Общие понятия о судостроительном производстве

Технология судостроения изучает сущность производственных процессов постройки судна, взаимосвязь этих процессов и закономерности их развития. Она базируется на таких фундаментальных науках, как математика, механика, физика, химия и взаимодействует с широким кругом прикладных наук, связанных с созданием судна: проектированием судов, теорией корабля, прочностью корпуса судна, экономикой судостроительной промышленности и другими.

Предмет технологии судостроения

Под технологией судостроения длительные годы понимали совокуп­ность производственных процессов постройки судов: получение и об­работку материалов, сборку и сварку корпусных конструкций и кор­пуса в целом, монтаж механизмов и электрооборудования, изготовление и монтаж системИзготовление узлов и монтаж систем на судне и устройств, оборудование и отделку судовых поме­щений, испытания и сдачу готового судна заказчику. Затем понятие тех­нологии существенно расширилось и помимо производственных про­цессов вобрало в себя изучение и создание технических средств, изучение технических, сырьевых, информационных, финансовых и кад­ровых ресурсов, систем управления, социальной и природной среды, в рамках которых реализуют производственный процесс, включая его экологические последствия.

В последние десятилетия XX века сложились следующие направ­ления развития технологии судостроения:

• Совершенствование существующих и разработка новых методов постройки судов, в том числе основанных на модульном принципе, при котором возможна сборка судов из ограниченного количества унифи­цированных первичных элементов-модулей;
• Применение математических методов и вычислительной техники при технологической подготовке производства и управлении техноло­гическими процессами;
• Механизация и автоматизация производственных процессов, в том числе с применением промышленных роботов, роботизированных тех­нологических комплексов и т. п.;
• Разработка принципиально новых технологических процессов, ис­пользующих действие лазеров и плазмы, более технологичных мате­риалов, высокопроизводительного оборудования, в том числе с число­вым программным управлением, высокоточных средств измерения;
• Экономия материальных, энергетических, трудовых, финансовых и других ресурсов при создании судов;
• Создание безопасных условий труда и экологически чистых про­цессов постройки судов.

Производственный и технологический процессы в судостроении

Под производственным процессом понимают совокупность действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для из­готовления или ремонта продукции. В ходе производственного про­цесса сырье, материалы, полуфабрикаты превращаются в продукцию, предназначенную для потребления. Производственный процесс об­разуется при наличии трех элементов: труда, т. е. целесообразной дея­тельности человека, предмета труда (на него направлены действия работника) и средств труда, с помощью которых осуществляют воз­действие на предмет труда. Взаимодействие названных элементов, приводящее к созданию новой или улучшенной продукции, образует производство.

В судостроении производственный процесс представляет собой на­правленные действия работников, которые с помощью имеющихся в их распоряжении средств труда (производственных зданий, сооружений, орудий труда) изготавливают корабли, суда, морские технические ус­тановки или восстанавливают их способность к эксплуатации.

Составными частями производственного процесса являются основ­ной и вспомогательный процессы. К основному относят процесс, непо­средственно связанный с превращением предмета труда в готовую про­дукцию. Вспомогательный процесс способствует осуществлению основного процесса без прямого участия в нем. Элементами и основного, и вспомогательного процессов остаются труд, предмет и средства труда. Отличие состоит в том, что продукцию основного производственного про­цесса используют сторонние потребители, а продукция вспомогательного процесса его обслуживает. В судостроении все работы, связанные с изготовлением продукции, реализуемой покупателю, относят к основному производственному процессу. Вспомогательными процессами являются изготовление инструмента, ремонт производственных сооружений, транспортно-погрузочные услуги и т. п.

Основной производственный процесс называют технологическим процессом, под которым понимают часть производственного процесса, содержащую действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Под определением состояния предмета труда понима­ют контроль производства (контрольные действия, осуществляемые рабочим). В ходе технологического процесса в результате действий че­ловека или машин происходит изменение внутренних свойств, формы, внешнего вида предмета труда. Например, в ходе резки и гибки изме­няют размеры и форму деталей, а в результате сборки образуется заду­манная конструкция.

Технологические процессы различают по назначению и универсаль­ности применения. Назначение определяет вид конкретного техноло­гического процесса, как части процесса строительства судна (техноло­гические процессы сварки металла, окраски конструкций).

По универсальности применения технологические процессы разде­ляют на единичные, групповые и типовые. Единичным называют тех­нологический процесс изготовления изделия одного наименования, типоразмера и исполнения. К групповым относят технологические про­цессы изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и техноло­гическими признаками называют типовым.

Каждый технологический процесс разделяют на операции. Опера­ция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте неизменными исполнителями. Примерами тех­нологических операций могут служить резка заготовки на детали, ус­тановка и закрепление на полотнище балок набора; гибка труб на тру­богибочном станке. Операция – основная единица при планировании и учете производственных процессов, при разработке технологических процессов, а также при их изучении.

Технологическая операция, в свою очередь, включает технологи­ческие и вспомогательные переходы. Технологическим переходом на­зывают часть операции, выполняемую одним и тем же инструментом при постоянном режиме работы человека или оборудования. Под вспо­могательным переходом понимают часть операции, состоящую из дей­ствий, не изменяющих предметов труда, но необходимых для вы­полнения технологического перехода. Примерами вспомогательного перехода могут быть закрепление заготовки или смена инструмента. Кроме переходов в состав технологической операции могут входить установы — части операции, выполняемые при неизменном закрепле­нии обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы.

Количество операций в технологическом процессе зависит от кон­структивного и количественного разнообразия предметов труда (их по­вторяемости и унификации), которое характеризует тип производства. Различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризует малый объем выпуска оди­наковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривают. При серийном производстве изделия изготавливают периодически и повторяющимися партиями. В зависимости от коли­чества изделий в партии или серии различают мелкосерийное, средне­серийное и крупносерийное производства. Для массового производства характерен большой объем выпуска одинаковых изделий, непрерывно изготавливаемых продолжительное время.

Тип производства оценивают коэффициентом закрепления опе­раций K_3,0 (коэффициентом серийности), под которым понимают ко­личество операций, выполняемых в среднем на одном рабочем месте за определенный период времени (месяц, год). При массовом произ­водстве K_3,0 = 1. Для крупносерийного производства K_3,0 < 10, для сред­несерийного 10 < K_3,0 < 20, для мелкосерийного 20 < K_3,0 < 40 Для еди­ничного производства K_3,0 не регламентируют.

Серийное и массовое производства характеризуют показателем такта выпуска (тактом производственного процесса) τ, под которым понимают период времени между изготовлением единицы изделия:

$\tau = T/N$

где:

• T – календарный отрезок времени;
• N – количество изде­лий, выпускаемых за это время.

Величину, обратную такту выпуска, т. е. количество изделий (про­дукции), выпускаемых в единицу времени, называют ритмом выпуска. Показатели такта и ритма выпуска используют при планировании и организации производства для расчета численности рабочих, количе­ства необходимых механизмов и машин, сменности работы, количества потребных технологических операций.

Для серийного и массового выпуска изделий свойственно поточное производство, определяемое расположением технологического обору­дования и оснастки в последовательности выполнения операций тех­нологического процесса.

В судостроении точных границ между типами производства не су­ществует, так как его продукцией являются разнообразные суда от ма­лых катеров и промысловых судовПромысловые суда до крупнотоннажных морских су­дов и военных кораблей. В большей степени распространены единичное производство по строительству единичных экземпляров судов и кораб­лей или серийное производство. При этом отнесение производства к се­рийному зависит от величины строящихся судов. Массовое производ­ство в судостроении встречается крайне редко.

Для осуществления любого технологического процесса необходи­ма та или иная совокупность орудий производства, которые называют средствами технологического оснащения (СТО). К ним относят технологическое оборудование, оснастку, приспособления и инструмент. Тех­нологическое оборудование – средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического про­цесса размещают материалы или заготовки, а также средства воздей­ствия на них. Примерами технологического оборудования служат ги­бочные прессы, машины для тепловой резки, агрегаты для сборки и сварки корпусных конструкций, станки для гибки труб, расточные станки и др. К технологической оснастке относят СТО для изготовле­ния корпусных конструкцийСостав и характеристика технологических операций изготовления корпусных конструкций (стенды, постели и т. п.), оснастку к тру­богибочным станкам, оснастку для проведения испытаний механиз­мов, устройств.

Приспособления главным образом обеспечивают фиксацию или перемещение предметов труда или инструмента при выполнении технологической операции. Приспособлениями являют­ся направляющие для перемещения по заданной траектории полуав­томатов для тепловой резки и сварочных автоматов, зажимы и фикса­торы для закрепления деталей, узлов и секций корпуса судна при их изготовлении и сборке, устройства, применяемые при монтаже валопроводовРемонт валопроводов и судовых гребных винтов, механизмов, трубопроводов.

Инструмент предназначен для воздействия на предмет труда с целью изменения его состояния. Но­менклатура инструмента, применяемого в судостроительном произ­водстве, весьма широка. Здесь и разметочный, проверочный, сбороч­ный инструмент, инструмент для механической и тепловой резки металла, инструмент для обработки поверхностей.

Разработка технологических процессов, выбор существующих или создание новых средств технологического оснащения осуществляют на стадии технологической подготовки производства к постройке судов.

О судовых механиках (видео)