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

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:256

Thêm vào BST

Báo xấu

158
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án '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', luận văn - báo cáo, báo cáo khoa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 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

tæng c«ng ty c«ng nghiÖp tµu thñy viÖt nam c«ng ty c«ngnghiÖp tµu thñy nam triÖu b¸o c¸o tæng kÕt KHCN dù ¸n hoµn thiÖn c«ng nghÖ tù ®éng trong chÕ t¹o, l¾p r¸p, hµn vá tµu thñy nh»m n©ng cao chÊt l−îng ®ãng tµu thñy cì lín Chñ nhiÖm dù ¸n: KS NguyÔn V¨n Toµn 5926 28/6/2006 H¶i Phßng, 5-2005
Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu 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 THỦY CỠ LỚN 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 THỦY CỠ LỚN KS Nguyễn văn Toàn Hải phòng, 5-2005 Tài liệu này được soạn thảo trên cơ sở kết quả thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm KC.06.DA.12CN.
DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN STT Họ và Tên Học vị, học Đơn vị công tác Tham gia phần nào hàm, chức vụ của dự án 1 2 3 4 5 1 Nguyễn văn Toàn KS, Phó giám Công ty CNTT Chủ nhiệm dự án đốc Nam Triệu 2 Công ty CNTT Nam Triệu 3 Công ty CNTT Nam Triệu 4 Công ty CNTT Nam Triệu 5 Công ty CNTT Nam Triệu 6 Nguyễn Duy Hưng KS, Giám đốc C«ng ty t− vÊn Công nghệ phóng vµ thiÕt kÕ c«ng dạng, hạ liệu kết nghÖ tµu thuû cấu, ống 7 Nguyễn Nhâm KS, Giám đốc C«ng ty c«ng Công nghệ và thiết nghÖ vµ thiÕt bÞ bị hàn hµn 8 ViÖn IMI - Bé Công nghệ cắt tôn C«ng nghiÖp
Danh s¸ch c¸c C¬ quan phèi hîp tham gia dù ¸n TT Tªn C¬ quan phèi hîp §Þa chØ Néi dung c«ng viÖc 1 ViÖn Khoa häc c«ng 80B - TrÇn H−ng - Quy tr×nh chôp X - quang c«ng nghiÖp. nghÖ tµu thuû §¹o - Hµ Néi - 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 TT Häc hµm, häc vÞ, Néi dung c«ng viÖc X¸c nhËn hä vµ tªn 1 T.S Ng« C©n - Quy tr×nh kiÓm tra siªu ©m - Quy tr×nh phãng d¹ng, h¹ liÖu 2 T.S Phan V¨n Ph« 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 nghiÖp - Th«ng sè kü thuËt hµn. 5 K.S Hoµng ThÞ V©n Kh¸nh - Quy tr×nh hµn - Quy tr×nh LÊy dÊu vµ d¸n nh·n chi tiÕt. 6 K.S NguyÔn V¨n ChÝ - Quy tr×nh kiÓm tra c¾t t«n trªn m¸y c¾t CNC. - C«ng nghÖ kiÓm tra hµn 7 K.S Ph¹m C«ng Tó - Ch−¬ng tr×nh c¾t h¬i Plasma c¸c 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.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. 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.4.3 Hình cắt II.4.4 Mô tả hình cắt II.5 QUY TRÌNH KIỂM TRA CẮT TÔN TRÊN MÁY CẮT CNC II.5.1 Mục đích II.5.2 Phạm vi áp dụng 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
V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ V.1 Kết luận V.2 Kiến nghị LỜI CÁM ƠN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục 1 - Một số hồ sơ thiết kế thi công tàu LASH 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
... MỞ ĐẦU Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt nam được thành lập năm 1996, Nhà máy đóng tàu Nam Triệu (nay là Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu) là một trong những đơn vị thành viên đầu tiên, nhưng cũng là một nhà máy khó khăn nhất: + 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