李佳男，余 慶，李江波

（中船黃埔文沖船舶有限公司，廣東 廣州 510715）

0 引言

船舶產(chǎn)品的制造工程相對(duì)復(fù)雜，其中涉及到的工藝技術(shù)高達(dá)數(shù)十項(xiàng)。在建造過(guò)程當(dāng)中,如因工藝或人為因素導(dǎo)致所涉及的軟件與硬件等存在缺陷，則會(huì)影響到船舶可靠性。船舶產(chǎn)品工藝可靠性保證，旨在避免建造過(guò)程中船舶產(chǎn)品固有的設(shè)計(jì)可靠性的降低，從而采取系統(tǒng)化技術(shù)方法及工作項(xiàng)目。工藝可靠性保證技術(shù)則是在船舶產(chǎn)品建造過(guò)程中形成的完整控制體系，最終為船舶產(chǎn)品可靠性提供相應(yīng)保障。

1 船舶產(chǎn)品工藝可靠性保證技術(shù)體系

結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段船舶產(chǎn)品建造過(guò)程中的工藝可靠性保證要求來(lái)看，其所涉及的工藝可靠性保證技術(shù)主要由管理技術(shù)、設(shè)計(jì)分析技術(shù)、控制評(píng)價(jià)技術(shù)以及可靠性保證要求等幾個(gè)模塊構(gòu)成。具體來(lái)講，在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝可靠性保證要求是其余相關(guān)可靠性保證技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)與依據(jù)。只有在明確有關(guān)船舶產(chǎn)品工藝的可靠性要求前提下，才能夠確保管理技術(shù)、設(shè)計(jì)分析技術(shù)、控制評(píng)價(jià)技術(shù)等切實(shí)有效開(kāi)展。另外，其所涉及的技術(shù)主要是為了能夠滿(mǎn)足船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的頂層工藝可靠性保證要求，因此，有關(guān)工藝可靠性保證要求與分支技術(shù)之間始終存在雙向影響關(guān)系。

工藝可靠性管理技術(shù)是貫穿船舶產(chǎn)品制造全程的主要技術(shù)，其能夠?qū)Υ爱a(chǎn)品建造過(guò)程中的各階段有關(guān)項(xiàng)目?jī)?nèi)容以及工藝可靠性實(shí)施有效協(xié)調(diào)規(guī)劃，并提供良好的策劃性可靠保障。明確各項(xiàng)工藝的準(zhǔn)確開(kāi)展時(shí)間，呈現(xiàn)出較高可靠性，對(duì)工藝內(nèi)容實(shí)施規(guī)定。船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中所涉及到的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)、控制評(píng)價(jià)技術(shù)等所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，同樣需要借助管理技術(shù)進(jìn)行集中儲(chǔ)存、反饋后再次利用，進(jìn)一步證明了這一技術(shù)與其他技術(shù)之間同樣存在雙向作用關(guān)系。

工藝可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)主要是借助更加先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及信息系統(tǒng)，對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的羸弱環(huán)節(jié)以及關(guān)鍵性工藝過(guò)程進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)可靠性缺失之處。通過(guò)結(jié)果分析確定控制對(duì)象，加強(qiáng)可靠性處理，并對(duì)最終可靠性處理完成的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)反饋。隨后進(jìn)行再次分析，確保最終的可靠性影響程度處于船舶產(chǎn)品工藝可靠性可接受范圍之內(nèi)，進(jìn)一步證明了工藝可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)對(duì)工藝可靠性控制技術(shù)具有直接影響。

船舶產(chǎn)品工藝可靠性評(píng)價(jià)主要是對(duì)產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中所涉及到的工藝以及最終結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)判，通過(guò)對(duì)有關(guān)工藝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，確保做出結(jié)論反饋為船舶產(chǎn)品工藝可靠性的改進(jìn)提供有效參考。工藝可靠性保證技術(shù)構(gòu)成圖如圖1所示。

圖1 船舶產(chǎn)品制造過(guò)程中工藝可靠性保證技術(shù)構(gòu)成

2 船舶產(chǎn)品制造過(guò)程可靠性保證要求

船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝可靠性保證要求在確立產(chǎn)品制造項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)設(shè)定，作為后續(xù)工藝可靠性保證設(shè)計(jì)分析以及控制評(píng)價(jià)的關(guān)鍵依據(jù)，同樣是整個(gè)工藝可靠性保證技術(shù)中的核心要求。有關(guān)調(diào)查研究顯示，船舶產(chǎn)品在制造過(guò)程當(dāng)中，其可靠性會(huì)受到多種不同因素影響。因此，工藝可靠性保證技術(shù)要求是為了能夠確保船舶產(chǎn)品在制造全過(guò)程中始終具有良好可靠保證而產(chǎn)生的[1]。而工藝可靠性保證技術(shù)的應(yīng)用以及最終能夠避免可靠性降低的程度，需要設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行衡量，衡量參數(shù)稱(chēng)為工藝可靠性保證參數(shù)。有關(guān)船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝可靠性保證要求，則需要結(jié)合該參數(shù)體系中的具體內(nèi)容進(jìn)行研究分析。具體來(lái)講，包括在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中影響可靠性的有關(guān)要素分析，在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中有關(guān)工藝可靠性要素的敏感性分析，針對(duì)船舶產(chǎn)品制造工藝的可靠性保障要求以及工藝可靠性保證參數(shù)體系。

3 工藝可靠性管理技術(shù)

在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中，涉及到的工藝可靠性管理技術(shù)主要是依靠管理方法為可靠性保證工作提供相應(yīng)指導(dǎo)，確保工藝環(huán)節(jié)能夠順利展開(kāi)，并呈現(xiàn)出基于管理狀態(tài)下的可靠性保證。因此，工藝可靠性管理技術(shù)包括船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中針對(duì)工藝可靠性所做出的工作策劃，關(guān)于工藝流程的fracas，船舶產(chǎn)品制造過(guò)程中工藝可靠性的評(píng)價(jià)審核，以及工藝可靠性數(shù)據(jù)信息的管理收集等。

4 工藝可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)

船舶產(chǎn)品工藝可靠性保證技術(shù)中所涉及的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)，主要是對(duì)影響工藝可靠性的相關(guān)因素進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。通過(guò)對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品制造工藝以及系統(tǒng)流程可靠性實(shí)施設(shè)計(jì)并分析其中的影響要素，借助分析可能引入的相關(guān)缺陷，盡可能地避免在工藝流程中因缺陷引入導(dǎo)致的可靠性風(fēng)險(xiǎn)。工藝可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)，其目的主要是為了能夠達(dá)到提前預(yù)防的效果，從而為工藝可靠性提供更加精準(zhǔn)的保障。該技術(shù)包括PDM設(shè)計(jì)技術(shù)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、故障模式工藝系統(tǒng)識(shí)別以及建立工藝可靠性預(yù)測(cè)系統(tǒng)等，均能夠?qū)Υ爱a(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝進(jìn)行精準(zhǔn)分析后實(shí)施完善設(shè)計(jì)，從而確保工藝可靠性的提高。

4.1 PDM技術(shù)

PDM（Production Data Management），即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)，是船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中工藝可靠性保證技術(shù)環(huán)節(jié)常見(jiàn)的現(xiàn)代信息技術(shù)之一，主要是對(duì)產(chǎn)品生命周期中所涉及到的全部信息數(shù)據(jù)實(shí)施精準(zhǔn)管理，包括對(duì)與船舶產(chǎn)品有關(guān)的任何零部件數(shù)據(jù)、產(chǎn)品配置、CAD文檔等相關(guān)信息實(shí)施全面化描述管理[2]。借助PDM技術(shù)，確保在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中所涉及到的工藝數(shù)據(jù)信息在全過(guò)程的監(jiān)督控制之下，在更加精確的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上提高工藝可靠性。PDM技術(shù)的應(yīng)用是跟隨信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的軟件科學(xué)，PDM技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠確保船舶產(chǎn)品制造工藝可靠性不斷提升，還能借助科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)應(yīng)用擴(kuò)大自身實(shí)用功能范圍?，F(xiàn)階段，能夠?qū)Υ爱a(chǎn)品制造工藝流程實(shí)施管理，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置以及設(shè)計(jì)等實(shí)施管理，包括工藝集成、零件分類(lèi)等，都能夠借助PDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理，從而確保各參數(shù)符合工藝設(shè)計(jì)需求。PDM技術(shù)的廣泛應(yīng)用進(jìn)一步證明其船舶制造中的先進(jìn)工藝與技術(shù)發(fā)展方向。以澳大利亞潛艇公司以及美國(guó)Ingalls造船廠為例，其中所涉及到的某型號(hào)船舶產(chǎn)品主要應(yīng)用PDM技術(shù)，全面提高了制造工藝的可靠性。

4.2 PDM的信息系統(tǒng)

1）船舶產(chǎn)品工藝可靠性需求的PDM信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在船舶產(chǎn)品工藝可靠性保證當(dāng)中，應(yīng)用到PDM技術(shù)，首先需要構(gòu)建信息系統(tǒng)平臺(tái)，確保各型號(hào)船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中能夠協(xié)同統(tǒng)籌各環(huán)節(jié)之間的工作環(huán)境。組合信息源異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括CAD系統(tǒng)以及非CAD系統(tǒng)，確保各工藝流程能夠在完整的信息數(shù)據(jù)下開(kāi)展設(shè)計(jì)制造[3]。以船舶產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程作為工藝主線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)有關(guān)產(chǎn)品信息的共享與傳遞，確保良好的保密性與安全性。要求在船舶產(chǎn)品的工藝周期內(nèi)，嚴(yán)格限制訪問(wèn)權(quán)限，提高生產(chǎn)信息使用安全性與可控性。基于這樣的信息系統(tǒng)平臺(tái)，按照船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量要求，完成工藝流程執(zhí)行計(jì)劃并控制當(dāng)前工藝技術(shù)狀態(tài)。促使有關(guān)管理部門(mén)監(jiān)控當(dāng)前工藝開(kāi)發(fā)進(jìn)度以及制造工藝執(zhí)行狀況，針對(duì)不同產(chǎn)品類(lèi)型的開(kāi)發(fā)定義等設(shè)定更加靈活的信息屬性。借助管理工具，結(jié)合CAD軟件對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化生成整合，協(xié)同適應(yīng)工作環(huán)境，更好地適應(yīng)當(dāng)前工藝流程的變化速度。確保在正確時(shí)間內(nèi)傳遞產(chǎn)品工藝信息，發(fā)現(xiàn)工藝流程內(nèi)存在任何影響工藝可靠性的因素并能夠及時(shí)控制。PDM技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 船舶產(chǎn)品工藝可靠性PDM系統(tǒng)

借助PDM技術(shù)，對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝可靠性作出相應(yīng)保證。例如，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理是對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品的有關(guān)結(jié)構(gòu)借助PDM系統(tǒng)作出描述，從而有效控制當(dāng)前零部件，形成多視圖管理狀態(tài)。促使制造視圖與工程視圖二者之間相互轉(zhuǎn)換，結(jié)合定制需求，對(duì)產(chǎn)品規(guī)格、材料屬性等進(jìn)行描述，從而確保在制造過(guò)程當(dāng)中，各項(xiàng)工藝能夠按照PDM所描述的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。例如，有關(guān)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程當(dāng)中，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)磨料磨損，則可以借助PDM技術(shù)全面分析當(dāng)前船舶所需發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型，從而分析造成發(fā)動(dòng)機(jī)磨料磨損的影響因素，進(jìn)一步確保制造過(guò)程當(dāng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的流程工藝能夠有效解決磨料磨損問(wèn)題。結(jié)合實(shí)際來(lái)講，造成船舶發(fā)動(dòng)機(jī)磨料磨損的主要因素是由于摩擦當(dāng)中進(jìn)入摩?；蚴悄Σ撩婺湍バ允軗p等，為解決這一問(wèn)題，需要在制造工藝當(dāng)中確保各零件具有較為良好的清潔度。從工藝上來(lái)講，促使發(fā)動(dòng)機(jī)濾芯具有良好完整性，能夠緊密連接各銜接結(jié)構(gòu)，完全密封船舶空氣系統(tǒng)，促使空氣濾清器始終處于灰塵量相對(duì)較少的密閉空間當(dāng)中。盡可能密封船舶發(fā)動(dòng)機(jī)所有存在灰塵的空間，并檢測(cè)其漏氣系數(shù)，如若當(dāng)前漏氣系數(shù)不大于0.1%，則證明基于PDM技術(shù)分析下的有關(guān)制造工藝能夠有效解決發(fā)動(dòng)機(jī)磨料磨損問(wèn)題[4]。

2）船舶產(chǎn)品工藝可靠性需求的PDM技術(shù)構(gòu)建流程

在船舶產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用到的PDM技術(shù)系統(tǒng)流程包括組建隊(duì)伍、分析需求、軟件選型以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)類(lèi)型進(jìn)行分析識(shí)別，隨后根據(jù)設(shè)計(jì)要求，輸出工藝技術(shù)并做好二次開(kāi)發(fā)處理，根據(jù)客戶(hù)需求，定制船舶產(chǎn)品。其目的是借助PDM技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建基本船舶產(chǎn)品工藝處理環(huán)境，精準(zhǔn)分析需求，對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品所涉及到的工藝技術(shù)進(jìn)行調(diào)試。在開(kāi)發(fā)PDM技術(shù)系統(tǒng)時(shí)，要求以分析需求為主，完成有關(guān)船舶產(chǎn)品各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的集中統(tǒng)籌，才能夠構(gòu)建基于工藝可靠性保證的PDM技術(shù)系統(tǒng)。需要明確船舶產(chǎn)品當(dāng)前生產(chǎn)制造過(guò)程當(dāng)中所涉及到的有關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)特征做好明確規(guī)劃。對(duì)當(dāng)前PDM技術(shù)系統(tǒng)用戶(hù)分組做好系統(tǒng)性規(guī)劃并分配不同權(quán)限，確保有關(guān)工藝數(shù)據(jù)訪問(wèn)處于安全狀態(tài)。明確有關(guān)船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)項(xiàng)目?jī)?chǔ)存策略，避免涉及到船舶產(chǎn)品制造工藝的數(shù)據(jù)丟失，否則將無(wú)法優(yōu)化工藝可靠性。

5 工藝可靠性控制技術(shù)

工藝可靠性控制技術(shù)主要是針對(duì)船舶產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過(guò)程當(dāng)中的有關(guān)工藝進(jìn)行試驗(yàn)，并尋找在船舶產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)影響可靠性的相關(guān)因素并實(shí)施控制，從而確保船舶產(chǎn)品制造工藝具有良好可靠性。相對(duì)來(lái)講，工藝可靠性控制技術(shù)包括對(duì)當(dāng)前船舶產(chǎn)品制造工藝技術(shù)狀態(tài)可靠性實(shí)施控制，對(duì)制造過(guò)程中工藝可靠性的有關(guān)影響因素實(shí)施控制，對(duì)涉及到工藝可靠性的原材料外購(gòu)產(chǎn)品進(jìn)行控制，以及對(duì)后續(xù)建成產(chǎn)品調(diào)試工藝維護(hù)工藝等可靠性進(jìn)行控制等。

6 工藝可靠性評(píng)價(jià)

船舶產(chǎn)品的工藝可靠性評(píng)價(jià)主要是針對(duì)在制造過(guò)程中涉及到的工藝流程實(shí)施全面性評(píng)價(jià)。其中評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是涉及船舶產(chǎn)品的質(zhì)量效果以及流程的制造效率等。借助評(píng)價(jià)技術(shù)能夠?qū)Υ爱a(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中的工藝不足進(jìn)行總結(jié)，并做好相關(guān)經(jīng)驗(yàn)整理，進(jìn)而為后續(xù)船舶產(chǎn)品制造工藝的優(yōu)化以及可靠性的提升提供借鑒參考，涉及到的技術(shù)包括對(duì)工藝技術(shù)以及工藝系統(tǒng)實(shí)施精準(zhǔn)評(píng)價(jià)、船舶產(chǎn)品制造過(guò)程中的工藝可靠性評(píng)價(jià)法規(guī)、工藝可靠性技術(shù)特征分析以及工藝可靠性評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)全面分析當(dāng)前船舶產(chǎn)品工藝可靠性保證技術(shù)，明確了有關(guān)工藝可靠性管理技術(shù)、工藝可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)、工藝可靠性控制技術(shù)以及工藝可靠性評(píng)價(jià)的內(nèi)容，對(duì)于船舶產(chǎn)品工藝可靠性的提升產(chǎn)生積極作用。借助完善的技術(shù)體系，有效完善當(dāng)前船舶產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中的工藝流程，從而保證最終船舶產(chǎn)品質(zhì)量。