Hoàn thiện công nghệ tự động trong chế tạo, lắp ráp, hàn vỏ phục vụ đóng tàu thủy cỡ lớn

Hoàn thiện công nghệ đóng tàu theo hướng áp dụng tự động hoá

Xuất phát từ thực trạng lạc hậu của các khâu trong công nghệ đóng tàu và thực tiễn tiếp cận các công nghệ mới từ nước ngoài, cũng như kế thừa các kết qủa nghiên cứu của các đề tài cấp nhà nước, cấp bộ, dự án đã chọn các khâu công nghệ quan trọng nhất để hoàn thiện 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 đoạn và tổng đoạn.

Hoàn thiện công nghệ phóng dạng, công nghệ tự động cắt tôn vỏ tàu bằng máy cắt CNC

Kết quả là:

- Giảm hẳn khâu phóng dạng - hạ liệu thủ công đòi hỏi phải xây dựng sàn phóng theo tỷ lệ 1/1 chiếm diện tích mặt bằng lớn, tốn nhiều nhân công và thời gian của quá trình đóng tàu.

- Tận dụng được tối đa thép tấm, tiết kiệm nguyên liệu nhờ công nghệ cắt thép tấm tối ưu (tỷ lệ phế liệu chỉ còn từ 6 đến 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 khi 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 sản phẩm áp dụng các công nghệ hoàn thiện trên được cơ quan Đăng kiểm chấp thuận.

- Đã tiến hành xây dựng được các quy trình công nghệ chi tiết như: 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 ký 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.

Hoàn thiện công nghệ hàn bán tự động và tự động

Trình tự hàn tự động và bán tự động được áp dụng trong quá trình hàn lắp kết cấu vỏ tàu từ các cụm chi tiết đến phân đoạn, tổng đoạn và đấu đà, bao gồm: hàn tự động và bán tự động trong các quá trình chế tạo hệ dầm vỏ tàu, hệ khung vỏ tàu, cụm chi tiết tấm vỏ, phân đoạn, tổng đoạn và đấu tổng đoạn; công nghệ chuẩn hàn tự động tổng đoạn; quy trình hoàn thiện để kiểm tra hàn.

Hoàn thiện các giải pháp đầu tư, tổ chức sản xuất và đào tạo nguồn nhân lực phục vụ quá trình áp dụng công nghệ tự động hoá

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 với triền dọc 30.000 tấn và 70.000 tấn, cầu tàu, cần trục 80 tấn, 120 tấn, các phân xưởng mới đủ điều kiện chế tạo các phân đoạn lớn...

- Các dây chuyền công nghệ và thiết bị hiện đại đã được lắp đặt và đi vào sản xuất như các dây chuyền sản xuất vật liệu hàn, xử lý tôn; các máy lốc tôn, cắt tôn CNC, 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, kết nối mạng qua máy chủ và hệ thống máy trạm giữa các chuyên ngành và nối với các bộ phận sản xuất, quản lý.

Giải pháp hoàn thiện tổ chức và quản lý sản xuất

Để phát huy hiệu quả áp dụng tự động hoá trong đóng tàu, mô hình tổ chức quản lý tại Công ty đang được hoàn thiện. Đây là mô hình quản lý điều hành trực tuyến - chức năng, trong đó áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9002, sản phẩm được sản xuất theo công nghệ thiết lập đồng bộ từ khâu thiết kế thi công đến khi bàn giao sản phẩm.

Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực

Để giải quyết khó khăn giữa một bên là yêu cầu đóng 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 hoàn thiện việc đào tạo với nhiều hình thức như: đưa hơn 200 công nhân trẻ sang đào tạo và làm việc ở Nhật Bản trong 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 văn bằng 2 cho các kỹ sư thuộc các ngành kỹ thuật liên quan đến đóng tàu; tổ chức đào tạo về quản lý mạng cho các kỹ sư thuộc các bộ phận kỹ thuật như chuẩn bị sản xuất, phân xưởng vỏ tàu, đường ống, điện tàu và các phòng quản lý…

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 và 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 kế và thi công đóng tàu là rất cần thiết và mang lại hiệu quả thực sự, thể hiện dưới các phương diện: kinh tế - xã hội và khoa học, công nghệ.

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 rất 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 giảm 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 năng cắt vát mép một lần là đủ. Điều này giúp cho Công ty tiết kiệm được năng lượng, vật tư và nhân công… Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ người dùng sắp xếp tối ưu các chi tiết dạng tấm với tỷ lệ tôn thừa dưới 5%.

- Cung cấp nhiều thông tin một cách kịp thời phục vụ cho quá trình đóng tàu như: số lượng, chủng loại thép, que hàn... cho một tổng đoạn. Trước đây, để xác định được những số liệu này, đòi hỏi các kỹ sư phải mất rất nhiều thời gian tính toán diện tích các kết cấu theo từng chiều dày khác nhau, chiều dài đường hàn, diện tích bề mặt sơn...

- Đối với phần ống, thiết kế kỹ thuật thông thường mới chỉ là thiết kế nguyên lý. Để thi công, trên mô hình 3D, các kỹ sư có thể thiết kế chính xác các hệ thống đường ống, số lượng, chủng loại ống, các van, cút nối. Với bản vẽ ống dạng 3D, các trị số góc lượn, bán kính lượn sẽ được máy uốn ống CNC xử lý một cách chính xác.

- Xác định bệ 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.

Tóm lại, 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 cao của khách hàng trong và ngoài nước. Thông qua dự án, Công ty đã phát huy được tối đa năng suất của các thiết bị, tăng số lượng phương tiện đóng mới và vì vậy, tăng sản lượng và doanh thu hàng năm, cải thiện điều kiện làm việc và đời sống của người lao động.

Hiệu quả về khoa học công nghệ

- Trước kia, việc thiết kế và đóng tàu là hai khâu tương đối độc lập. Ngày nay, nhờ việc áp dụng công nghệ tự động hoá, quá trình thiết kế và đóng tàu trở thành một quá trình liên tục, khép kín. Đây là một sự đổi mới công nghệ quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngành đóng tàu đã và đang được triển khai tại nhiều nhà máy, trong đó có Công ty Công nghiệp Tàu thuỷ Nam Triệu.

- Việc triển khai dự án này đã góp phần làm thay đổi bộ mặt công nghệ và chất lượng sản phẩm của Công ty theo hướng quốc tế hoá, là cơ hội để đội ngũ cán bộ, kỹ sư của Công ty tiếp cận, làm chủ và đưa công nghệ tiên tiến, hiện đại vào sản xuất, qua đó nâng cao trình độ kỹ thuật và quản lý.

Nguồn: TC Hoạt động khoa học, 2005, No10