白同玖   张勇     崔世强

          大连船用柴油机有限公司

       随着船用低速柴油机市场的逐渐复苏，主机生产订单不断增加，公司主机生产任务也在不断的加重。公司随即提出了 “降本增效”、提升生产效率的目标，进而提出了地面预装扩大化要求。为了切实做好机架地面预装工作，我们将在地面完成管系施工、电气施工、地板安装施工、主机机架内部运动部件安装等工作。但机架上部施工往往因机架自身高度导致施工存在困难。本项目意在通过开发装配工装解决这一问题，方便施工者进行预装施工作业。不仅能够使得主机施工更加的快捷方便也能够使得主机建造过程更加安全。

关键词：工装；安全防护；提升效率

1 前言

       船用低速柴油机特别是大型柴油机因自身特点，在进行主机装配作业时往往会存在施工不便或施工存在潜在危险的情况。如 7G80MEC主机机架部件，高度为5.3米左右。这就使得整个机架配套作业：管系施工、电气施工、地板安装施工、主机机架内部运动部件安装等需要在机架上半部进行施工的相关地面预装装配作业存在着施工难度大，施工危险等问题；

       为了能够更好的完成船用柴油机机架地面预装工作，提升机架地面预装装配效率和装配质量。我们针对目标机型7G80MEC主机机架施工作业设计工装，进而实现在确保施工者施工安全的前提下实现整个主机机架地面预装施工作业高效、高质量的完成。

2研究目的

      本项目将针对7G80MEC主机机架地面预装过程中的部件安装因高度差过高导致的预装施工困难的情况。意在通过合理化的计算和设计，设计出符合实际需求的主机装配工装。在完成合理化施工，高效、快速、高质量的完成主机装配工作的同时，消除主机装配过程中的安全隐患，加强安全防护意识。同时利用车间废旧材料制作工装，实现废物的再利用，切实的做到“降本增效”的目的。

2.1方便施工者进行机架地面预装施工

      图1 机架焊接高度位置

       通过80MEC主机机架外部焊接图（图1）我们可以知道，机架外部焊接主要集中在机架3米左右的位置，机架长度达到11米，对于需要进行大跨度的电气施工作业，因梯步工作区域的限制，在进行电气施工时就需要不断的往复和移动梯步。这样不仅存在安全隐患，如：因梯步站立面积限制导致坠落事件发生；同时也会造成施工进度的延缓。

       通过本项目的完成，我们将设计出符合人体工程学便于拆卸的主机预装装配工装。工装将使用贯穿设计，避免了反复移动梯步增加了施工时间，进而提升了主机施工效率。同时，该工装不仅可以满足电气在此高度进行施工作业，也能够满足管系等其他工种的施工。相对于以往使用梯步的作业方式，使用装配工装进行施工可以轻松的完成主机机架贯穿作业。因工装设计充分考虑到人体工程学原理，这就使得整个机架预装施工者施工取来更加的舒适。

2.2实现模块化装配

       工装的设计不仅需要满足使用要求，同时也因该能够更加方便组装和拆卸。本项目在设计之初就在充分考虑满足施工中的实际需求的情况下积极的需求实现模块化的装配。

       实现模块化的工装装配不仅可以最大程度的降低工装自身重量，同时，也能够更加方便的实现工装的快速拆卸、转场和装配。在实现其自身功能性的前提下，模块化的装配工装可以最大程度的实现工装应用的多样化，增大其使用范围和应用场景。使施工工装可以尽量满足不同的使用情况。同时，使用模块化装配理念设计的工装也为后续主机施工工装的设计提供很好的借鉴意义。

2.3实现废物的再利用

       通过该项目的工装研制工作的完成，能够在更好的实现快捷、简便、安全的实现机架地面预装工作的同时，更好的实现废物的再利用，实现废物的二次使用，物尽其用。很好的实现了工装成本的控制。

       同时为了能够更好的实现废物的再次利用，我们在整个工装设计过程中告别以往的二维制图的模式，将采用三维UG模式进行制图工作。通过模型的模拟，了解工装的各种数据极限，在通过相关的数据整合，挑选符合要求的废旧材料进行工装的制作。以便达到在满足使用要求的前提下的废物再利用。切实的做到“降本增效”的目的。

3 实施过程

3.1数据收集，完成初步设想

       为了能够使预制工装能有个更好的通用性和使用范围，我们充分的收集了各类型船用低速柴油机机架图纸，了解各机型机架部套的布置通性和施工位置分布，了解各机型施工中需要在2米以上高度进行施工作业的内容（表1所示）。进而确定工装的固定方式及固定位置。

                                                                    表1 机架部件施工高度统计

       根据统计表格我们发现，目前建造的主要机型的机架预装施工高度均在2M以上，针对2M左右的施工工作尚可使用梯步进行施工，但是对于70MEC和80MEC的大型主机来说3M以上的施工高度就存在了危险。因此我们将主要针对70mm以上缸径的大型船用主机进行预制工装的研制工作。

        图2  80MEC主机机架外部结构图

       同时，根据大型船用柴油机机架部件的结构特点（图2所示），我们发现，在机架中部存在梯蹬用于主机安装到船体后进行主机检验使用。同时，其焊接位置正好能够满足机架相关施工作业的合适高度要求。因此我们决定将其确定为我们工装的实际安装位置，用于安装工装。

       为了能够更好的实现工装的通用性，扩大工装的使用范围，提升工装的简便性。我们提出模块化装配理念。通过模块化设计有效的降低了工装的自身重量。同时，通过模块化的设计也能够更好的实现工装的功能性、更好的实现工装便拆卸、便安装、便转场的设计理念，更好的实现工装的实用意义。

3.2制作UG模型

       根据我们前期的数据收集，我们确定了目标机型和工装的安装位置。为了能够更好的展示工装的实际成品效果，同时也为了能够更好的检测工装设计完成后是否能够符合现场的实际安装要求。我们将建立UG模型。

       通过UG模型完成整个预制工装的设计工作，能够很好的了解不同材质对于整个工装质量和使用效果的影响。切实的做好各项准备工作。

                 图3  工装支架UG模型

       通过UG模型（图3所示）完成的工装设计，也能够很好的向工装制作者展示整个工装的三维形态，很好的展示了工装的特点，了解工装的逻辑关系。真正做到制作过程的可视化、形象化、具象化。使得制作完成的工装更加的符合设计要求。同时，也能够有效的避免工装制作者的错误施工。降低二次返工情况的发生。

3.3利用废旧材料制作工装

       为了能够更好的实现“降本增效”，降低工装成本的目的。我们对于整个工装的制作将采用废旧材料再利用的方式进行，这样不仅可以满足设计设想，更能通过工装的制作减少废旧材料的堆积，继而实现工装制作成本的有效控制，达到多重目的。

                           图4现场制作的工装

       通过实现工装制作的废物再利用，不仅能够为公司开辟了工装制作新模式。同时，也为公司废旧材料处理提供了新的方向。虽然废旧材料再利用制作的工装在外观上存在不够美观的问题，但是对于其满足工装的功能性不会产生影响，有些时候很能够更好的满足工装的设计要求。

       利用废旧材料制作的工装能够有效的为公司节省主机建造成本。根据市场行情来看，整套工装新制费用约为3000元。而使用废旧材料进行改制，不仅能够节省此费用，还能够有效的提升公司废旧材料的再利用率。同时，因新工装的使用，使得施工作业时间节省了40%左右，有效的实现了“降本增效”，提升生产效率的目的。

3.4优化、固化工装

   图5 工装安装效果

       实践是检验真理的唯一标准，工装是否适合现场实际的生产需要同样需要不断的检验。通过我们现场的实际应用，整个工装投入使用后电气施工作业、管系施工作业、地板施工作业等相关的机架预制作业均得到了很好的施工作业空间。施工效率得到了很大的提高，如：电气施工作业由原3人3天施工时间有效的降低到2人2天就可施工完成。

       施工效率的提升对于整个机架预制施工作业的质量提升奠定了基础。同时对于缩短主机建造时间，提升生产效率贡献了不小的力量。也为降本增效的有效实现打下基础。

4总结

       目前，通过多台主机的实际应用，整个工装的设计理念很好的实现。方便了施工，缩短了主机预制时间，提升了主机装配效率。同时获得了施工者的一致好评。

       通过前期的使用我们将在后续进行工装的继续优化，增加侧面护栏，使得施工者在施工过程中的安全性在提升一个台阶。

通过此项目的完成我们对于自制工装的使用和设计有了全新的认识和提高，我们将继续发现主机建造过程中的问题，及时提出设计方案，投入使用，以便可以使公司的整体制造水平进一步提高；达到同行业的先进水平。

参考文献

1.  《机械设计手册》

《7G80MEC主机布置图纸》