Hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo, lắp ráp, hàn vỏ tàu thủy nhằm nâng cao chất lượng đong tàu thủy cỡ lớn pot

Điện thoại: 031.875135; Email: nasico@hn.vnn.vn I.5 Chủ nhiệm Dự án: KS Nguyễn Văn Toàn I.7 Nội dung của dự án a Hoàn thiện công nghệ - Hoàn thiện công nghệ phóng dạng; - Hoàn thiện

tổng công ty công nghiệp tàu thủy việt nam

công ty côngnghiệp tàu thủy nam triệu

báo cáo tổng kết KHCN dự án

hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo, lắp ráp, hàn vỏ tàu thủy

Công ty công nghi ệ p tàu thu ỷ Nam Tri ệ u

TỔNG CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM

CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ NAM TRIỆU

Thuỷ nguyên, Hải phòng

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án:

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG

TRONG CHẾ TẠO, LẮP RÁP, HÀN VỎ TÀU THUỶ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐÓNG TÀU

KS Nguyễn văn Toàn

Hải phòng, 5-2005

Bản quyền thuộc Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

Việc sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải được phép bằng văn bản của Giám đốc Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu, trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu.

TỔNG CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM

CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ NAM TRIỆU

Thuỷ nguyên, Hải phòng

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án:

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG

TRONG CHẾ TẠO, LẮP RÁP, HÀN VỎ TÀU THUỶ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐÓNG TÀU

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

Công nghệ phóng dạng, hạ liệu kết cấu, ống

7 Nguyễn Nhâm KS, Giám đốc C«ng ty c«ng

nghÖ vµ thiÕt bÞ hµn

Danh s¸ch c¸c C¬ quan phèi hîp tham gia dù ¸n

1 ViÖn Khoa häc c«ng

nghÖ tµu thuû

80B - TrÇn H−ng

§¹o - Hµ Néi

- Quy tr×nh chôp X - quang c«ng nghiÖp

- Quy tr×nh phãng d¹ng, h¹ liÖu kÕt cÊu th©n tµu b»ng phÇn mÒm Shipcontructor

- Quy tr×nh kiÓm tra siªu ©m

- øng dông phÇn mÒm Autoship trong thiÕt kÕ ®−êng h×nh d¸ng 3D

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi tham gia chÝnh

hä vµ tªn

1 T.S Ng« C©n - Quy tr×nh kiÓm tra siªu ©m

2 T.S Phan V¨n Ph«

- Quy tr×nh phãng d¹ng, h¹ liÖu kÕt cÊu th©n tµu b»ng phÇn mÒm Shipcontructor

3 K.S Ph¹m T« HiÖp - øng dông phÇn mÒm Autoship

trong thiÕt kÕ ®−êng h×nh d¸ng 3D

4 K.S TrÇn M¹nh TuÊn - Quy tr×nh chôp X - quang c«ng

chi tiÕt trªn m¸y

8 K.S NguyÔn ViÕt C−êng - Quy tr×nh c«ng nghÖ c¾t t«n

b»ng m¸y c¾t CNC DIGISAF 510

BÀI TÓM TẮT

I THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN

I.1 Tên Dự án: "Hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo lắp ráp, hàn vỏ tàu thuỷ nhằm nâng cao chất lượng đóng tàu thuỷ cỡ lớn"

I.2 Thời gian thực hiện: 24 tháng

I.3 Kinh phí thực hiện dự kiến: 99.535 triệu đồng,

trong đó, từ Ngân sách sự nghiệp khoa học: 3.000 triệu đồng

I.4 Cơ quan chủ trì Dự án: Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

Địa chỉ: Tam Hưng - Thuỷ Nguyên - Hải Phòng

Điện thoại: 031.875135; Email: nasico@hn.vnn.vn

I.5 Chủ nhiệm Dự án: KS Nguyễn Văn Toàn

I.7 Nội dung của dự án

a) Hoàn thiện công nghệ

- Hoàn thiện công nghệ phóng dạng;

- Hoàn thiện công nghệ tự động cắt tôn vỏ tàu bằng máy cắt CNC;

- Hoàn thiện dây chuyền công nghệ hàn bán tự động và tự động các phân đoạn, tổng đoạn tàu thuỷ

b) Giải pháp triển khai ứng dụng công nghệ tự động hoá trong chế tạo vỏ tàu:

- Giải pháp đầu tư thiết bị công nghệ;

- Giải pháp tổ chức sản xuất;

- Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực’

II Kết quả triển khai các nội dung của dự án:

Các nội dung của dự án được phản ảnh trong các chương mục của Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án, cụ thể như sau

II.1 KHÁI QUÁT THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU NƯỚC TA Ở THỜI ĐIỂM TRIỂN KHAI DỰ ÁN

Trên cơ sở đánh giá khái quát những tồn tại và hạn chế trong công nghệ và hoạt động KH&CN của ngành và của Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu ở thời điểm triển khai dự

án, đã khẳng định sự cần thiết và định hướng các nội dung hoàn thiện công nghệ để đóng

được các tàu cỡ lớn, trong đó giải quyết song song các vấn đề về đầu tư thiết bị công nghệ, tổ

chức sản xuất và đào tạo nguồn nhân lực – các yếu tố cơ bản đảm bảo hiệu qủa của việc hoàn thiện công nghệ

Bên cạnh đó, dự án cũng gặp những thuận lợi rất cơ bản: Nhà nước tạo nhiều cơ chế, chính sách để ngành đóng tàu có điều kiện phát triển; bản thân Công ty CNTT Nam Triệu cũng có dự án đầu tư được duyệt, trong đó việc đầu tư cơ sở hạ tầng và thiết bị công nghệ

được xây dựng theo hướng hiện đại hoá để đóng các tàu cỡ lớn và sẽ trở thành một trong

những cơ sở đóng tàu mạnh ở phía Bắc; Bộ KH&CN đã cho phép thực hiện một loạt các đề

tài, dự án tạo cơ sở KH&CN cho ngành đóng tàu

II.2 HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU THEO HƯỚNG ÁP DỤNG TỰ ĐỘNG HOÁ

Xuất phát từ thực trạng lạc hậu trong các khâu công nghệ đóng tàu và kinh nghiệm tiếp cận các công nghệ mới của nước ngoài ,cũng như kế thừa các kết qủa nghiên cứu của các

đề tài cấp Nhà nước, cấp Bộ GTVT, trong dự án chọn các khâu công nghệ quan trọng nhất

để hoàn thiện công nghệ theo hướng áp dụng tự động hoá - đó là phóng dạng, hạ liệu (lập

thảo đồ và cắt tôn), hàn tự động và bán tự động các chi tiết, phân đọn và tổng đoạn

II.2.1 HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ PHÓNG DẠNG, CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG CẮT TÔN VỎ TÀU BẰNG MÁY CẮT CNC

Mục tiêu của việc hoàn thiện các bước công nghệ này là:

- Giảm hẳn khâu phóng dạng-hạ liệu thủ công đòi hỏi phải xây dựng sàn phóng theo tỷ lệ 1/1 chiếm nhiều diện tích mặt bằng, tốn nhiều nhân công và thời gian của quá trình đóng tàu

- Tận dụng được tối đa thép tấm nhờ sắp xếp cắt thép tấm tối ưu, tiết kiệm nguyên liệu (tỷ lệ phế liệu chỉ có 6-7%); ấn định trước góc vát mép hàn cho máy cắt CNC; xác định bệ khuôn xoay tối ưu trong không gian 3D cho phép thực hiện các công việc hàn, lắp thuận tiện và chất lượng, giảm được giàn dáo, nâng cao độ

an toàn cho công nhân thi công

- Cung cấp nhiều thông tin chi tiết và cần thiết cho quá trình công nghệ đóng tàu

và quản lý sản xuất (các loại thép tấm với chiều dày khác nhau, các loại thép hình, số lượng que hàn, diện tích sơn, quy cách sơn cần cấp cho phân xưởng để thi công một tổng đoạn)

- Chất lượng áp dụng các công nghệ hoàn thiện trên sản phẩm phải được các cơ quan Đăng kiểm chấp thuận

Trong chương này của Báo cáo tổng kết đã trình bày các quy trình công nghệ chi tiết để đạt được các mục tiêu trên đây, bao gồm:

+ Quy trình xây dựng tuyến hình 3D phục vụ phóng dạng;

+ Quy trình phóng dạng, hạ liệu kết cấu thân tàu bằng phần mềm

shipconstructor ;

+ Quy trình lấy dấu và kí hiệu chi tiết trên thảo đồ;

+ Hướng dẫn sử dụng phần mềm cắt tôn tấm;

+ Quy trình kiểm tra cắt tôn trên máy cắt CNC

II.2.2 HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ HÀN BÁN TỰ ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG

Sau khi giới thiệu khái quát các phương pháp hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ

và hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, phân tích ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng cũng như vật liệu và thiết bị hàn tương ứng, trong Báo cáo đã trình bày:

• Các trình tự hàn tự động và bán tự động áp dụng trong quá trình hàn lắp kết cấu

vỏ tàu từ các cụm chi tiết đến phân đoạn, tổng đoạn và đấu đà:

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ dầm vỏ tàu

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ khung vỏ tàu

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo cụm chi tiết tấm vỏ

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo phân đoạn

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo tổng đoạn

+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình đấu tổng đoạn

• Công nghệ chuẩn hàn tự động tổng đoạn

• Quy trình hoàn thiện để kiểm tra hàn

II.3 HOÀN THIỆN CÁC GIẢI PHÁP TỔ CHỨC SẢN XUẤT, ĐẦU TƯ VÀ ĐÀO TẠO NGUỒN NHÂN LỰC PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ

II.3.1 Các giải pháp đầu tư:

Nhờ dự án đầu tư theo hướng hiện đại hoá đã được triển khai trong những năm vừa qua,

bộ mặt công nghệ của Công ty đã thay đổi đáng kể:

- cơ sở hạ tầng của Công ty đã được hoàn thiện: triền dọc 30.000 tấn và 70.000 tấn, cầu tàu, cần trục 80 T, 120 T, các phân xưởng mới đủ điều kiện chế tạo các phân đoạn lớn ;

- Các dây chuyền công nghệ và thiết bị công nghệ hiện đại đã được lắp đặt và đi vào sản xuất: dây chuyền sản xuất vật liệu hàn, dây chuyền xử lý tôn, máy lốc tôn, máy cắt tôn CNC, máy hàn tự động và bán tự động, các thiết bị kiểm tra chất lượng cắt, hàn, lắp ráp ;

- Phòng thiết kế của Công ty được trang bị các phần mềm chuyên dụng, được nối mạng qua máy chủ và hệ thống máy trạm giữa các chuyên ngành và nối với các bộ phận sản xuất và quản lý

II.3.2 Giải pháp hoàn thiện tổ chức và quản lý sản xuất:

Để phát huy hiệu qủa áp dụng tự động hoá trong đóng tàu, mô hình tổ chức quản lý tại

Công ty đang được hoàn thiện theo sơ đồ kèm theo Đây là mô hình quản lý điều hành trực tuyến-chức năng, trong đó áp dụng hệ thống quản lý chất lương theo tiêu chuẩn ISO 9002, sản phẩm được sản xuất theo công nghệ thiết lập đòng bộ từ khâu thiết kế thi công đến khi bàn giao sản phẩm

II.3.3 Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực:

Để giải quyết khó khăn giữa một bên là yêu cầu đóng các tàu cỡ lớn bằng công nghệ

hiện đại với chất lượng cao và một bên là đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân chưa được tiếp cận và chưa làm chủ được các công nghệ mới, Công ty đã tổ chức việc đào tạo như sau:

- Đưa hơn 200 công nhân trẻ sang đào tạo và làm việc ở Nhật bản thời hạn 3 năm;

- Cử các kỹ sư đi trao đổi kinh nghiệm và học tập ở Hàn quốc, Nhật bản;

- Tổ chức chuyển giao công nghệ phóng dạng, cắt tôn, hàn tự động và bán tự

động tại nhà máy do các chuyên gia nước ngoài đảm nhiệm;

- Tổ chức đào tạo bằng 2 cho các kỹ sư các ngành kỹ thuật liên quan đến đóng tàu;

- Tổ chức đào tạo về quản lý mạng cho các kỹ sư thuộc các bộ phận kỹ thuật, chuẩn bị sản xuất, kỹ thuật phân xưởng vỏ tàu, đường ống, điện tàu và các phòng quản lý (kế hoạch, vật tư )

Việc hoàn thiện các công việc thuộc ba nội dung trên là điều kiện tiên quyết nhằm đạt hiệu quả của việc áp dụng công nghệ tư động hoá được triển khai tại Công ty

III HIỆU QUẢ CỦA VIỆC TRIỂN KHAI DỰ ÁN:

Ngày nay công nghệ tự động hoá được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế-xã hội, công nghiệp đóng tàu không nằm ngoài xu hướng đó Để hội nhập với nền kinh tế khu vực và thế giới, việc ứng dụng tự động hoá trong thiết kế và thi công đóng tàu là

vô cùng cần thiết và mang lại hiệu quả thực sự, thể hiện dưới các phương diện: kinh

tế-xã hội, khoa học-công nghệ

III.1 Hiệu quả kinh tế -xã hội

- Nâng cao độ chính xác cho các chi tiết kết cấu cũng như chi tiết đường ống

- Tiết kiệm chi phí đầu tư cho sàn phóng dạng, sử dụng phần mềm đóng tàu có thể phóng dạng những con tàu có kích thước rất lớn

- Tiết kiệm đáng kể chi phí nhân công ở những công đoạn chính trong quá trình đóng mới như : Phóng dạng, lập thảo đồ hạ liệu, đi ống, khai triển tôn, khai triển kết cấu, hàn…, nhờ vậy thời gian đóng tàu có thể giản đến 30%

- Sử dụng chương trình CAD chuyên dụng để ấn định trước góc vát mép hàn, kết hợp với một máy cắt CNC có khả năng cắt vát mép một lần là đủ Điều này giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm được năng lượng, vật tư cắt và nhân công Ngoài ra phần mềm hỗ trợ người dùng sắp xếp tối ưu các chi tiết dạng tấm với tỉ lệ tôn thừa dưới 5%

- Cung cấp nhiều thông tin phục vụ cho quá trình đóng tàu (ví dụ: số lượng, chủng loại thép, que hàn, cho một tổng đoạn) mả trước đây để xác định được đòi hỏi các kỹ sư

phải mất rất nhiều thời gian tính toán diện tích các kết cấu theo từng chiều dày khác nhau, chiều dài đường hàn, diện tích bề mặt sơn Tất cả những yếu tố trên dã được cung cấp một cách tỉ mỉ nhất

- Đối với phần ống, thiết kế kỹ thuật hiện nay mới chỉ là thiết kế nguyên lý Để thi công,

trên mô hình 3D các kỹ sư có thể thiết kế chính xác các hệ thống đường ống, số lượng, chủng loại ống, các van, cút nối Với bản vẽ ống dạng 3D các trị số góc lượn, bán kính lượn sẽ được máy uốn ống CNC xử lý một cách chính xác

- Xác định bệ khuôn xoay tối ưu trong không gian 3D, chương trình cho phép xác định một mặt phẳng lắp ráp tối ưu nhất, cho phép thực hiện các công việc hàn, lắp thuận tiện

và chất lượng, giảm được giàn dáo, nâng cao mức độ an toàn lao động

- Nhờ việc hoàn thiện ứng dụng công nghệ tự động hoá trong thiết kế thi công, hạ liệu, lắp ráp và hàn tự động kết cấu thép vỏ tàu, Công ty có điều kiện nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động, giảm thời gian giao tàu và hạ giá thành sản phẩm,

đáp ứng tốt hơn nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng trong và ngoài nước Thông

qua Dự án, Công ty phát huy được tối đa năng suất của các thiết bị công nghệ, tăng số

đầu phương tiện đóng mới, và do đó sẽ tăng sản lượng và doanh thu hàng năm, cải

thiện điều kiện làm việc và đời sống của người lao động

III.2 Hiệu quả về khoa học công nghệ:

• Trước kia, việc thiết kế và đóng tàu là hai khâu tương đối độc lập, ngày nay nhờ việc áp dụng công nghệ tự động hoá, quá trình thiết kế và đóng tàu trở thành một quá trình liên tục – đây là một sự đổi mới công nghệ quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngành đóng tàu đã và đang được triển khai tại nhiều nhà máy, trong đó có Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

• Việc triển khai dự án này góp phần làm thay đổi bộ mặt công nghệ và chất lượng sản phẩm của Công ty theo hướng quốc tế hoá, là cơ hội để đội ngũ cán bộ kỹ sư của Công ty tiếp cận, làm chủ và đưa công nghệ tiên tiến, hiện đại vào sản xuất và qua

đó nâng cao trình độ kỹ thuật và quản lý

MỤC LỤC

Danh sách những người thực hiện

Bài tóm tắt Mục lục

Mở đầu

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU NƯỚC TA Ở

THỜI ĐIỂM TRIỂN KHAI DỰ ÁN CHƯƠNG II: HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ PHÓNG DẠNG, CÔNG NGHỆ TỰ

ĐỘNG CẮT TÔN VỎ TÀU BẰNG MÁY CẮTCNC

II.1 QUY TRÌNH XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 3D PHỤC VỤ PHÓNG DẠNG

II.1.1 Sơ lược về chương trình Autoship

II.1.2 Trình tự sử dụng Autoship để thiết kế tuyến hình 3D

II.2 QUY TRÌNH PHÓNG DẠNG, HẠ LIỆU KẾT CẤU THÂN TÀU BẰNG

PHẦN MỀM SHIPCONSTRUCTOR

II.2.1 Nội dung quy trình

II.2.1.1Tạo các mặt cắt cơ bản

II.2.1.2 Chia và khai triển t n vỏ

II.2.1.3 Bệ khuôn lắp ráp phân tổng đoạn

II.2.1.4 phóng dạng kết cấu

II.3 QUY TRÌNH LẤY DẤU VÀ KÍ HIỆU CHI TIẾT TRÊN THẢO ĐỒ

II.3.1 Mục đích

II.3.2 Phạm vi áp dụng

II.3.3 Các định nghĩa và kí hiệu

II.3.4 Tài liệu tham khảo

II.3.5 Nội dung quy trình

II.3.6 Yêu cầu chung và đánh giá kết quả

II.4 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN DIGISAF 510 ĐỂ CẮT TÔN

II.4.1 Chạy chương trình cắt

II.4.2 Màn hình thiết lập JOB

II.5.3 Các định nghĩa và kí hiệu

II.5.4 Tài liệu tham khảo

II.5.5 Nội dung quy trình

CHƯƠNG III - HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ HÀN BÁN TỰ ĐỘNG VÀ TỰ

ĐỘNG TRONG QUÁ TRÌNH ĐÓNG CÁC TÀU CỠ LỚN

III.1 Giới thiệu chung

III.1.1 Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ

III.1.2 Hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ

III.2 Vật liệu và thiết bị hàn

III.2.1 Vật liệu và thiết bị hàn hồ quang tự động và bán tự động dưới lớp thuốc

bảo vệ

III.2.1.1 Vật liệu và thiết bị hàn

III.2.1.2 Thiết bị hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ

III.2.2 Vật liệu và thiết bị hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo

vệ

III.2.2.1 Vật liệu hàn

III.2.2.2 Thiết bị hàn

III.3 Quy trình hàn tự động và bán tự động phân đoạn, tổng đoạn

III.3.1 *Lưu đồ quy trình

III.3.2 Quy định chung

III.3.3 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ dầm vỏ tàu

III.3.4 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ khung vỏ tàu

III.3.5 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo cụm chi tiết tấm vỏ

III.3.6 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo phân đoạn

III.3.7 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo tổng đoạn

III.3.8 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình đấu tổng đoạn

III.3.9 Công nghệ hàn tự động chuẩn sử dụng đối với tổng đoạn

III.4 Công nghệ hoản thiện kiểm tra hàn

III.4.1 Mục đích

III.4.2 Phạm vi áp dụng

III.4.3 Tài liệu tham khảo

III.4.4 Các định nghĩa và kí hiệu

III.4.5 Nội dung quy trình công nghệ kiểm tra hàn

• Kiểm tra chứng nhận vật liệu hàn

• Kiểm tra chứng nhận quy trình hàn

• Kiểm tra thợ hàn

• Các dạng kiểm tra và quy trình kiểm tra

• Kiểm tra trước khi hàn

• Kiểm tra sau khi hàn

• Các khuyết tật hàn

• Trình tự kiểm tra sau khi hàn

• Các điểm cần lưu ý kiểm tra

• Các phương pháp kiểm tra phát hiện khuyết tật

CHƯƠNG IV - HOÀN THIỆN CÁC GIẢI PHÁP TỔ CHỨC SẢN XUẤT,

ĐẦU TƯ VÀ ĐÀO TẠO NGUỒN NHÂN LỰC PHỤC VỤ

QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ IV.1 Các giải pháp đầu tư

IV.2 Giải pháp hoàn thiện tổ chức và quản lý sản xuất

IV.3 Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực

Phụ lục 2 – Quy trình ứng dụng Autoship để thiết kế tuyến hình

Phụ lục 3 - Quy trình phóng dạng, hạ liệu kết cấu thân tàu bằng phần mềm

Shipconstructor Phụ lục 4 - Quy trình lấy dấu và kí hiệu chi tiết trên thảo đồ

Phụ lục 5 – Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển DIGISAF 510 để cắt tôn

Phụ lục 6 - Quy trình kiểm tra cắt tôn trên máy cắt CNC

Phụ lục 7 - Quy trình hàn tự động và bán tự động phân đoạn, tổng đoạn

Phụ lục 8 - Công nghệ hoản thiện kiểm tra hàn

Phụ lục 9 – Quy trình kiểm tra siêu âm

Phụ lục 10 – Quy trình chụp ảnh phóng xạ

+ Năng lực cơ sở hạ tầng thấp, trình độ công nghệ lạc hậu, đầu tư rất nhỏ

bé, mặt bằng sản xuất chật hẹp, dây chuyền sản xuất chắp vá, sản xuất kinh doanh còn non yếu, ;

+ Thiếu hụt nghiêm trọng cán bộ KH&CN và công nhân kỹ thuật, đặc biệt

là cán bộ đầu đàn để có thể tiếp thu, làm chủ các công nghệ mới

Ngay từ khi mới được thành lập, Tổng công ty CNTT Việt nam đã xác

định “tranh thủ đi nhanh vào công nghệ hiện đại, đầu tư phát triển tăng năng

lực, đổi mới công nghệ, nâng cao khả năng cạnh tranh để chiếm lĩnh thị trường trong nước, chia xẻ thị phần khu vực và xuất khẩu được tàu ra nước ngoài”

Nhờ có định hướng đúng đắn đó, cùng với sự chỉ đạo, tạo điều kiện thuận lợi của

Đảng, Nhà nước và các Bộ, ngành thông qua các cơ chế thích hợp và sự nỗ lực

vượt bậc của CB-CNV toàn ngành, Tổng công ty CNTT Việt nam đã có bước trưởng thành rất đáng mừng, làm nòng cốt tạo nên một năng lực sản xuất mới, một trình độ mới, một diện mạo mới cho ngành CNTT Việt nam Tám năm qua,

từ chỗ nghiên cứu để đóng tàu 3.850 T, giờ đây chúng ta đã đóng được series tàu hàng 11.500 – 12.500 T đảm bảo chất lượng để thực hiện hiệu quả hành trình khai thác vòng quanh thế giới, đóng thành công series tàu hàng 6.500 T thoả mãn yêu cầu xuất khẩu, tàu chở container 1016 TEU với thiết kế và đăng kiểm, giám sát của nước ngoài, đóng và xuất khẩu thành công tàu hút bùn, … và chúng

ta đang chuẩn bị để đóng tàu 53.000 T phục vụ xuất khẩu, tàu chở dầu thô 100.000 T cùng nhiều dự án lớn khác

Đó là những thành công bước đầu trên con đường hội nhập và xây dựng

ngành công nghiệp đóng tàu thành ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước, là kết

quả của một loạt các giải pháp đồng bộ : đầu tư cơ sở hạ tầng, thiết bị nâng hạ với sức nâng lớn, trang bị thiết bị và dây chuyền công nghệ mới (như thiết bị cắt CNC, gia công cơ khí, hàn tự động, …), thiết bị đo lường kiểm định phục vụ gia công tôn vỏ tàu và lắp ráp thân tàu thủy, máy và các hệ thống trên tàu, … đến các công nghệ tiên tiến phục vụ việc tự động hoá quá trình thiết kế, gia công, triển khai hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000, đào tạo

nguồn nhân lực

Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu là một trong những nhà máy có

sự đầu tư nhanh và mạnh để có thể đóng các tàu cỡ lớn trên cơ sở áp dụng các công nghệ đóng tàu tiên tiến

Dự án "Hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo, lắp ráp, hàn vỏ tàu thủy nhằm nâng cao chất lượng đóng tàu thủy cỡ lớn" là một trong những sư hỗ trợ của khoa học nhằm giúp nhà máy triển khai công tác đóng vỏ tàu cỡ lớn theo công nghệ tiên tiến, trong đó việc áp dụng tự động hoá là nội dung chủ yêu

THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN

1. Tên Dự án: "Hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo lắp ráp, hàn

vỏ tàu thuỷ nhằm nâng cao chất lượng đóng tàu thuỷ cỡ lớn"

2 Thời gian thực hiện: 24 tháng

3. Kinh phí thực hiện dự kiến: 99.535 triệu đồng,

trong đó, từ Ngân sách sự nghiệp khoa học: 3.000 triệu đồng

4 Cơ quan chủ trì Dự án: Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

Địa chỉ: Tam Hưng - Thuỷ Nguyên - Hải Phòng

Điện thoại: 031.875135; Email: nasico@hn.vnn.vn

5 Chủ nhiệm Dự án: KS Nguyễn Văn Toàn

6 Mục tiêu dự án:

- Nâng cao được năng lực đóng mới vỏ tàu trên cơ sở hoàn thiện các công nghệ tự động trong phóng dạng vỏ tàu, cắt, hàn các phân đoạn, tổng đoạn

vỏ tàu

- Công nghệ được hoàn thiện là công nghệ tiên tiến trên thế giới nhưng khả thi trong điều kiện Việt Nam, làm cơ sở để nhân rộng ra tất cả các nhà máy đóng tàu trong nước

7 Nội dung khoa học của dự án:

a) Hoàn thiện công nghệ:

- Hoàn thiện công nghệ phóng dạng

- Hoàn thiện công nghệ tự động cắt tôn vỏ tàu bằng máy cắt CNC

- Hoàn thiện dây chuyền công nghệ hàn tự bán động và tự động các phân đoạn, tổng đoạn

Nội dung hoàn thiện công nghệ được thể hiện bằng các quy trình công nghệ cụ thể phù hợp với trang bị công nghệ và thiết bị tin học hiện có tại Công

ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

b) Các giải pháp cụ thể để áp dụng tự động hoá công nghệ chế tạo vỏ tàu:

- Giải pháp về tổ chức;

- Giải pháp về đầu tư trang thiết bị;

- Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực

Kết quả đạt được:

1 Các công nghệ tự động được hoàn thiện trong công tác phóng dạng, cắt và hàn vỏ tàu thuỷ được thể hiện bằng các quy trình công nghệ chi tiết, được áp dụng trong quá trình thi công các tàu tại Công ty CNTT Nam Triệu (tàu LASH 12.000 T, tàu dầu 3.700 T, tàu 53.000 T ); các Quy trình công nghệ này có thể áp dụng cho việc chế tạo các tàu có trọng tải từ 1000 tấn đến hàng vạn tấn ở các đơn vị trong ngành, phù hợp với năng lực đóng mới của từng

đơn vị có trang bị công nghệ tương ứng;

2 Qua quá trình hoàn thiện và áp dụng các công nghệ tự động những khâu quan trọng của chu trình đóng tàu, hiện trạng công nghệ của Công ty đã có chuyển biến đáng kể, thể hiện ở các khía cạnh:

- đổi mới công nghệ theo hướng hiện đại;

- đổi mới tổ chức sản xuất và quản lý, đặc biệt là quản lý chất lượng;

- đào tạo được đội ngũ kỹ sư, cán bộ kỹ thuật và công nhân tiếp cận với công

nghệ tự động hoá và trực tiếp tham gia vào quá trình sản xuất theo công nghệ mới

Những công nghệ trên đây góp phần chủ yếu và quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm đóng tàu theo hướng quốc tế hoá, tạo điều kiện để Công ty thực hiện các sản phẩm xuất khẩu

3 Việc hoàn thiện và áp dụng các công nghệ tự động trong dự án mang lại hiệu

quả thực sự, thể hiện dưới các phương diện: kinh tế-xã hội, khoa học-công nghệ:

- Nhờ việc hoàn thiện ứng dụng công nghệ tự động hoá trong thiết kế thi công, hạ liệu, lắp ráp và hàn tự động kết cấu thép vỏ tàu, Công ty có điều kiện nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động, giảm thời gian giao tàu

và hạ giá thành sản phẩm, đáp ứng tốt hơn nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng trong và ngoài nước Thông qua Dự án, Công ty phát huy được tối đa năng suất của các thiết bị công nghệ, tăng số đầu phương tiện đóng mới, và do đó sẽ tăng sản lượng và doanh thu hàng năm, cải thiện điều kiện làm việc và đời sống của người lao động

- Nhờ việc áp dụng công nghệ tự động hoá, quá trình thiết kế và đóng tàu trở thành một quá trình liên tục – đây là một sự đổi mới công nghệ quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngành đóng tàu đã và đang được triển khai tại nhiều nhà máy, trong đó có Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

- Việc triển khai dự án này góp phần làm thay đổi bộ mặt công nghệ và chất lượng sản phẩm của Công ty theo hướng quốc tế hoá, là cơ hội để đội ngũ cán bộ

kỹ sư của Công ty tiếp cận, làm chủ và đưa công nghệ tiên tiến, hiện đại vào sản xuất và qua đó nâng cao trình độ kỹ thuật và quản lý

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU NƯỚC TA Ở THỜI ĐIỂM TRIỂN KHAI DỰ ÁN

Trong quá trình phát triển của nền công nghiệp đóng tàu, công nghệ đóng mới vỏ tàu đóng vai trò quan trọng đáng kể Trên thế giới, trong công nghệ đóng mới, các quá trình sản xuất đã được cơ giới hoá và tự động hoá ở trình độ cao Máy tính hoá trong công nghiệp đóng tàu thủy đã xuất hiện trên thế giới từ những năm 70 Nó tạo ra sự thay đổi cơ bản trong công nghệ sản xuất ở các nước có nền công nghiệp đóng tàu phát triển như Anh, Pháp, Mỹ, Italia, Nauy, Nhật Bản, Hàn Quốc,

Máy tính hoá trong lĩnh vực đóng tàu tập trung đi sâu vào một nhóm vấn đề chung cơ bản nhất, tạo ra các hệ thống hỗ trợ của máy tính đảm nhận những chức năng khác nhau trong dây chuyền sản xuất Có rất nhiều hệ thống CAD/CAM/CNC hỗ trợ cho thiết kế và sản xuất được xây dựng và áp dụng rộng rãi trong đóng tàu ở các nước có ngành công nghiệp đóng tàu tiên tiến: ở Italia, Nauy có các hệ thống FORAN, AUTOKON, SCAFO; ở Anh có hệ thống CODEM; ở Pháp có hệ thống DEMAIN; ở Nhật Bản có hệ thống PANSY và NK.SMIS và ở Mỹ có hệ thống ATOPC Các hệ thống này giúp thực hiện các công việc: phóng dạng, hạ liệu và cắt tôn tự động bằng máy cắt CNC; phần mềm

điều khỉên hàn tự động bằng các máy hàn tự động đa chức năng điểu khiển bằng

chương trình số

Khi mới được thành lập, tuy Tổng công ty CNTT Việt Nam (Vinashin) là lực lượng nòng cốt của ngành CNTT Việt nam, nhưng cũng chỉ có 23 doanh nghiệp thành viên, trong đó các nhà máy đóng tàu hầu hết với qui mô nhỏ, hoạt

động mang tính phân tán, cát cứ, công nghệ lạc hậu, nguồn nhân lực thiếu hụt và

ít được đào tạo, do đó chỉ đóng được các tàu nhỏ dưới 5.000 tấn

• Về mặt KH&CN, lực lượng cán bộ có trình độ công nghệ ở các đơn vị sản

xuất rất ít, chưa có điều kiện tiếp xúc với công nghệ đóng tàu tiên tiến, chưa tham gia đóng các tàu cỡ lớn; các phòng kỹ thuật tại các nhà máy chưa được trang bị đủ các phương tiện phục vụ thiết kế công nghệ, phần lớn cán bộ mới chỉ quen với phần mềm phổ thông Autocad

• Về mặt công nghệ đóng tàu: Các nhà máy đóng tàu hiện có ở nước ta khác

nhau về cơ sở hạ tầng, công nghệ Do vậy việc áp dụng các quy trình công nghệ

đóng tàu cũng rất khác nhau, tuỳ thuộc vào cơ sở công nghệ của nhà máy

-Tại các nhà máy đóng tàu của Việt Nam đến nay việc phóng dạng, lấy dấu vẫn chưa thoát khỏi phương pháp cổ điển - đó là việc khai triển các đường sườn thực, đường nước từ bản vẽ tuyến hình vỏ tàu lên sàn phóng dạng có tỷ lệ 1/1 Sau đó chế tạo các dưỡng mẫu theo các đường sườn thực đã vẽ trên sàn phóng

để gia công các khung sườn và tôn vỏ tàu Phương pháp phóng dạng này còn

nhiều hạn chế:

+ sai số giữa bản vẽ thiết kế và số liệu sàn phóng khá lớn, bởi vì cả hai đều

là bản vẽ 2 chiều với tỷ lệ rất khác nhau;

+ sàn phóng dạng chiếm diện tích lớn và rất khó khi phóng dạng các tàu cỡ lớn;

+ thời gian phóng dạng rất lâu, do vậy năng suất rất thấp;

+ làm dưỡng theo số liệu sàn phóng tốn nhiều thời gian, độ chính xác không cao;

+ không thể làm nhiều tàu trong cùng một thời điểm

- Hiện nay việc cắt tôn vẫn còn áp dụng cắt thủ công bằng thiết bị cắt ô xy - gas, điều khiển bằng tay hoặc cắt bằng máy cắt tôn cơ khí Để thực hiện được việc cắt này, người thợ phải lấy dấu và vạch đường cắt lên các tấm tôn, sau đó mới cắt Phương pháp này đòi hỏi nhiều nhân công, năng suất cắt thấp, mạch cắt không đều

và độ chính xác không cao.

- Việc hàn các phân đoạn, tổng đoạn hầu hết bằng máy hàn tay, còn việc

áp dụng máy hàn tự động trong lớp khí bảo vệ CO2 và bán tự động 02 phía chỉ

được áp dụng ở một số nhà máy lớn nhưng chiếm tỷ lệ thấp trong sản phẩm,

thiết bị còn lạc hậu, không đồng bộ

Những tồn tại về KH&CN cũng như phương pháp công nghệ đóng tàu nói trên là nguyên nhân chủ yếu làm cho năng suất lao động thấp, chất lượng sản phẩm không cao và hạn chế năng lực của các nhà máy để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các chủ tàu trong nước và cản trở quá trình tham gia thị trường đóng tàu quốc tế của ngành công nghiệp đóng tàu Việt nam trên con

đương phát triển

Để ngành công nghiệp tàu thuỷ có những bước chuẩn bị cần thiết trong

quá trình hội nhập Quốc tế thì việc áp dụng công nghệ tự động trong chế tạo, lắp ráp, hàn vỏ tàu thuỷ cỡ lớn là rất cần thiết vì:

+ Đáp ứng tốt các tiêu chuẩn kỹ thuật và chất lượng khi tiến hành chế tạo các tàu thuỷ cỡ lớn

+ Rút ngắn được thời gian chế tạo, hạ giá thành sản phẩm, đáp ứng cho nhu cầu phát triển của đội tàu trong nước, tiến tới tăng tỷ lệ xuất khẩu của ngành công nghiệp tàu thuỷ nước ta

Để tiếp cận và làm chủ và hoàn thiện được những công nghệ tiên tiến cơ

bản nói trên, cần cân nhắc và lựa chọn những bước đi thích hợp Việc hoàn thiện một số công nghệ phục vụ cho việc phóng dạng, khai triển lấy dấu, hạ liệu cắt tôn và hàn tôn vỏ bằng những thiết bị, công nghệ tự động trên cơ sở vận dụng những thành tựu công nghệ tiên tiến của thế giới là một việc làm khả thi và cần thiết đối với chúng ta hiện nay và sắp tới Việc trang bị phải được tiến hành đồng

bộ từ các khâu ứng dụng phần mềm máy tính, thiết bị cắt, thiết bị hàn tự động cho đến các thiết bị đo đạc, kiểm tra nhằm nâng cao chất lượng, năng suất và mỹ thuật công nghiệp trong đóng vỏ tàu, đặc biệt là tàu cỏ trọng tải lớn

Xuất phát từ tính cấp thiết nêu trên đây, Dự án "Hoàn thiện công nghệ

tự động trong chế tạo lắp ráp, hàn vỏ tàu thuỷ nhằm nâng cao chất lượng đóng tàu thuỷ cỡ lớn" tập trung giải quyết các nội dung hoàn thiện công nghệ

để đóng được các tàu cỡ lớn, trong đó giải quyết song song các vấn đề về đầu tư

thiết bị công nghệ, tổ chức sản xuất và đào tạo nguồn nhân lực – các yếu tố cơ bản đảm bảo hiệu qủa của việc hoàn thiện công nghệ

CHƯƠNG II

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ PHÓNG DẠNG, CÔNG NGHỆ TỰ

ĐỘNG CẮT TÔN VỎ TÀU BẰNG MÁY CẮTCNC

Mục tiêu của việc hoàn thiện các bước công nghệ này là:

- Tạo được tuyến hình 3D với các trị số tuyến hình chính xác phục vụ cho phóng

dạng, triển khai kết cấu, chia tôn, chia tổng đoạn thi công

- Giảm hẳn khâu phóng dạng-hạ liệu thủ công đòi hỏi phải xây dựng sàn phóng theo tỷ lệ 1/1 chiếm nhiều diện tích mặt bằng, tốn nhiều nhân công và thời gian của quá trình đóng tàu

- Tận dụng được tối đa thép tấm nhờ sắp xếp cắt thép tấm tối ưu, tiết kiệm nguyên liệu (tỷ lệ phế liệu chỉ có 6-7%); ấn định trước góc vát mép hàn cho máy cắt CNC; xác định bệ khuôn xoay tối ưu trong không gian 3D cho phép thực hiện các công việc hàn, lắp thuận tiện và chất lượng, giảm được giàn dáo, nâng cao độ an toàn cho công nhân thi công

- Cung cấp nhiều thông tin chi tiết và cần thiết cho quá trình công nghệ đóng tàu

và quản lý sản xuất (các loại thép tấm với chiều dày khác nhau, các loại thép hình, số lượng que hàn, diện tích sơn, quy cách sơn cần cấp cho phân xưởng để thi công một tổng đoạn)

- Chất lượng áp dụng các công nghệ hoàn thiện trên sản phẩm phải được các cơ quan Đăng kiểm chấp thuận

Dưới đây trình bày các quy trình chi tiết áp dụng công nghệ tự động hoá ở các khâu thi công quan trọng

II.1 Quy trình xây dựng tuyến hình 3D phục vụ phóng dạng

II.1.1 Sơ lược về chương trình Autoship:

Autoship là một phần trong cả bộ chương trình chạy trong Windows (sơ đồ trên hình 2.1) :

Original Designs

Autoship (DOS) Autoyacht (DOS) Autoboat (DOS) Autoplex (DOS) Digitized lines

Autohydro

Hydrostatic and Stability

Hình 2.1 Cấu trúc chức năng phần mềm AUTOSHIP

CAD Systems

Chương trình Autoship chạy trên môi trường Window Để chạy được chương trình này máy tính cần có (tối thiểu) CPU (486), bộ nhớ 16Mb (Windows 95), 24Mb (Windows NT), ổ cứng 10Mb

Autoship là một mô đun quan trọng nhất trong cả chương trình lớn, dùng để xây dựng tuyến hình tàu

Autoship là một chương trình mạnh về việc xử lý 3D những đường B-spline không chính qui (NUBRS -non -uniform rational B - splines) trong môi trường Windows Công nghệ NUBRS cho phép tạo ra các mô hình chính xác có độ phân giải cao và có thể xuất ra cho các chương trình CAD/CAM khác trên các máy tính PC

Autoship sử dụng một hệ thống toán học biểu thị đường cong và bề mặt được gọi tắt là NUBRS Đường NUBRS tạo ra bởi một loạt các đường liên tục, nối với nhau tại các nút Do việc chia những đường cong dạng tự do phức tạp thành những đường cong nhỏ đơn giản hơn, các đường cong này được điều khiển bằng vài điểm (local control), do vậy việc điều chỉnh độ trơn của đường dễ dàng hơn Mặc dù các đối tượng xuất hiện trên màn hình trong bề mặt hai chiều nhưng nó

được lưu trữ trong dữ liệu ba chiều Tất cả các chương trình mô hình 3D đều tạo

ra mô hình đối tượng trong không gian 3 chiều Có thể nhìn thấy mô hình ở các góc độ khác nhau

Autoship có thể gán cho các đối tượng những tính chất vật lý cần thiết cho việc tính toán Ví dụ: có thể gán cho vật thể một loại vật liệu, chiều dày và từ đó chương trình giúp tính được thể tích, trọng lượng và trọng tâm của chúng Với Autoship có thể mô hình hoá từ một chiếc xuồng nhỏ cho đến một chiếc tàu dầu khổng lồ Mô hình mà người thiết kế tạo ra có thể được sử dụng trực tiếp cho các phép tính trọng lượng, phép tính thủy tĩnh Autoship có khả năng tạo ra những mô hình chính xác, có thể xuất sang các máy cắt NC điều khiển số (numerical control) để chế tạo nên kết cấu thân tàu

Trong Autoship, khi có tuyến hình, có thể tính chính xác thể tích, trọng tâm thể tích của tàu, các hệ số béo tại từng đường nước

II.1.2 Trình tự sử dụng Autoship để thiết kế tuyến hình 3D:

Các bước cơ bản để thiết kế tuyến hình vỏ tàu là:

• Tạo ra mặt cắt ngang giữa tàu với một hông lượn

• Tạo ra phần thân tàu như một bề mặt sản sinh từ đường cong giữa tàu

• Kiểm tra độ lượn tròn mũi tàu

• Kiểm tra hình dáng và độ trơn

• Kiểm tra độ phẳng của mạn tàu

• Tạo dáng phần đuôi tàu

• Bổ sung thêm đường boong với độ cong ngang và độ yên ngựa.Bổ sung thêm đường boong với độ cong ngang và độ yên ngựa

Quy trình chi tiết về ứng dụng phần mềm Autoship để thiết kế đường hình dáng phục vụ cho phóng dạng, lập thảo đồ hà liệu, triển khai kết cấu,

được kèm theo trong Phụ lục No

Sau khi đã có vỏ bao tàu, có thể dựng được các đường cắt dọc, đường nước,

đường sườn (sườn thực) theo ý muốn

Qua Auto 3D người thiết kế có thể xuất tuyến hình từ Autoship sang CAD qua

đuôi DXF

Đường hình dáng 3D của tàu sẽ là đầu vào của nhiều quá trình tính toán và quá

trình phóng dạng, hạ liệu kết cấu thân tàu

Trên hình 2.2 kèm theo là ví dụ đường hình dáng tàu chở sà lan (LASH) 12.000 được thiết kế bằng phần mềm Autoship và đang được đóng tại Công ty CNTT Nam Triệu

II.2 QUY TRÌNH PHÓNG DẠNG, HẠ LIỆU KẾT CẤU THÂN TÀU BẰNG PHẦN MỀM SHIPCONSTRUCTOR

GIỚI THIỆU CHUNG

Shipconstructor (dưới đây viết tắt SC) là bộ phần mềm chuyên dụng cho thiết kế thi công đóng mới tàu thủy do công ty phần mềm ARL- Albacore Research Ltd Canada xây dựng Năm 2001, phần mềm này được giải của tạp chí Marine Log xếp ngang hàng với các phần mềm lớn và đắt tiền như CATIA của Dassault và IBM Khác với phần lớn các bộ phần mềm thiết kết tàu thuỷ khác thường xuất phát từ thiết kế kỹ thuật rồi mở rộng dần sang thiết kế thi công, ShipConstructor ngay từ đầu (1989) đã đặt mục tiêu là phần mềm thiết kế thi công dùng trong các nhà máy đóng tàu Do đó ShipConstructor bám sát thực tiễn thiết kế thi công và

có nhiều tính năng phù hợp với các nhà máy

II.2.1 NỘI DUNG QUY TRÌNH

Dữ liệu đầu vào

- Bảng trị số và bản vẽ tuyến hình thiết kế kỹ thuật tàu 2D

- Các bản vẽ thiết kế kỹ thuật kết cấu thân tàu đã được Đăng kiểm chấp thuận

Trình tự công việc

- Nhập bảng trị số vào chương trình phóng dạng Autoship

- Tạo mặt và chỉnh trơn tuyến hình thân tàu trong không gian 3D bằng Autoship

- Thân tàu đã chỉnh trơn được nhập vào ShipConstructor

- Tạo đồ án thiết kế (Project) chứa toàn bộ dữ liệu thiết kế của tàu

II.2.1.1 TẠO CÁC MẶT CẮT CƠ BẢN

.1 Tạo mặt cắt sườn thực từ tuyến hình, xuất bản vẽ sườn thực phục vụ cho công việc vẽ kết cấu thân tàu (hình 2.3)

Hình 2.3

.2 Tạo mặt cắt đường nước bất kì từ tuyến hình, xuất bản vẽ đường nước phục vụ công việc vẽ kết cấu sống dọc mạn thân tàu

Hình 2.4

.3 Tạo mặt cắt dọc bất kì từ tuyến hình, xuất bản vẽ cắt dọc phục vụ công việc vẽ kết cấu

sống dọc đáy (sống chính, sống phụ )- Hình 2.5

Hình 2.5

.4 Tạo các đường cong bám trên vỏ tàu phục vụ dựng kết cấu : đường cong mép đáy

đôi, đường cong mép boong chính, đường cong mép boong dâng mũi, boong dâng lái

II.2.1.2 CHIA VÀ KHAI TRIỂN TÔN VỎ (Hình 2.6) 1 Phân chia thân tàu thành các phân tổng đoạn phù hợp với điều kiện sản xuất .2 Chia các dải tôn theo bản vẽ khai triển tôn vỏ tàu đã được Đăng kiểm chấp thuận

Hình 2.6 3 Tạo đường hàn dọc và ngang chia vỏ tàu theo các khổ tôn chuẩn xác định

.4 Khai triển các tờ tôn cong có thể khai triển 1 chiều, kiểm tra kích thước tờ tôn khai triển

Tạo vết kết cấu trên tờ tôn Xuất bản vẽ khai triển tờ tôn hạ liệu và bản vẽ gia công

Hình 2.9

Hình 2.10

.6 Khai triển các tờ tôn đối xứng qua tâm tàu (Tôn mo sống mũi, sống lái, ky đáy ) Xuất

bản vẽ khai triển và số liệu gia công dưỡng hộp (Hình 2.11- 2.12

)

Hình 2.11

.7 Chia và khai triển tôn boong chính, boong dâng mũi lái, tôn mạn giả, tôn thượng tầng

.8 Tạo ống xích neo và phần nhô ngoài thân tàu Khai triển tôn vỏ ống xích neo và phần nhô ống xích neo ngoài thân tàu

.9 Khai triển tôn vỏ toàn tàu , kiểm tra phù hợp với dải tôn thiết kế yêu cầu

.10 Các bước có thể lặp lại nhiều lần để thu được dải tôn thân tàu theo thiết kế yêu cầu

II.2.1.3 BỆ KHUÔN LẮP RÁP PHÂN TỔNG ĐOẠN

Trong thực tế thi công lắp ráp, đối với tàu có kích thước trung bình và lớn, các phân đoạn mạn có kích thước lớn, độ cong phức tạp Việc chế tạo bệ khuôn lắp ráp theo phương pháp truyền thống (không xoay) đòi hỏi nhiều công sức và vật tư chế tạo

bệ khuôn Do vậy để tiết kiệm nhân công và vật tư, các phân đoạn sẽ được xoay đến một vị trí nằm ngang sao cho người thợ dễ lắp ráp, dễ hàn nhất

.1 Nhập các tờ tôn của phân đoạn cần xoay

.2 Tạo các vết sườn trên các tờ tôn của phân đoạn khi chưa xoay

.3 Xác định góc xoay theo phương ngang (xoay các sườn) sao cho phân đoạn ở vị trí nằm ngang

.4 Xác định góc xoay theo phương dọc sao cho không còn chênh lệch cao độ giữa

sườn đầu và cuối quá lớn (Δ < 2m)

.5 Xác định khoảng cách giữa các hàng cột chống, tạo các cột chống tại các sườn

.6 Xuất bản vẽ bệ và trị số chiều cao cột chống chế tạo bệ khuôn

II.2.1.4 PHÓNG DẠNG KẾT CẤU

.1 Tạo Project mới trên cơ sở một Project sẵn có hoặc tạo một Project mới hoàn toàn

Đây là cơ sở dữ liệu cơ bản phục vụ cho việc phóng dạng kết cấu

- Phần mềm Shipconstructor (SC) tổ chức cơ sở dữ liệu dạng thư mục như trong Windows Trong phần mềm có sẵn một Project mẫu bao gổm các thư mục cơ bản như :

+ Standard: lưu trữ dữ liệu liên quan đến thư viện vật liệu, quy cách lỗ khoét, vát đầu

nẹp v.v…

+ Template: Lưu trữ các mẫu bản vẽ mà phần mềm sẽ xuất ra ( bản vẽ lắp, bản vẽ

sắp xếp tối ưu, bản vẽ đường ống v.v…)

+ Nest: Lưu trữ toàn bộ bản vẽ sắp xếp tối ưu các chi tiết kết cấu

+ Piping: Lưu toàn bộ bản vẽ liên quan đến đường ống

+ Stiffener: Lưu trữ dữ liệu liên quan đến các chi tiết dạng nẹp (thép hình, thép lập là )

- Đây là những thư mục cơ bản nhất, cần thiết nhất trong một project, mỗi khi chúng

ta tạo một tổng đoạn hay một phân đoạn kết cấu mới, chương trình sẽ tự động tạo ra thư mục mới để lưu trữ dữ liệu liên quan

- Khi tạo một project mới từ project đã có, toàn bộ dữ liệu trong project đã có sẽ được sao chép nguyên văn sang project mới

.2 Quản lý cơ sở dữ liệu

- Chương trình có một mô đun quản lý toàn bộ cơ sở dữ liệu - đó là mô đun

“Manager” Mô đun này có chức năng sau :

+ Quản lý toàn bộ việc sao chép, cắt dán, cập nhật, di chuyển dữ liệu

+ Quản lý việc xuất dữ liệu đầu ra của chương trình, cho phép người dùng định dạng nội dung các bảng tổng hợp mà chương trình xuất ra

+ Quản lý phần định dạng chương trình, quy định về đơn vị, quy cách các mẫu biểu,

độ chính xác, màu sắc hiển thị v.v…

+ Quản lý thư viện dữ liệu được tạo bởi người dùng để phục vụ cho quá trình dựng kết cấu

.3 Xây dựng thư viện vật liệu ( thép hình, thép tấm v.v…), thư viện quy cách lỗ

khoét, vát mép đầu nẹp, bẻ mép, các chi tiết tiêu chuẩn v.v… phục vụ cho việc xây dựng kết cấu

Chương trình tạo sẵn cho người dùng một thư viện bao gồm:

a Thư viện chi tiết kết cấu:

- Chương trình cho phép người dùng định nghĩa các loại vật liệu được dùng trong kết cấu tàu

- Thư viện được cho sẵn dưới dạng bảng như trên, trong đó phân thành các dạng vật liệu chủ yếu như:

+ Tôn tấm : người dùng định nghĩa chiều dày tôn, chọn màu thể hiện, chủng loại tôn, v.v …Ngoài ra người dùng cần phải khai báo từng khổ tôn và số lượng mỗi khổ theo thực tế, dữ liệu này sẽ phục vụ cho việc sắp xếp tối ưu sau này

+ Thép hình : người dùng định nghĩa tên, màu sắc thể hiện, mặt cắt ngang, quy cách

lỗ khoét kín nước và không kín nước v.v…Các mặt cắt ngang của thép hình, lỗ khoét cho cơ cấu chui qua được thể hiện trên các bản vẽ có đuôi DWG ( DWG) Khi định nghĩa người dùng chỉ cần khai báo tên của bản vẽ đó

- Phía dưới của cửa sổ có các nút cho phép người dùng sửa chữa, thay đổi số liệu khi cần thiết

- Tất cả các file bản vẽ mặt cắt ngang của thép hình, quy cách lỗ khoét cho cơ cấu

chui qua v.v đều được lưu tại thư mục Standard trong project

b Thư viện quy cách vát đầu nẹp

- Chương trình cho phép người dùng định nghĩa sẵn quy cách vát đầu nẹp Chương trình đã định nghĩa trước một số dạng vát đầu nẹp thông thường, người dùng chỉ cần khai báo các kích thước cơ bản Chương trình còn cho phép người dùng tạo ra quy cách vát đầu nẹp tuỳ ý , có thể đưa thêm vào dưới dạng bản vẽ CAD

- Sau khi đã định nghĩa quy cách vát đầu nẹp, khi cần người dùng chỉ cần chọn đúng theo tên đã được định nghĩa thì chương trình sẽ tự động tạo ra hình dạng vát đầu nẹp theo như mong muốn của người dùng

c Thư viện quy cách mép bẻ

Chương trình cho phép người dùng định nghĩa một số quy cách mép bè Khi định nghĩa người dùng chỉ cần khai báo cáo kích thước chủ yếu như: chiều rộng mép bẻ, góc bẻ, bán kính lượn tại 2 đầu của mép bẻ,v.v…

d Thư viện vật liệu

Cho phép người dùng định nghĩa các loại vật liệu như: các loại thép, đồng, nhôm, v.v Khi định nghĩa người dùng cần khai báo tên và khối lượng riêng của từng loại vật liệu

e Thư viện máy cắt NC

Chương trình cho phép người dùng định nghĩa trước các dạng máy cắt NC, thư viện này sẽ được dùng đến khi lựa chọn máy cắt để xuất ra chương trình mã CNC

.4 Nhập file tuyến hình dạng 3D ( các sườn, đường nước, cắt dọc)

- Có thể dùng file dạng DXF hoăc DWG

- Cơ sở để dựng kết cấu là các đường sườn, đường cắt dọc, các đường nước Ban đầu chúng ta có thể nhập file tuyến hình dạng 3D, bao gồm các đường sườn, đường cắt dọc và đường nước dạng file DXF hoặc dạng DWG

- Sau đó tạo một Unit mới trên cơ sở file tuyến hình vừa nhập bằng cách click vào menu “ Shipconstructor” , sau đó click vào menu “ Project”, chọn “ New unit”

- Khi đó chương trình tự động tạo ra một thư mục lưu trữ dữ liệu về tổng đoạn vừa tạo .5 Tạo cây thư mục kết cấu của tàu theo trình tự lắp ráp ( Buildstrategy )

( Thân tàu - tổng đoạn – phân đoạn – nhóm chi tiết – chi tiết )

- Đây là tính năng đặc biệt của chương trình cho phép người dùng tạo cấu trúc kết cấu thân tàu theo dạng cây thư mục, trong đó kết cấu toàn tàu là thư mục mẹ, từng tổng đoạn là thư mục con, các phân đoạn là thư mục nhỏ hơn nữa cho đến từng chi tiết kết cấu Sau khi tạo xong cây thư mục kết cấu, trong quá trình dựng kết cấu sau này, các chi tiết sẽ được định nghĩa theo đúng cấu trúc cây thư mục Chương trình sẽ quản lý toàn bộ các chi tiết kết cấu theo cấu trúc này