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          白同玖   張勇     崔世強

          大連船用柴油機有限公司

       隨著船用低速柴油機市場的逐漸復蘇，主機生產(chǎn)訂單不斷增加，公司主機生產(chǎn)任務也在不斷的加重。公司隨即提出了 “降本增效”、提升生產(chǎn)效率的目標，進而提出了地面預裝擴大化要求。為了切實做好機架地面預裝工作，我們將在地面完成管系施工、電氣施工、地板安裝施工、主機機架內(nèi)部運動部件安裝等工作。但機架上部施工往往因機架自身高度導致施工存在困難。本項目意在通過開發(fā)裝配工裝解決這一問題，方便施工者進行預裝施工作業(yè)。不僅能夠使得主機施工更加的快捷方便也能夠使得主機建造過程更加安全。

關鍵詞：工裝；安全防護；提升效率

1 前言

       船用低速柴油機特別是大型柴油機因自身特點，在進行主機裝配作業(yè)時往往會存在施工不便或施工存在潛在危險的情況。如 7G80MEC主機機架部件，高度為5.3米左右。這就使得整個機架配套作業(yè)：管系施工、電氣施工、地板安裝施工、主機機架內(nèi)部運動部件安裝等需要在機架上半部進行施工的相關地面預裝裝配作業(yè)存在著施工難度大，施工危險等問題；

       為了能夠更好的完成船用柴油機機架地面預裝工作，提升機架地面預裝裝配效率和裝配質(zhì)量。我們針對目標機型7G80MEC主機機架施工作業(yè)設計工裝，進而實現(xiàn)在確保施工者施工安全的前提下實現(xiàn)整個主機機架地面預裝施工作業(yè)高效、高質(zhì)量的完成。

2研究目的

      本項目將針對7G80MEC主機機架地面預裝過程中的部件安裝因高度差過高導致的預裝施工困難的情況。意在通過合理化的計算和設計，設計出符合實際需求的主機裝配工裝。在完成合理化施工，高效、快速、高質(zhì)量的完成主機裝配工作的同時，消除主機裝配過程中的安全隱患，加強安全防護意識。同時利用車間廢舊材料制作工裝，實現(xiàn)廢物的再利用，切實的做到“降本增效”的目的。

2.1方便施工者進行機架地面預裝施工

      圖1 機架焊接高度位置

       通過80MEC主機機架外部焊接圖（圖1）我們可以知道，機架外部焊接主要集中在機架3米左右的位置，機架長度達到11米，對于需要進行大跨度的電氣施工作業(yè)，因梯步工作區(qū)域的限制，在進行電氣施工時就需要不斷的往復和移動梯步。這樣不僅存在安全隱患，如：因梯步站立面積限制導致墜落事件發(fā)生；同時也會造成施工進度的延緩。

       通過本項目的完成，我們將設計出符合人體工程學便于拆卸的主機預裝裝配工裝。工裝將使用貫穿設計，避免了反復移動梯步增加了施工時間，進而提升了主機施工效率。同時，該工裝不僅可以滿足電氣在此高度進行施工作業(yè)，也能夠滿足管系等其他工種的施工。相對于以往使用梯步的作業(yè)方式，使用裝配工裝進行施工可以輕松的完成主機機架貫穿作業(yè)。因工裝設計充分考慮到人體工程學原理，這就使得整個機架預裝施工者施工取來更加的舒適。

2.2實現(xiàn)模塊化裝配

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

       實現(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，也能夠更加方便的實現(xiàn)工裝的快速拆卸、轉(zhuǎn)場和裝配。在實現(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現(xiàn)工裝應用的多樣化，增大其使用范圍和應用場景。使施工工裝可以盡量滿足不同的使用情況。同時，使用模塊化裝配理念設計的工裝也為后續(xù)主機施工工裝的設計提供很好的借鑒意義。

2.3實現(xiàn)廢物的再利用

       通過該項目的工裝研制工作的完成，能夠在更好的實現(xiàn)快捷、簡便、安全的實現(xiàn)機架地面預裝工作的同時，更好的實現(xiàn)廢物的再利用，實現(xiàn)廢物的二次使用，物盡其用。很好的實現(xiàn)了工裝成本的控制。

       同時為了能夠更好的實現(xiàn)廢物的再次利用，我們在整個工裝設計過程中告別以往的二維制圖的模式，將采用三維UG模式進行制圖工作。通過模型的模擬，了解工裝的各種數(shù)據(jù)極限，在通過相關的數(shù)據(jù)整合，挑選符合要求的廢舊材料進行工裝的制作。以便達到在滿足使用要求的前提下的廢物再利用。切實的做到“降本增效”的目的。

3 實施過程

3.1數(shù)據(jù)收集，完成初步設想

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

                                                                    表1 機架部件施工高度統(tǒng)計

       根據(jù)統(tǒng)計表格我們發(fā)現(xiàn)，目前建造的主要機型的機架預裝施工高度均在2M以上，針對2M左右的施工工作尚可使用梯步進行施工，但是對于70MEC和80MEC的大型主機來說3M以上的施工高度就存在了危險。因此我們將主要針對70mm以上缸徑的大型船用主機進行預制工裝的研制工作。

        圖2  80MEC主機機架外部結構圖

       同時，根據(jù)大型船用柴油機機架部件的結構特點（圖2所示），我們發(fā)現(xiàn)，在機架中部存在梯蹬用于主機安裝到船體后進行主機檢驗使用。同時，其焊接位置正好能夠滿足機架相關施工作業(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際安裝位置，用于安裝工裝。

       為了能夠更好的實現(xiàn)工裝的通用性，擴大工裝的使用范圍，提升工裝的簡便性。我們提出模塊化裝配理念。通過模塊化設計有效的降低了工裝的自身重量。同時，通過模塊化的設計也能夠更好的實現(xiàn)工裝的功能性、更好的實現(xiàn)工裝便拆卸、便安裝、便轉(zhuǎn)場的設計理念，更好的實現(xiàn)工裝的實用意義。

3.2制作UG模型

       根據(jù)我們前期的數(shù)據(jù)收集，我們確定了目標機型和工裝的安裝位置。為了能夠更好的展示工裝的實際成品效果，同時也為了能夠更好的檢測工裝設計完成后是否能夠符合現(xiàn)場的實際安裝要求。我們將建立UG模型。

       通過UG模型完成整個預制工裝的設計工作，能夠很好的了解不同材質(zhì)對于整個工裝質(zhì)量和使用效果的影響。切實的做好各項準備工作。

                 圖3  工裝支架UG模型

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

3.3利用廢舊材料制作工裝

       為了能夠更好的實現(xiàn)“降本增效”，降低工裝成本的目的。我們對于整個工裝的制作將采用廢舊材料再利用的方式進行，這樣不僅可以滿足設計設想，更能通過工裝的制作減少廢舊材料的堆積，繼而實現(xiàn)工裝制作成本的有效控制，達到多重目的。

                           圖4現(xiàn)場制作的工裝

       通過實現(xiàn)工裝制作的廢物再利用，不僅能夠為公司開辟了工裝制作新模式。同時，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題，但是對于其滿足工裝的功能性不會產(chǎn)生影響，有些時候很能夠更好的滿足工裝的設計要求。

       利用廢舊材料制作的工裝能夠有效的為公司節(jié)省主機建造成本。根據(jù)市場行情來看，整套工裝新制費用約為3000元。而使用廢舊材料進行改制，不僅能夠節(jié)省此費用，還能夠有效的提升公司廢舊材料的再利用率。同時，因新工裝的使用，使得施工作業(yè)時間節(jié)省了40%左右，有效的實現(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

       實踐是檢驗真理的唯一標準，工裝是否適合現(xiàn)場實際的生產(chǎn)需要同樣需要不斷的檢驗。通過我們現(xiàn)場的實際應用，整個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)等相關的機架預制作業(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。

       施工效率的提升對于整個機架預制施工作業(yè)的質(zhì)量提升奠定了基礎。同時對于縮短主機建造時間，提升生產(chǎn)效率貢獻了不小的力量。也為降本增效的有效實現(xiàn)打下基礎。

4總結

       目前，通過多臺主機的實際應用，整個工裝的設計理念很好的實現(xiàn)。方便了施工，縮短了主機預制時間，提升了主機裝配效率。同時獲得了施工者的一致好評。

       通過前期的使用我們將在后續(xù)進行工裝的繼續(xù)優(yōu)化，增加側(cè)面護欄，使得施工者在施工過程中的安全性在提升一個臺階。

通過此項目的完成我們對于自制工裝的使用和設計有了全新的認識和提高，我們將繼續(xù)發(fā)現(xiàn)主機建造過程中的問題，及時提出設計方案，投入使用，以便可以使公司的整體制造水平進一步提高；達到同行業(yè)的先進水平。

參考文獻

1.  《機械設計手冊》

《7G80MEC主機布置圖紙》