船舶工艺技术体系

1.5.1　船舶工艺技术体系

现代船舶包括军用舰艇、民用船舶和海洋工程装备是航行或作业于严酷海洋环境下的一个复杂巨系统。随着各类高新技术的不断融入，船舶制造业已由历史久远的传统产业变身为当代高新技术产业。支撑其发展和演变的正是其不断扩大和日益高端化的船舶科学技术体系。这一体系包括船舶力学、船舶设计、船舶制造技术等三大领域，以及相应的制造管理体系。其中的船舶制造技术，也就是船舶工艺技术按壳、舾、涂三大领域细分，具体包括：钢材涂锈和涂装预处理，放样，切割，冷热加工，焊接，分段制作，总段组立，船台或船坞合拢，下水或出坞，舾装以及各阶段检验、测试和涂装等工艺技术。

由此可见，对于这样一类庞大、复杂和综合性强的高科技产品群，船舶工艺技术作为船舶工业最直接生产力的地位是不可替代的。因此，从系统、创新的角度研究构建完整的船舶工艺技术体系是非常重要的，也是非常必要的。并以此来科学地推进船舶工艺技术的持续进步，提升舰船产品生产能力，更是具有十分重要的关键作用。同时，船舶工艺技术体系不仅涉及面广而且还不断有新技术的加盟。因此，在建立体系时必须进行归纳梳理，抓住总纲，做到纲举目张。

1.5.1.1　工艺和工艺技术体系

体系一词最早源于春秋战国时期，中国古代哲学中所谓“体”是有根本的、内在的、主干的含意；所谓体系是指若干事物或某些意识互相关联而构成的集合体。有关体系在《论语》和《易经》中均有论述。

1）工艺

工艺通常是指加工产品或零件的流程和所采用的各种方法和技艺的总称。也即是人类在劳动中逐渐积累起来并经过总结、凝练的操作技术经验，它是应用科学、生产实践及劳动技能的总和。

国家标准GB/T4863对工艺的定义是：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程。我国制造业将制作工艺总称为“工艺”。

2）工艺技术

工艺技术是指工业产品的加工制造技术。包括从原材料投入到产品包装全过程的原料配方、工艺路线、工艺流程、工艺步骤、工艺指标、操作要点、质量控制等。

3）工艺技术体系

参照国家有关标准（如GB/T13016—标准体系表编制原则和要求），船舶工艺技术体系，可以定义为一定范畴内的制造军用舰艇、民用船舶和海工装备所采用的工艺技术构成并按其内在联系形成的、科学的有机集成。

典型的船舶工艺技术体系通常分为船体、舾装和涂装三大工艺领域。其中船体建造工艺可分为放样、零件加工、小组立、中组立、大组立、总组立等工艺，构成船体建造工艺技术体系分支，而由众多的工艺技术体系分支按系统、按层次形成一个综合集成体系，即为船舶工艺技术体系。

1.5.1.2　船舶工艺技术的分类和演绎

迄今为止，世界上对船舶工艺技术的分类有多种分类法，但尚无一个统一和公认的最科学的分类标准。从工艺技术的分类发展进程来看，基本上是从工种、发展成技术再演绎为技术领域，工种是指单一的初级的加工工艺方法，如冲压、钻孔；技术是工种组合升级，如切割技术就包括气割、等离子、激光等；技术领域是在一定范围内由多种技术组合形成一个相对独立的技术群，如数字造船、绿色造船就包含多项技术，亦可指某一项工程技术所包含的多项技术综合群体。而且随着技术创新和技术进步，以及新工艺、新技术的不断出现，使得体系也在不断演化和重组，以钢材切割为例：就经历了手工、机械、氧乙炔、高压水、等离子和激光切割，将来还会不断出现新的切割方法。

1）日本造船技术的分类演绎（按日本钢船工作法）

（1）第二次世界大战前按工种分类，即放样工、冷作工、钳工、铜工、木工、油漆工、起重工等。

（2）第二次世界大战后第一阶段（战后至1965年），开始按技术分类：有比例放样、投影号料、电印号料、计算机数值计算（外板展开、外板弯度、肋骨纵骨弯度计算等），气割和门式气割、光电跟踪切割、抛丸除锈、自动焊接和精度控制等技术。

（3）第二次世界大战后第二阶段（1965～1970年）按技术分类主要有：数学放样、数控技术、造船成组技术、造船生产设计技术、分段、总段建造技术、串联造船技术、两段法造船技术、预舾装技术、各种流水作业线技术、机械化自动化焊接技术、流程合理化技术等。

（4）第二次世界大战后第三阶段（1970～1990年），按技术分类为：省力化技术、无人化技术、船体建造输送机械化技术、作业场所定置化技术，分段总组技术、区域舾装技术、大型舾装单元、分段舾装室内化技术、盆舾装技术、大吨位起重技术、中间坞门及双坞门系统技术等。

2）欧洲造船技术分类

类同于日本，由于气候原因，着重于室内造船技术和大总段机械化下坞技术，以及壳舾涂一体化技术，分段地面移动技术等。20世纪末欧洲造船界对造船技术分为室内造船技术、大总段机械化下坞技术、壳舾涂一体化技术和模块化造船四大类，总结了最新的造船工艺技术。

3）美国造船技术分类

美国在20世纪70年代中期引进日本造船技术，并在80年代形成的“造船成组技术”中将造船技术分类为船体分道、区域舾装、区域涂装、管件族制造、壳舾涂一体化等技术类别。

4）中国造船技术分类

（1）我国在1988年将造船工艺技术分类为：总体工艺技术、船体建造工艺技术、舾装工艺技术、焊接工艺技术、涂装工艺技术、电算技术在造船工艺中的应用、生产工程管理技术等七大类技术。

（2）1989年将造船技术分类为：计算机应用技术、管理技术、钢结构生产技术、管系制造技术、预舾装技术、船台（坞）装配安装技术、焊接技术、涂装技术等八类技术。

从第二次世界大战到21世纪初，船舶制造工艺技术分类先由工种逐渐发展到按技术和技术领域分类，并逐渐趋于合理，表1.5－1显示了船舶工艺技术按年代的演绎和进化史。

表1.5－1　船舶制造工艺技术演绎表

5）造船技术演绎综合

从国内外对船舶工艺技术的分类情况看，基本上按技术和技术领域分类，但对于军船来说，也有按产品或型号分类，如水面、水下、军辅及其他，但其下层仍然按具体的专业工艺技术分类。其各有优点，也都有不足之处，究其原因，实在是造船技术繁杂，内容广泛，层层相扣，很难有一个全面、系统的分类方法。是否能制订一个统一的国家标准值得研究。