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

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 hàm, chức vụ Đơn vị công tác Tham gia phần nào của dự án 1 2 3 4 5 1 Nguyễn văn Toàn KS, Phó giám đốc Công ty CNTT Nam Triệu Chủ nhiệm dự án 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 vµ thiÕt kÕ c«ng nghÖ tµu thuû 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 Công nghệ và thiết bị hàn 8 ViÖn IMI - Bé C«ng nghiÖp Công nghệ cắt tôn Danh sách các Cơ quan phối hợp tham gia dự án TT Tên Cơ quan phối hợp Địa chỉ Nội dung công việc 1 Viện Khoa học công nghệ tàu thuỷ 80B - Trần Hng Đạo - Hà Nội - Quy trình chụp X - quang công nghiệp. - Quy trình phóng dạng, hạ liệu kết cấu thân tàu bằng phần mềm Shipcontructor. - Quy trình kiểm tra siêu âm. - ứng dụng phần mềm Autoship trong thiết kế đờng hình dáng 3D. Danh sách những ngời tham gia chính TT Học hàm, học vị, họ và tên Nội dung công việc Xác nhận 1 T.S Ngô Cân - Quy trình kiểm tra siêu âm 2 T.S Phan Văn Phô - Quy trình phóng dạng, hạ liệu kết cấu thân tàu bằng phần mềm Shipcontructor. 3 K.S Phạm Tô Hiệp - ứng dụng phần mềm Autoship trong thiết kế đờng hình dáng 3D. 4 K.S Trần Mạnh Tuấn - Quy trình chụp X - quang công nghiệp 5 K.S Hoàng Thị Vân Khánh - Thông số kỹ thuật hàn. - Quy trình hàn 6 K.S Nguyễn Văn Chí - Quy trình Lấy dấu và dán nhãn chi tiết. - Quy trình kiểm tra cắt tôn trên máy cắt CNC. - Công nghệ kiểm tra hàn 7 K.S Phạm Công Tú - Chơng trình cắt hơi Plasma các chi tiết trên máy 8 K.S Nguyễn Viết Cờng - Quy trình công nghệ cắt tôn bằng máy cắt 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 t ư 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, t ổ 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 DỤ NG 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 đượ c 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 tr ục 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 k ỹ 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 hiệ u 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 k ế 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 rấ t 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 nă ng 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 tr ước đây để xác định được đòi hỏi các kỹ sư [...]... 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. .. - 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: ... 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. .. 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. .. 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... 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... 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,... 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. .. 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... 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, . 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. 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