C
4. Tự động hóa các công đoạn sản xuất
Các công đoạn xét dưới đây gồm P.2, P.3, P.4, P.6, P.8, P.13 và P.14 đã nêu ở trên
4.1 Lấy dấu, cắt và chuẩn bị các chi tiết thép tấm và thép hình
4.1.1 Làm sạch và sơn lót (De-scaling / priming)
Công đoạn này thường được gọi là sơ chế tôn. Thường các nhà máy trang bị cần cẩu cổng có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để đưa vật tư thép lên băng tải. Các vị trí kế tiếp nhau trong dây chuyền này gồm:
• Băng tải con lăn
• Bộ phận gia nhiệt (khí ga hoặc dầu)
• Băng tải con lăn
• Bộ phận làm sạch
• Băng tải con lăn
• Bộ phận sơn lót có hệ thống sensor kiểm soát chiều dầy sơn, bộ phận hút bụi sơn có bầu lọc tự làm sạch
• Băng tải sấy khô có hệ thống hút.
• Băng tải con lăn
• Thiết bị vạch dấu
• Băng tải dỡ hàng
• Cần cẩu có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để vận chuyển, xếp dỡ thép vào kho
Dây chuyền làm sạch và sơn lót thường được thiết kế để có thể xử lý cả thép tấm lẫn thép hình. Các thiết bị chuyên dụng sẽ kiểm soát chỉ cho một thanh thép hình đi qua dây chuyền một lần.
Khuynh hướng hiện nay là giảm thiểu lưu kho (do đó giàm chi phí tài chính) và tránh các vấn đề môi trường khi sơ chế tôn. Do vậy các nhà máy thường đặt hàng tôn, thép hình đã sơ chế từ nhà cung cấp, chuyển đến nhà máy đóng tàu đúng lúc và đúng số lượng yêu cầu.
4.1.2 Lấy dấu
Bộ phận lấy dấu thường đi kèm với các máy cắt. Các phương pháp lấy dấu sau hiện đang được sử dụng:
• Vạch dấu bằng bột kẽm
• Vạch dấu bằng mực phun
• Vạch dấu bằng plasma
• Vạch dấu bằng laser.
Các loại dấu trong các nhà máy tiên tiến gồm:
• Số hiệu hợp đồng
• Số hiệu chi tiết, số lô thép tấm.
• Vị trí lắp ráp và hàn
• Đường hình đối với các tấm cong
• Chế độ hàn và thứ tự mối hàn
• Số hiệu của cụm chi tiết mà chi tiết là một thành phần.
4.1.3 Cắt
Hiện nay có các phương pháp cắt sau dùng cho tôn tấm, thép hình (kể cả tôn sóng):
• Lưỡi cưa thẳng: dùng cắt các mạch thẳng tới 3m
• Lưỡi cưa đĩa: dùng cắt các mạch thẳng tới 12m (hiện nay bị thay bởi mỏ cắt hơi)
• Đầu cắt bằng nước: ít dùng do tính năng kém
• Mỏ cắt nhiệt: gồm có mấy loại:
¬ Mỏ cắt ôxy
¬ Mỏ cắt plasma
¬ Mỏ cắt laser
¬ Mỏ cắt phối hợp các loại trên
Mỏ cắt plasma đang dần dần chiếm ưu thế. Có các loại máy cắt dưới nước hai bể (một bể để cắt, còn bể kia để làm sạch, vát mép,..) có thể phục vụ cho nhà máy đóng tàu ở mọi quy mô.
Một hệ thống máy cắt được xem là hoàn chỉnh nếu gồm các điểm sau:
• Băng tải cấp liệu và hệ thống dỡ tải các chi tiết đã cắt
• Có khả năng cắt vát mép hàn
• Có bộ phận vạch dấu tích hợp.
• Có thể chỉnh mép vát hàn theo chu vi tấm.
• Có hệ thống đo và kiểm tra chất lượng cắt tích hợp.
• Kết nối được với hệ thống CAD.
• Có nhiều mỏ cắt có thể cắt đồng thời.
• Có hệ thống bảo vệ, giảm âm,…
4.1.4 Tự động hóa / cơ khí hóa
Cắt tôn là một trong những công đoạn được tự động hóa đầu tiên trong ngành đóng tàu. Hệ thống cắt ít phức tạp hơn hệ thống hàn, các máy cắt cơ khí hóa điều khiển bằng chương trình số đã xuất hiện từ 20 năm trước và ngày càng được cải tiến. Số lượng các hệ thống cắt tự động trong các nhà máy đóng tàu hiện nhiều hơn hệ thống hàn hàng chục lần.
Hệ thống xử lý bề mặt cơ khí hóa đã được dùng ở hầu hết các nhà máy đóng tàu cũng như ở các nhà thầu phụ. Hệ thống cắt tự động, robot hóa được dùng ở khoảng 50% các nhà máy. Máy cán được dùng ở 40-50% nhà máy. Các máy uốn, ép tấm cũng được dùng ở hầu hết các nhà máy. Nhiều nhà chế tạo máy EU đã chào những dây chuyền hoàn chỉnh để sơ chế tôn, vạch dấu và cắt.
Thách thức lớn nhất hiện nay là đảm bảo độ chính xác khi cắt, lấy dấu và đảm bảo chất lượng mặt cắt thích hợp để hàn laser trong những bước tiếp theo.
4.2 Chế tạo các cụm chi tiết phẳng
4.2.1 Các thiết bị
Một dây chuyền chế tạo các panel phẳng hiện đại gồm các thiết bị chính sau;
• Băng tải con lăn
• Các thiết bị kẹp giữ chi tiết (bằng thủy lực, nam châm, hút chân không)
• Dàn mỏ hàn giáp mối di động
• Thiết bị lật panel
• Thiết bị xoay panel 90O
• Giá đỡ các nẹp tăng cứng
• Thiết bị tẩy sơn cho nẹp
• Cần cẩu xếp dỡ nẹp vào vị trí hàn
• Dàn mỏ hàn nẹp di động
• Dàn đỡ tấm bụng dầm di động
• Dàn mỏ hàn tấm bụng dầm di động
• Thiết bị vận chuyển panel
Khi chế tạo xong, các loại phụ kiện khác ngoài kết cấu panel đều đã được gá lắp đầy đủ. Trước khi rời dây chuyền, panel được kiểm tra dung sai và vị trí các phụ kiện. Vì vậy trong dây chuyền còn có các thiết bị kiểm tra, đôi khi có cả thiết bị đo quang học tự động.
4.2.2 Các kiểu dây chuyền chế tạo panel
Dây chuyền mini: dùng cho 1 panel, diện tích công tác khoảng 4x20m2
Dây chuyền thông thường: dùng cho các panel cỡ 10x10, 15x15, 20x20m2 hoặc lớn hơn tùy theo cỡ tàu.
Dây chuyền đáy đôi: thường bố trí thành các trạm công tác như sau:
- Trạm 1: các tấm đáy trên được xếp và hàn với nhau
- Trạm 2: các tấm đáy dưới được xếp và hàn với nhau
- Trạm 3: các tấm dọc được đưa vào vị trí và hàn lại
- Trạm 4: các đường ống và phụ kiện khác được gắn vào kết cấu
- Trạm 5: các tấm vỏ cong được hàn vào kết cấu
- Trạm 6: nhấc phân đoạn đáy lên xe để chở đến bãi lắp ráp
Dây chuyền panel cong: gồm nhiều trạm công tác có cỡ ứng với cỡ panel lớn nhất dự kiến. Tại mỗi trạm có các cột bệ khuôn điều chỉnh được. Dùng phần mềm để thiết kế các chiều cao bệ khuôn và điều chỉnh tự động chiều cao đến vị trí yêu cầu tạo nên mặt cong của panel. Các trạm thường bố trí như sau:
- Trạm 1: các tấm tôn cong được đặt lên bệ khuôn và hàn với nhau
- Trạm 2: các sườn được gá lên tấm và hàn bằng robot hàn.
- Trạm 3: các cấu kiện phụ được gá lên panel và hàn.
- Trạm 4: các phụ kiện trang thiết bị được gá và hàn vào panel.
- Trạm 5: nhấc panel lên xe để chở đến bãi lắp ráp.
Dây chuyền chế tạo các loại dầm: gồm có:
- Cần cẩu để xếp các bản bụng và bản cánh dầm lên băng tải.
- Máy ép con lăn
- Robot hàn
- Máy làm thẳng các thanh thép hình
- Băng tài
4.2.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
Tự động hóa (gồm cả người máy hóa) khá phát triển trong lĩnh vực này. Gần 50% nhà máy có các dây chuyền tự động hóa ở các mức khác nhau.
Hiệu quả của phương pháp hàn laser (để giảm biến dạng nhiệt) vẫn đang còn được nghiên cứu. Có nhiều dự án quốc gia hoặc dự án toàn EU về vấn đề này đang triển khai với sự tham gia của những nhà máy đóng tàu lớn nhất EU.
4.3 Chế tạo các phân đoạn khối trong xưởng
Các phân đoạn khối có cấu trúc phức tạp được hợp thành từ các panel, các cụm kết cấu phẳng và các cụm kết cấu cong.
Kế hoạch đóng các loại phân đoạn này được xây dựng sao cho dễ hàn nhất có thể nhưng đồng thời phải đảm bảo lắp ráp được các trang thiết bị vào phân đoạn nếu có.
Lắp trước trang thiết bị nhiều nhất ở mức có thể được vào các phân đoạn khối là một hướng quan trọng trong phương pháp đóng tàu hiện đại. Khi lập kế hoạch tốt, phần lớn các trang thiết bị có thể được lắp ngay trong xưởng là nơi có điều kiện cẩu lắp tốt và điều kiện lắp ráp tối ưu. Nếu để đến khi đấu đà xong thì điều kiện lắp ráp trang thiết bị kém hơn nhiều. Để lắp được trang thiết bị vào phân đoạn khối thì việc chế tạo phân đoạn và chế tạo, mua sắm trang thiết bị phải làm song song và phối hợp chặt chẽ với nhau. Điều đó lại làm hạn chế ít nhiều việc tự động hóa chế tạo phân đoạn khối và cần có những giải pháp dung hòa có hiệu quả nhất giữa việc tự động hóa và việc lắp trang thiết bị.
4.4 Tiền chế ống, bệ máy, module, v.v…
Làm trước các công việc chế tạo (tiền chế) trang thiết bị trong xưởng ở mức cao nhất có thể là cách hiệu quả nhất để giảm số công chế tạo trang thiết bị. Một giờ công trong xưởng có hiệu quả bằng khoảng hai giờ công trên tàu.
Hiện nay, việc cắt và uốn ống bằng máy điều khiển bằng chương trình số đã trở thành phổ biến. Các máy hàn ống tự động cũng được dùng ở khoảng 30% các nhà máy đóng tàu. Robot hàn dùng cho các trang thiết bị phức tạp hiện chỉ có ở một số ít nhà máy.
Lưu đồ công việc trong một phân xưởng ống tự động hóa cho trong hình 3
[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/LUONGCONGVIECPXong.jpg[/img]
Hình 3: Luồng công việc trong phân xưởng ống tự động hóa.
4.5 Làm sạch, sơn, mạ
4.5.1 Làm sạch
Việc làm sạch bề mặt (đạt cấp chất lượng SAE 2,5 tiêu chuẩn SIS 05590-1967) dùng các phương pháp sau:
1- Dùng cát và hạt mài (chỉ cho phép dùng trong buồng kín có thông gió, không được làm ngoài trời).
2- Xỉ đồng (copper slag) hoặc các loại hạt mài có nguồn gốc khoáng vật khác chỉ được dùng cho các két.
3- Hạt mài thép cỡ hạt 0,3-1,0 mm dùng cho làm sạch nói chung.
4- Cut wire hoặc steel shot
5- Làm sạch bằng nước áp suất cao (300-2500 bar).
6- Làm sạch bằng các hạt băng chỉ dùng cho một số két đặc biệt.
Hạt mài, rỉ thép sau khi làm sạch được thu thập lại, phân loại, làm sạch và đưa trở về thùng chứa để dùng lại. Phân xưởng làm sạch phải được thường xuyên hút bụi bằng các hệ thống thông gió. Công nhân phải đeo hệ thống lọc không khí thở. Thay cho các phương pháp cổ điển, hiện có một phương pháp dùng một bộ phận hút chân không để hút bụi, tránh độc hại cho công nhân nhưng năng suất hệ thống này thấp hơn nhiều so với các phương pháp khác.
Các nhà máy đóng tàu có xu hướng đặt hàng các tấm tôn đã được làm sạch và sơn phủ trước. Tuy nhiên nhiều nhà máy vẫn đầu tư các hệ thống làm sạch và sơn cụm kết cấu sau khi đã hàn xong (trừ các mối hàn lắp ráp). Điều đó giúp cho hình thức và chất lượng bảo vệ thép tốt hơn vì các lớp sơn ban đầu bị cháy khi hàn.
4.5.2 Sơn
Sau khi làm sạch, kết cấu được sơn tại chỗ hoặc chở đến phân xưởng sơn. Theo chế độ sơn đã quy định, các lớp sơn khác nhau được phun lên bề mặt kết cấu. Phân xưởng sơn phải có nhiệt độ và thông gió thích hợp. Một số vùng chỉ được sơn sau cùng trong quá trình hoàn thiện tàu. Các nhà máy cố gắng sơn trong xưởng được càng nhiều càng tốt vì hiệu quả hơn và đỡ độc hại hơn. Tuy nhiên thường thì khoảng 20-40% diện tích sơn vẫn phải làm ngoài xưởng.
Diện tích cần sơn trong những con tàu hiện đại tăng đáng kể trong những năm gần đây ở hầu hết các loại tàu; đặc biệt là các tàu vỏ đôi (tăng 150% so với tàu vỏ đơn). Tổng diện tích sơn trong một tàu VLCC vỏ đôi 300 000 DWT lên tới 380 000 m2.
Sơn là một công việc độc hại. Thợ sơn chiếm một tỷ lệ quan trọng trong tổng số thợ của một nhà máy: tại Hitachi Zosen Ariake, thợ sơn chiếm 20% số thợ, gần bằng số thợ hàn.
4.5.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
Mặc dù tầm quan trọng của công việc làm sạch-sơn, nhất là sơn ngày càng tăng và thợ sơn ngày càng khó tìm, vẫn không có những bước tiến đáng kể nào về robot hóa công việc này.
[[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/PHUONGTIENXEPDOTRONGDONGTAU.jpg[/img]][/img]
Hình 4: Các phương tiện xếp dỡ trong đóng tàu
Các công đoạn xét dưới đây gồm P.2, P.3, P.4, P.6, P.8, P.13 và P.14 đã nêu ở trên
4.1 Lấy dấu, cắt và chuẩn bị các chi tiết thép tấm và thép hình
4.1.1 Làm sạch và sơn lót (De-scaling / priming)
Công đoạn này thường được gọi là sơ chế tôn. Thường các nhà máy trang bị cần cẩu cổng có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để đưa vật tư thép lên băng tải. Các vị trí kế tiếp nhau trong dây chuyền này gồm:
• Băng tải con lăn
• Bộ phận gia nhiệt (khí ga hoặc dầu)
• Băng tải con lăn
• Bộ phận làm sạch
• Băng tải con lăn
• Bộ phận sơn lót có hệ thống sensor kiểm soát chiều dầy sơn, bộ phận hút bụi sơn có bầu lọc tự làm sạch
• Băng tải sấy khô có hệ thống hút.
• Băng tải con lăn
• Thiết bị vạch dấu
• Băng tải dỡ hàng
• Cần cẩu có đầu hút chân không hoặc nam châm điện để vận chuyển, xếp dỡ thép vào kho
Dây chuyền làm sạch và sơn lót thường được thiết kế để có thể xử lý cả thép tấm lẫn thép hình. Các thiết bị chuyên dụng sẽ kiểm soát chỉ cho một thanh thép hình đi qua dây chuyền một lần.
Khuynh hướng hiện nay là giảm thiểu lưu kho (do đó giàm chi phí tài chính) và tránh các vấn đề môi trường khi sơ chế tôn. Do vậy các nhà máy thường đặt hàng tôn, thép hình đã sơ chế từ nhà cung cấp, chuyển đến nhà máy đóng tàu đúng lúc và đúng số lượng yêu cầu.
4.1.2 Lấy dấu
Bộ phận lấy dấu thường đi kèm với các máy cắt. Các phương pháp lấy dấu sau hiện đang được sử dụng:
• Vạch dấu bằng bột kẽm
• Vạch dấu bằng mực phun
• Vạch dấu bằng plasma
• Vạch dấu bằng laser.
Các loại dấu trong các nhà máy tiên tiến gồm:
• Số hiệu hợp đồng
• Số hiệu chi tiết, số lô thép tấm.
• Vị trí lắp ráp và hàn
• Đường hình đối với các tấm cong
• Chế độ hàn và thứ tự mối hàn
• Số hiệu của cụm chi tiết mà chi tiết là một thành phần.
4.1.3 Cắt
Hiện nay có các phương pháp cắt sau dùng cho tôn tấm, thép hình (kể cả tôn sóng):
• Lưỡi cưa thẳng: dùng cắt các mạch thẳng tới 3m
• Lưỡi cưa đĩa: dùng cắt các mạch thẳng tới 12m (hiện nay bị thay bởi mỏ cắt hơi)
• Đầu cắt bằng nước: ít dùng do tính năng kém
• Mỏ cắt nhiệt: gồm có mấy loại:
¬ Mỏ cắt ôxy
¬ Mỏ cắt plasma
¬ Mỏ cắt laser
¬ Mỏ cắt phối hợp các loại trên
Mỏ cắt plasma đang dần dần chiếm ưu thế. Có các loại máy cắt dưới nước hai bể (một bể để cắt, còn bể kia để làm sạch, vát mép,..) có thể phục vụ cho nhà máy đóng tàu ở mọi quy mô.
Một hệ thống máy cắt được xem là hoàn chỉnh nếu gồm các điểm sau:
• Băng tải cấp liệu và hệ thống dỡ tải các chi tiết đã cắt
• Có khả năng cắt vát mép hàn
• Có bộ phận vạch dấu tích hợp.
• Có thể chỉnh mép vát hàn theo chu vi tấm.
• Có hệ thống đo và kiểm tra chất lượng cắt tích hợp.
• Kết nối được với hệ thống CAD.
• Có nhiều mỏ cắt có thể cắt đồng thời.
• Có hệ thống bảo vệ, giảm âm,…
4.1.4 Tự động hóa / cơ khí hóa
Cắt tôn là một trong những công đoạn được tự động hóa đầu tiên trong ngành đóng tàu. Hệ thống cắt ít phức tạp hơn hệ thống hàn, các máy cắt cơ khí hóa điều khiển bằng chương trình số đã xuất hiện từ 20 năm trước và ngày càng được cải tiến. Số lượng các hệ thống cắt tự động trong các nhà máy đóng tàu hiện nhiều hơn hệ thống hàn hàng chục lần.
Hệ thống xử lý bề mặt cơ khí hóa đã được dùng ở hầu hết các nhà máy đóng tàu cũng như ở các nhà thầu phụ. Hệ thống cắt tự động, robot hóa được dùng ở khoảng 50% các nhà máy. Máy cán được dùng ở 40-50% nhà máy. Các máy uốn, ép tấm cũng được dùng ở hầu hết các nhà máy. Nhiều nhà chế tạo máy EU đã chào những dây chuyền hoàn chỉnh để sơ chế tôn, vạch dấu và cắt.
Thách thức lớn nhất hiện nay là đảm bảo độ chính xác khi cắt, lấy dấu và đảm bảo chất lượng mặt cắt thích hợp để hàn laser trong những bước tiếp theo.
4.2 Chế tạo các cụm chi tiết phẳng
4.2.1 Các thiết bị
Một dây chuyền chế tạo các panel phẳng hiện đại gồm các thiết bị chính sau;
• Băng tải con lăn
• Các thiết bị kẹp giữ chi tiết (bằng thủy lực, nam châm, hút chân không)
• Dàn mỏ hàn giáp mối di động
• Thiết bị lật panel
• Thiết bị xoay panel 90O
• Giá đỡ các nẹp tăng cứng
• Thiết bị tẩy sơn cho nẹp
• Cần cẩu xếp dỡ nẹp vào vị trí hàn
• Dàn mỏ hàn nẹp di động
• Dàn đỡ tấm bụng dầm di động
• Dàn mỏ hàn tấm bụng dầm di động
• Thiết bị vận chuyển panel
Khi chế tạo xong, các loại phụ kiện khác ngoài kết cấu panel đều đã được gá lắp đầy đủ. Trước khi rời dây chuyền, panel được kiểm tra dung sai và vị trí các phụ kiện. Vì vậy trong dây chuyền còn có các thiết bị kiểm tra, đôi khi có cả thiết bị đo quang học tự động.
4.2.2 Các kiểu dây chuyền chế tạo panel
Dây chuyền mini: dùng cho 1 panel, diện tích công tác khoảng 4x20m2
Dây chuyền thông thường: dùng cho các panel cỡ 10x10, 15x15, 20x20m2 hoặc lớn hơn tùy theo cỡ tàu.
Dây chuyền đáy đôi: thường bố trí thành các trạm công tác như sau:
- Trạm 1: các tấm đáy trên được xếp và hàn với nhau
- Trạm 2: các tấm đáy dưới được xếp và hàn với nhau
- Trạm 3: các tấm dọc được đưa vào vị trí và hàn lại
- Trạm 4: các đường ống và phụ kiện khác được gắn vào kết cấu
- Trạm 5: các tấm vỏ cong được hàn vào kết cấu
- Trạm 6: nhấc phân đoạn đáy lên xe để chở đến bãi lắp ráp
Dây chuyền panel cong: gồm nhiều trạm công tác có cỡ ứng với cỡ panel lớn nhất dự kiến. Tại mỗi trạm có các cột bệ khuôn điều chỉnh được. Dùng phần mềm để thiết kế các chiều cao bệ khuôn và điều chỉnh tự động chiều cao đến vị trí yêu cầu tạo nên mặt cong của panel. Các trạm thường bố trí như sau:
- Trạm 1: các tấm tôn cong được đặt lên bệ khuôn và hàn với nhau
- Trạm 2: các sườn được gá lên tấm và hàn bằng robot hàn.
- Trạm 3: các cấu kiện phụ được gá lên panel và hàn.
- Trạm 4: các phụ kiện trang thiết bị được gá và hàn vào panel.
- Trạm 5: nhấc panel lên xe để chở đến bãi lắp ráp.
Dây chuyền chế tạo các loại dầm: gồm có:
- Cần cẩu để xếp các bản bụng và bản cánh dầm lên băng tải.
- Máy ép con lăn
- Robot hàn
- Máy làm thẳng các thanh thép hình
- Băng tài
4.2.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
Tự động hóa (gồm cả người máy hóa) khá phát triển trong lĩnh vực này. Gần 50% nhà máy có các dây chuyền tự động hóa ở các mức khác nhau.
Hiệu quả của phương pháp hàn laser (để giảm biến dạng nhiệt) vẫn đang còn được nghiên cứu. Có nhiều dự án quốc gia hoặc dự án toàn EU về vấn đề này đang triển khai với sự tham gia của những nhà máy đóng tàu lớn nhất EU.
4.3 Chế tạo các phân đoạn khối trong xưởng
Các phân đoạn khối có cấu trúc phức tạp được hợp thành từ các panel, các cụm kết cấu phẳng và các cụm kết cấu cong.
Kế hoạch đóng các loại phân đoạn này được xây dựng sao cho dễ hàn nhất có thể nhưng đồng thời phải đảm bảo lắp ráp được các trang thiết bị vào phân đoạn nếu có.
Lắp trước trang thiết bị nhiều nhất ở mức có thể được vào các phân đoạn khối là một hướng quan trọng trong phương pháp đóng tàu hiện đại. Khi lập kế hoạch tốt, phần lớn các trang thiết bị có thể được lắp ngay trong xưởng là nơi có điều kiện cẩu lắp tốt và điều kiện lắp ráp tối ưu. Nếu để đến khi đấu đà xong thì điều kiện lắp ráp trang thiết bị kém hơn nhiều. Để lắp được trang thiết bị vào phân đoạn khối thì việc chế tạo phân đoạn và chế tạo, mua sắm trang thiết bị phải làm song song và phối hợp chặt chẽ với nhau. Điều đó lại làm hạn chế ít nhiều việc tự động hóa chế tạo phân đoạn khối và cần có những giải pháp dung hòa có hiệu quả nhất giữa việc tự động hóa và việc lắp trang thiết bị.
4.4 Tiền chế ống, bệ máy, module, v.v…
Làm trước các công việc chế tạo (tiền chế) trang thiết bị trong xưởng ở mức cao nhất có thể là cách hiệu quả nhất để giảm số công chế tạo trang thiết bị. Một giờ công trong xưởng có hiệu quả bằng khoảng hai giờ công trên tàu.
Hiện nay, việc cắt và uốn ống bằng máy điều khiển bằng chương trình số đã trở thành phổ biến. Các máy hàn ống tự động cũng được dùng ở khoảng 30% các nhà máy đóng tàu. Robot hàn dùng cho các trang thiết bị phức tạp hiện chỉ có ở một số ít nhà máy.
Lưu đồ công việc trong một phân xưởng ống tự động hóa cho trong hình 3
[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/LUONGCONGVIECPXong.jpg[/img]
Hình 3: Luồng công việc trong phân xưởng ống tự động hóa.
4.5 Làm sạch, sơn, mạ
4.5.1 Làm sạch
Việc làm sạch bề mặt (đạt cấp chất lượng SAE 2,5 tiêu chuẩn SIS 05590-1967) dùng các phương pháp sau:
1- Dùng cát và hạt mài (chỉ cho phép dùng trong buồng kín có thông gió, không được làm ngoài trời).
2- Xỉ đồng (copper slag) hoặc các loại hạt mài có nguồn gốc khoáng vật khác chỉ được dùng cho các két.
3- Hạt mài thép cỡ hạt 0,3-1,0 mm dùng cho làm sạch nói chung.
4- Cut wire hoặc steel shot
5- Làm sạch bằng nước áp suất cao (300-2500 bar).
6- Làm sạch bằng các hạt băng chỉ dùng cho một số két đặc biệt.
Hạt mài, rỉ thép sau khi làm sạch được thu thập lại, phân loại, làm sạch và đưa trở về thùng chứa để dùng lại. Phân xưởng làm sạch phải được thường xuyên hút bụi bằng các hệ thống thông gió. Công nhân phải đeo hệ thống lọc không khí thở. Thay cho các phương pháp cổ điển, hiện có một phương pháp dùng một bộ phận hút chân không để hút bụi, tránh độc hại cho công nhân nhưng năng suất hệ thống này thấp hơn nhiều so với các phương pháp khác.
Các nhà máy đóng tàu có xu hướng đặt hàng các tấm tôn đã được làm sạch và sơn phủ trước. Tuy nhiên nhiều nhà máy vẫn đầu tư các hệ thống làm sạch và sơn cụm kết cấu sau khi đã hàn xong (trừ các mối hàn lắp ráp). Điều đó giúp cho hình thức và chất lượng bảo vệ thép tốt hơn vì các lớp sơn ban đầu bị cháy khi hàn.
4.5.2 Sơn
Sau khi làm sạch, kết cấu được sơn tại chỗ hoặc chở đến phân xưởng sơn. Theo chế độ sơn đã quy định, các lớp sơn khác nhau được phun lên bề mặt kết cấu. Phân xưởng sơn phải có nhiệt độ và thông gió thích hợp. Một số vùng chỉ được sơn sau cùng trong quá trình hoàn thiện tàu. Các nhà máy cố gắng sơn trong xưởng được càng nhiều càng tốt vì hiệu quả hơn và đỡ độc hại hơn. Tuy nhiên thường thì khoảng 20-40% diện tích sơn vẫn phải làm ngoài xưởng.
Diện tích cần sơn trong những con tàu hiện đại tăng đáng kể trong những năm gần đây ở hầu hết các loại tàu; đặc biệt là các tàu vỏ đôi (tăng 150% so với tàu vỏ đơn). Tổng diện tích sơn trong một tàu VLCC vỏ đôi 300 000 DWT lên tới 380 000 m2.
Sơn là một công việc độc hại. Thợ sơn chiếm một tỷ lệ quan trọng trong tổng số thợ của một nhà máy: tại Hitachi Zosen Ariake, thợ sơn chiếm 20% số thợ, gần bằng số thợ hàn.
4.5.3 Tự động hóa / cơ khí hóa
Mặc dù tầm quan trọng của công việc làm sạch-sơn, nhất là sơn ngày càng tăng và thợ sơn ngày càng khó tìm, vẫn không có những bước tiến đáng kể nào về robot hóa công việc này.
[[img width=800 height=600]http://i304.photobucket.com/albums/nn162/chucdinhngan/PHUONGTIENXEPDOTRONGDONGTAU.jpg[/img]][/img]
Hình 4: Các phương tiện xếp dỡ trong đóng tàu