предприятии, но является структурным подразделением другого предприятия) [4]. Судостроительное предприятие, в основное производство которого входят только цехи верфи, называют судостроительной верфью [2]. Судостроительная верфь включает построечные места (сооружения, на которых размещают строящиеся суда), достроечные набережные, цехи по изготовлению деталей корпуса, корпусных конструкций, изготовлению и монтажу судовых трубопроводов и систем, монтажу различных механизмов, а также группу достроечных цехов. Все механизмы, устройства, оборудование, аппаратуру и приборы судостроительная верфь получает от специализированных предприятий (контрагентов). Существуют судостроительные предприятия, не имеющие корпусообрабатывающего и сборочно-сварочного цехов в составе судостроительного производства. Такие предприятия называют судосборочной верфью, где суда собирают из блоков, секций и узлов, поступающих по кооперации от других судостроительных предприятий. Судостроительные предприятия, в состав основного производства которых входит собственное машиностроительное производство, называют судостроительными заводами. Судостроительные заводы выпускают механизмы и оборудование как для нужд своего производства, так и для 8
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Глава 1 других предприятий. Основные цехи судостроительных заводов по характеру продукции и технологий её изготовления разделяют на цехи верфи и цехи машиностроительной части. Продукция цехов верфи предназначена для тех судов, которые строит данный завод. Цехи машиностроительной части изготавливают механизмы или оборудование и сдают их на склад. Со склада механизмы поступают на суда, строящиеся на данном заводе, или же отправляют на другие судостроительные предприятия. Судостроительные предприятия классифицируют также в зависимости от материала корпуса строящихся судов и районов их плавания [2, 5]. Существуют предприятия металлического, железобетонного, пластмассового и деревянного судостроения. Кроме того, различают предприятия морского и речного судостроения. В качестве основного классификационного признака принята спусковая масса строящихся судов (см. табл. 1.2). По этому признаку предприятия, специализирующиеся на строительстве судов внутреннего и смешанного (река-море) плавания, относят к верфям V, IV или III классов. Таблица 1.2 – Классификация судостроительных предприятий по спусковой массестроящихся судов Класс верфи I II III IV V Спусковая 1001 251 масса, т Более 7000 3501 до 7000 до 3500 до 1000 Менее 250 Взаимное расположение цехов, построечных мест, спусковых сооружений и прочих зданий и сооружений, а также железных и автомобильных дорог, сетей газопроводов и других промышленных сетей судостроительного предприятия определяется его генеральным планом. Компоновку генерального плана предприятия характеризуют коэффициентом застройки F k ¦ з.с З , (1.1) F где ȈFз.с. - площадь проекций всех зданий и сооружений на плоскость, м2; F - общая площадь территории предприятия, м2. На современных судостроительных предприятиях kЗ § 0,5. Изделия машиностроения по степени усложнения разделяют на элементы: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты [2, 3, 5]. В судостроении этим элементам даны специальные названия: деталь - элемент сложного изделия, изготавливаемый из одного материала без применения сборочных операций (например, лист обшивки, ребро жёсткости из профильной стали, кница, бракета, стенка набора и др.); узел - сбороч9
Судостроительное производство BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB ная единица (СЕ) - технологически законченная часть корпусной конструкции, состоящая из двух или нескольких деталей (например, тавровая балка, полотнище из нескольких листов обшивки, мелкие подкрепления и фундаменты, кницы с приварным пояском и т. д.); секция корпуса (плоскостная, полуобъёмная и объёмная) - комплекс из нескольких сборочных единиц и деталей, технологически законченная часть корпуса, состоящая из узлов и отдельных деталей, а также узлов и деталей насыщения (например, часть перекрытия днища, палубы, борта или переборки, форпик, ахтерпик, носовая или кормовая оконечности, борт с палубой, часть двойного дна и др.); блок секций корпуса - часть корпуса судна, отсечённая плоскостями, параллельными мидель-шпангоуту или палубам, формируемая отдельно из секций, узлов и деталей корпуса, узлов и деталей насыщения. Насыщением секций и блоков принято называть мелкие фундаменты, приварные детали и узлы судовых устройств, систем и оборудования, детали крепления изоляции и отделки помещения. Экономическую деятельность верфи характеризуют количеством произведённой за год продукции в стоимостном измерении. Готовую продукцию характеризует объём реализованной товарной продукции - сданные заказчику суда. Общий объём производства включает объёмы работ, выполненные за год, как на сданных, так и на строящихся судах. Объёмы работ по отдельным судам определяют на основе показателя продвижения технической готовности судна (в от технологической трудоёмкости постройки). Увеличение объёмов производства судов связано с сокращением производственного цикла их строительства. 1.2. Структура производственного процесса Производственные процессы состоят из технологических и прочих («нетехнологических») процессов [2, 5]. Технологический процесс - часть производственного процесса, связанная с изменением размеров, формы и свойств предметов производства в результате трудовых действий или естественных явлений. Например, в технологическом процессе окраски: нанесение краски на поверхность - это трудовые действия, а её высыхание на воздухе - естественный процесс. Технологический процесс состоит из технологических операций - законченных частей технологического процесса, выполняемых на одном рабочем месте неизменным исполнителем. Примеры технологических операций: резка листа на гильотине или на стационарной машине тепловой резки, установка и закрепление ребра жёсткости на полотнище и др. 10