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          白同玖   張勇     崔世強(qiáng)

          大連船用柴油機(jī)有限公司

       隨著船用低速柴油機(jī)市場(chǎng)的逐漸復(fù)蘇，主機(jī)生產(chǎn)訂單不斷增加，公司主機(jī)生產(chǎn)任務(wù)也在不斷的加重。公司隨即提出了 “降本增效”、提升生產(chǎn)效率的目標(biāo)，進(jìn)而提出了地面預(yù)裝擴(kuò)大化要求。為了切實(shí)做好機(jī)架地面預(yù)裝工作，我們將在地面完成管系施工、電氣施工、地板安裝施工、主機(jī)機(jī)架內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件安裝等工作。但機(jī)架上部施工往往因機(jī)架自身高度導(dǎo)致施工存在困難。本項(xiàng)目意在通過(guò)開(kāi)發(fā)裝配工裝解決這一問(wèn)題，方便施工者進(jìn)行預(yù)裝施工作業(yè)。不僅能夠使得主機(jī)施工更加的快捷方便也能夠使得主機(jī)建造過(guò)程更加安全。

關(guān)鍵詞：工裝；安全防護(hù)；提升效率

1 前言

       船用低速柴油機(jī)特別是大型柴油機(jī)因自身特點(diǎn)，在進(jìn)行主機(jī)裝配作業(yè)時(shí)往往會(huì)存在施工不便或施工存在潛在危險(xiǎn)的情況。如 7G80MEC主機(jī)機(jī)架部件，高度為5.3米左右。這就使得整個(gè)機(jī)架配套作業(yè)：管系施工、電氣施工、地板安裝施工、主機(jī)機(jī)架內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件安裝等需要在機(jī)架上半部進(jìn)行施工的相關(guān)地面預(yù)裝裝配作業(yè)存在著施工難度大，施工危險(xiǎn)等問(wèn)題；

       為了能夠更好的完成船用柴油機(jī)機(jī)架地面預(yù)裝工作，提升機(jī)架地面預(yù)裝裝配效率和裝配質(zhì)量。我們針對(duì)目標(biāo)機(jī)型7G80MEC主機(jī)機(jī)架施工作業(yè)設(shè)計(jì)工裝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在確保施工者施工安全的前提下實(shí)現(xiàn)整個(gè)主機(jī)機(jī)架地面預(yù)裝施工作業(yè)高效、高質(zhì)量的完成。

2研究目的

      本項(xiàng)目將針對(duì)7G80MEC主機(jī)機(jī)架地面預(yù)裝過(guò)程中的部件安裝因高度差過(guò)高導(dǎo)致的預(yù)裝施工困難的情況。意在通過(guò)合理化的計(jì)算和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需求的主機(jī)裝配工裝。在完成合理化施工，高效、快速、高質(zhì)量的完成主機(jī)裝配工作的同時(shí)，消除主機(jī)裝配過(guò)程中的安全隱患，加強(qiáng)安全防護(hù)意識(shí)。同時(shí)利用車(chē)間廢舊材料制作工裝，實(shí)現(xiàn)廢物的再利用，切實(shí)的做到“降本增效”的目的。

2.1方便施工者進(jìn)行機(jī)架地面預(yù)裝施工

      圖1 機(jī)架焊接高度位置

       通過(guò)80MEC主機(jī)機(jī)架外部焊接圖（圖1）我們可以知道，機(jī)架外部焊接主要集中在機(jī)架3米左右的位置，機(jī)架長(zhǎng)度達(dá)到11米，對(duì)于需要進(jìn)行大跨度的電氣施工作業(yè)，因梯步工作區(qū)域的限制，在進(jìn)行電氣施工時(shí)就需要不斷的往復(fù)和移動(dòng)梯步。這樣不僅存在安全隱患，如：因梯步站立面積限制導(dǎo)致墜落事件發(fā)生；同時(shí)也會(huì)造成施工進(jìn)度的延緩。

       通過(guò)本項(xiàng)目的完成，我們將設(shè)計(jì)出符合人體工程學(xué)便于拆卸的主機(jī)預(yù)裝裝配工裝。工裝將使用貫穿設(shè)計(jì)，避免了反復(fù)移動(dòng)梯步增加了施工時(shí)間，進(jìn)而提升了主機(jī)施工效率。同時(shí)，該工裝不僅可以滿(mǎn)足電氣在此高度進(jìn)行施工作業(yè)，也能夠滿(mǎn)足管系等其他工種的施工。相對(duì)于以往使用梯步的作業(yè)方式，使用裝配工裝進(jìn)行施工可以輕松的完成主機(jī)機(jī)架貫穿作業(yè)。因工裝設(shè)計(jì)充分考慮到人體工程學(xué)原理，這就使得整個(gè)機(jī)架預(yù)裝施工者施工取來(lái)更加的舒適。

2.2實(shí)現(xiàn)模塊化裝配

       工裝的設(shè)計(jì)不僅需要滿(mǎn)足使用要求，同時(shí)也因該能夠更加方便組裝和拆卸。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就在充分考慮滿(mǎn)足施工中的實(shí)際需求的情況下積極的需求實(shí)現(xiàn)模塊化的裝配。

       實(shí)現(xiàn)模塊化的工裝裝配不僅可以最大程度的降低工裝自身重量，同時(shí)，也能夠更加方便的實(shí)現(xiàn)工裝的快速拆卸、轉(zhuǎn)場(chǎng)和裝配。在實(shí)現(xiàn)其自身功能性的前提下，模塊化的裝配工裝可以最大程度的實(shí)現(xiàn)工裝應(yīng)用的多樣化，增大其使用范圍和應(yīng)用場(chǎng)景。使施工工裝可以盡量滿(mǎn)足不同的使用情況。同時(shí)，使用模塊化裝配理念設(shè)計(jì)的工裝也為后續(xù)主機(jī)施工工裝的設(shè)計(jì)提供很好的借鑒意義。

2.3實(shí)現(xiàn)廢物的再利用

       通過(guò)該項(xiàng)目的工裝研制工作的完成，能夠在更好的實(shí)現(xiàn)快捷、簡(jiǎn)便、安全的實(shí)現(xiàn)機(jī)架地面預(yù)裝工作的同時(shí)，更好的實(shí)現(xiàn)廢物的再利用，實(shí)現(xiàn)廢物的二次使用，物盡其用。很好的實(shí)現(xiàn)了工裝成本的控制。

       同時(shí)為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)廢物的再次利用，我們?cè)谡麄€(gè)工裝設(shè)計(jì)過(guò)程中告別以往的二維制圖的模式，將采用三維UG模式進(jìn)行制圖工作。通過(guò)模型的模擬，了解工裝的各種數(shù)據(jù)極限，在通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)整合，挑選符合要求的廢舊材料進(jìn)行工裝的制作。以便達(dá)到在滿(mǎn)足使用要求的前提下的廢物再利用。切實(shí)的做到“降本增效”的目的。

3 實(shí)施過(guò)程

3.1數(shù)據(jù)收集，完成初步設(shè)想

       為了能夠使預(yù)制工裝能有個(gè)更好的通用性和使用范圍，我們充分的收集了各類(lèi)型船用低速柴油機(jī)機(jī)架圖紙，了解各機(jī)型機(jī)架部套的布置通性和施工位置分布，了解各機(jī)型施工中需要在2米以上高度進(jìn)行施工作業(yè)的內(nèi)容（表1所示）。進(jìn)而確定工裝的固定方式及固定位置。

                                                                    表1 機(jī)架部件施工高度統(tǒng)計(jì)

       根據(jù)統(tǒng)計(jì)表格我們發(fā)現(xiàn)，目前建造的主要機(jī)型的機(jī)架預(yù)裝施工高度均在2M以上，針對(duì)2M左右的施工工作尚可使用梯步進(jìn)行施工，但是對(duì)于70MEC和80MEC的大型主機(jī)來(lái)說(shuō)3M以上的施工高度就存在了危險(xiǎn)。因此我們將主要針對(duì)70mm以上缸徑的大型船用主機(jī)進(jìn)行預(yù)制工裝的研制工作。

        圖2  80MEC主機(jī)機(jī)架外部結(jié)構(gòu)圖

       同時(shí)，根據(jù)大型船用柴油機(jī)機(jī)架部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（圖2所示），我們發(fā)現(xiàn)，在機(jī)架中部存在梯蹬用于主機(jī)安裝到船體后進(jìn)行主機(jī)檢驗(yàn)使用。同時(shí)，其焊接位置正好能夠滿(mǎn)足機(jī)架相關(guān)施工作業(yè)的合適高度要求。因此我們決定將其確定為我們工裝的實(shí)際安裝位置，用于安裝工裝。

       為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)工裝的通用性，擴(kuò)大工裝的使用范圍，提升工裝的簡(jiǎn)便性。我們提出模塊化裝配理念。通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)有效的降低了工裝的自身重量。同時(shí)，通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)也能夠更好的實(shí)現(xiàn)工裝的功能性、更好的實(shí)現(xiàn)工裝便拆卸、便安裝、便轉(zhuǎn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)理念，更好的實(shí)現(xiàn)工裝的實(shí)用意義。

3.2制作UG模型

       根據(jù)我們前期的數(shù)據(jù)收集，我們確定了目標(biāo)機(jī)型和工裝的安裝位置。為了能夠更好的展示工裝的實(shí)際成品效果，同時(shí)也為了能夠更好的檢測(cè)工裝設(shè)計(jì)完成后是否能夠符合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際安裝要求。我們將建立UG模型。

       通過(guò)UG模型完成整個(gè)預(yù)制工裝的設(shè)計(jì)工作，能夠很好的了解不同材質(zhì)對(duì)于整個(gè)工裝質(zhì)量和使用效果的影響。切實(shí)的做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

                 圖3  工裝支架UG模型

       通過(guò)UG模型（圖3所示）完成的工裝設(shè)計(jì)，也能夠很好的向工裝制作者展示整個(gè)工裝的三維形態(tài)，很好的展示了工裝的特點(diǎn)，了解工裝的邏輯關(guān)系。真正做到制作過(guò)程的可視化、形象化、具象化。使得制作完成的工裝更加的符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，也能夠有效的避免工裝制作者的錯(cuò)誤施工。降低二次返工情況的發(fā)生。

3.3利用廢舊材料制作工裝

       為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)“降本增效”，降低工裝成本的目的。我們對(duì)于整個(gè)工裝的制作將采用廢舊材料再利用的方式進(jìn)行，這樣不僅可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)設(shè)想，更能通過(guò)工裝的制作減少?gòu)U舊材料的堆積，繼而實(shí)現(xiàn)工裝制作成本的有效控制，達(dá)到多重目的。

                           圖4現(xiàn)場(chǎng)制作的工裝

       通過(guò)實(shí)現(xiàn)工裝制作的廢物再利用，不僅能夠?yàn)楣鹃_(kāi)辟了工裝制作新模式。同時(shí)，也為公司廢舊材料處理提供了新的方向。雖然廢舊材料再利用制作的工裝在外觀上存在不夠美觀的問(wèn)題，但是對(duì)于其滿(mǎn)足工裝的功能性不會(huì)產(chǎn)生影響，有些時(shí)候很能夠更好的滿(mǎn)足工裝的設(shè)計(jì)要求。

       利用廢舊材料制作的工裝能夠有效的為公司節(jié)省主機(jī)建造成本。根據(jù)市場(chǎng)行情來(lái)看，整套工裝新制費(fèi)用約為3000元。而使用廢舊材料進(jìn)行改制，不僅能夠節(jié)省此費(fèi)用，還能夠有效的提升公司廢舊材料的再利用率。同時(shí)，因新工裝的使用，使得施工作業(yè)時(shí)間節(jié)省了40%左右，有效的實(shí)現(xiàn)了“降本增效”，提升生產(chǎn)效率的目的。

3.4優(yōu)化、固化工裝

   圖5 工裝安裝效果

       實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，工裝是否適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的生產(chǎn)需要同樣需要不斷的檢驗(yàn)。通過(guò)我們現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，整個(gè)工裝投入使用后電氣施工作業(yè)、管系施工作業(yè)、地板施工作業(yè)等相關(guān)的機(jī)架預(yù)制作業(yè)均得到了很好的施工作業(yè)空間。施工效率得到了很大的提高，如：電氣施工作業(yè)由原3人3天施工時(shí)間有效的降低到2人2天就可施工完成。

       施工效率的提升對(duì)于整個(gè)機(jī)架預(yù)制施工作業(yè)的質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)對(duì)于縮短主機(jī)建造時(shí)間，提升生產(chǎn)效率貢獻(xiàn)了不小的力量。也為降本增效的有效實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。

4總結(jié)

       目前，通過(guò)多臺(tái)主機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，整個(gè)工裝的設(shè)計(jì)理念很好的實(shí)現(xiàn)。方便了施工，縮短了主機(jī)預(yù)制時(shí)間，提升了主機(jī)裝配效率。同時(shí)獲得了施工者的一致好評(píng)。

       通過(guò)前期的使用我們將在后續(xù)進(jìn)行工裝的繼續(xù)優(yōu)化，增加側(cè)面護(hù)欄，使得施工者在施工過(guò)程中的安全性在提升一個(gè)臺(tái)階。

通過(guò)此項(xiàng)目的完成我們對(duì)于自制工裝的使用和設(shè)計(jì)有了全新的認(rèn)識(shí)和提高，我們將繼續(xù)發(fā)現(xiàn)主機(jī)建造過(guò)程中的問(wèn)題，及時(shí)提出設(shè)計(jì)方案，投入使用，以便可以使公司的整體制造水平進(jìn)一步提高；達(dá)到同行業(yè)的先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)

1.  《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》

《7G80MEC主機(jī)布置圖紙》