:从第一块钢板到艇体成型:守护潜艇的"生命边界"

来源:中国军网作者:焦建仓 冀志轩 陈国全责任编辑:刘秋丽
2018-09-13 13:18

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从第一块钢板到艇体成型,海军某军代表室走出体系化监造之路——

守护潜艇的“生命边界”

■焦建仓 冀志轩 解放军报记者 陈国全

从入库这一刻起, 每块钢板都有了自己的“身份证”

材质、规格、型号、炉批号、序号、检验员印……每块耐压壳体钢板,进厂后都会被打上标识码。

这意味着,从入库这一刻起,每块钢板都有了自己的“身份证”。这个唯一的“身份证”将伴随着它走完全生命周期。

钢板“身份证”,在潜艇建造中有着特殊意义。为了确保潜艇绝对安全,任何不被标识的材料严禁上艇安装。

在钢板“身份证”的管理上,海军某代表室不断探索方法措施,管理模式日臻完善。

红色、黄色、灰色,涂着3种不同颜色底漆的钢材分类堆放;车间内,身着与钢板相同颜色工作服的焊工,有序地展开作业。

不同强度钢板由不同颜色底漆标识,具有相应焊接资质的工人则穿戴与钢板同色的工作服。焊工资质与钢板强度一一对应,现场施工看起来井然有序。

色差标识法——用简易方式实现标识清晰区分,这正是该军代室追求的理念。

钢板在切割过程中,很容易导致标识码缺失。为此,他们结合加工任务特点,在每块钢板上标注多个标识码。这种最小间隔仅有十几厘米的标识码,可以确保钢板无论如何切割,分解后钢板上依然有完整的信息标识,哪怕只是一块边角料。

从一块钢板仅有一个标识码,到表面遍布标识码,这一身份标识的简单延伸,成功解决了因边角料信息存疑而不能使用的问题,避免了资源浪费。

与耐压壳体钢板相比,焊接件数量大、品种多、工序繁琐,稍不留意就会带来隐患。

下料、锻造、热处理、理化试验、加工……每艘潜艇耐压壳体有千余个焊接件、四万多个控制点。任何一个环节出现“身份信息”缺失,都会增加信息识别难度。

越是如此,钢板“身份证”越不可或缺。海军某军代室总代表张森森带领大家开展全流程梳理、逐环节确认,推动建立可追溯体系:热处理环节,材料出炉时在红热状态就重新制作标识,避免“身份”消失过久无法识别;机加工阶段,引入手持式光谱分析仪,对加工后的成品进行抽检再验证。

不仅如此,他们还引入照相、录像等功能,对各关键环节进行全程影像留档,发现问题可以迅速回放、倒查,确保问题得到准确定位和分析。

“这些年,军代室在耐压壳体材料监管上建立了一整套全方位覆盖、全流程可追溯的管理体系。可以说,任何一块钢板在耐压壳体的什么位置,我们都可以精准定位。”张森森说。

从数字化监造到资质“扣分”,全过程可视管控

弧光闪闪,焊花四溅。组装车间内,工人手持焊枪正在进行焊接作业,焊枪的另一头连着焊接参数记录仪。记录仪清晰显示工人身份、作业内容、焊接电流电压、环境温湿度等信息参数。与此同时,在军代室总体组大屏幕上,同步播放着工人焊接过程。

这套由军代室自主研发的“焊接质量数字化监督系统管理平台及监控终端”,主要用于耐压壳体焊接的质量监督。通过对焊接过程的实时监测和记录,“什么样的板、谁焊的、焊的哪条缝、焊接质量怎么样”等数据一目了然。

如今,一次耐压壳圈焊接,不但焊接缺陷大幅减少,时间也压缩到原来的三分之一,在国内同行业处于领先水平。

回顾这套系统的诞生,与几年来军代室大力倡导创新思维,探索推动焊接质量监督模式革新息息相关。

有一段时间,耐压壳体焊接质量不稳定。他们深入分析发现,问题根源既有焊条保温筒未加热、焊工资质不符规定等偶发管理问题,也有焊工经验不一、作业环境不同带来的常态质量波动。

“能不能研发数字化监造系统实现可视化管控?”在一次会议上,张森森提出了这个想法。随后,他们分头到多家科研单位调研,成功研制出这套数字化监造系统。他们还嵌入了考核焊工资质的“扣分”功能。

所谓“扣分”,是指焊工须统一参加实操考核,考核通过颁发焊接资质证书。每证每年12分,每个月根据理论考试成绩、焊接失误次数、焊接工艺问题等方面进行扣分。对分数扣完的工人,当年取消焊接资质证书;对焊接出色的工人,可升级焊接资质证书。

看似简单的焊接工作,工人既要持证上岗,又要接受视频监督。措施推行之初,各种反对的声音随之而来。

一段时间后,“剧情”出人意料地发生“反转”,工人主动接受这一举措,理由很简单:一方面,焊接过程全记录,出现问题随时收到报警信息,整改简单易行,提高工作效率;另一方面,工人持证上岗,奖惩并举,只要焊接质量好,就会带来可观的经济收益。

在这些举措之外,代表室更是严守底线不放松。“这几年,我们狠抓巡检强度、中间过程、结果监督‘三个不降低’;超声波、射线、磁粉‘三个百分之百探伤’。”海军某军代室总体组组长王伟掰着指头说起这些监造手段来,如数家珍。

从数字化仪表到大数据分析,全方位“保驾护航”

耐压壳体圆度,直接影响到潜艇结构强度和稳定性。判断耐压壳体建造水平的标准是质量和精度。

过去,圆度测量需要人工多次测量才能给出结果,精度较低。

信息科技大潮下,造船行业新理念新工艺日新月异。该军代室把目光投向了一种集光、机、电于一体的高精度测距仪器——全站仪。在该设备基础上,他们与某科研单位研发激光圆度分析仪,通过设备改进和软件编程,实现由测距向测圆度功能的转化,测量结果能够实时显示,测试报告自动生成,测量精度较以往提高数倍。

思路一变天地宽。从人工测量到数字化的激光测量,耐压壳体建造迈上大数据舞台,为提高潜艇监造质量打下坚实基础。

前些年,工厂在耐压壳体肋骨结构件焊接变形方面,一直缺少数据分析。一旦出现变形偏差,问题极难判断。

对此,军代表王伟带领大家主动作为,分析了上万组离散测量数据,建立数据库并通过软件初步得出大厚板变形规律。

功夫不负有心人。数据库在完善过程中,得到了一次“实战”考验。在某潜艇的首个舱壁装配过程中出现细微误差,技术人员一直未能找准问题根源。

闻讯而来的军代表,在实地测量该舱壁的相关数据后,对比问题数据库,迅速给出结论:焊工人数搭配不科学、相邻壁板间焊接层数不一致。

随后,现场工人改进工艺方法,顺利完成后续舱壁焊接。

“在高起点上监造精品装备,必须站得高看得远,想在先干在前。”该军代室《质量文化手册》上这句话,真实反映了这支军代表队伍敢为人先、超前作为的创新精神和实干标准。

(解放军报·解放军新闻传播中心融媒体出品)

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