どんな仕事?
鋼材などの資材から部品を切断・加工し、それらを接合して組み立て船体を製作し、必要な設備・機器を取付けて航行できるように船舶を建造する。
船舶の建造は、板材、型鋼などの鋼材を切断・加工形成したものを溶接により接合して組立て、構造物である船体を造る「船殻(せんこく)工程」と航行や運搬機能として必要な駆動機関、設備・機器、居住区画等の製作・取付けの「艤装工程」の2つに大きく分かれる。船殻(せんこく)工程は、船殻(せんこく)の組立のため、原寸図面の作成、鋼板罫書(けがき:鋼板に線を書くこと)・切断・穴開け・撓鉄(ぎょうてつ:鋼板を曲げること)・組立・接合・はつり等の作業を行う。艤装工程は、主機、発電機、スクリューなどの船舶機関を取り付ける機関部の艤装、積荷揚げ降ろしの荷役装置などを取り付ける甲板部の艤装、通風装置や居住部を製作し取り付ける居住部の艤装、通信機・計器類を取り付ける電気関係の艤装、各種配管を配置し取り付ける配管関係の艤装等の工事作業がある。さらに、船舶の塗装を行うこと、船舶の建造工程において目視や測定機器・検査装置を用いて船体の外観・動作・機能などを検査すること及び駆動機関・操舵装置・通信機器・計器などの点検を行うことがある。
造船は広い意味では、木造船やFRP(繊維強化プラスチック)船舶の建造も含まれる。
船舶の種類は、木造船、FRP船、鋼船などがある。船の用途別では、コンテナ船、LNG船(天然ガス運搬)、原油タンカー、自動車専用船、バルクキャリア(鉱石・穀物運搬)、重量物運搬船、カーフェリー、旅客船(クルーズ客船)、漁船、作業船、海洋調査船及び巡視船・艦艇等多様であるが、木造船とFRP船は建造工程が他とは多少異なる。以下、鋼材による一般的な新造船建造の過程について述べる。
船舶建造の全体工程の概要を述べると、船舶はオーダーメイドが基本であり、まず船主の希望を把握し、これに沿った性能・構造とする基本設計を作成の上で見積提示・受注・契約が行われた後、模型による水槽試験を経て仕様書・各種設計図面が作成される。その後資材が発注され、それらの素材加工、部材組立、パイプ加工、ブロック組立等を経てドック近くで総組立を行い、それらがドックに運ばれ、進水、各種艤装工程を経て海上試運転の後に船主へ引き渡しとなる。
基本設計、仕様書と各種設計図面が作成された後は、原図→罫書→切断→曲げの工程を経る。造船技能者が担当する最初の製造過程は罫書であり、船体構造の型である原図を元に鋼材に印字装置等で罫書きする。かつては原寸大の木型を製作していたが、CADシステムが進歩した現在では、データが罫書装置に送られ、工作上必要な事項も部材ごとに自動罫書装置によって鋼材に転写される。
罫書きされた鋼材は切断の作業に移行するが、ガス、プラズマ、レーザー切断など板材の厚さや形状により適切な方法で溶断する。現在は多くの部品がNC自動切断機等で切断加工されている。
次に曲げ工程により組立に必要な形状に加工していく。罫書の際に、鋼板に切断線や部品番号など加工に必要な情報が書き込まれている。曲げ加工では、船の様々な曲線部に応じてプレス機やベンディングローラーによる圧延・加圧が行われるが、単純な形状成型や荒曲げは機械でもできるが、船首や船尾の流れるような複雑な線形は、人手による加熱と冷却を繰り返して加工する撓鉄(ぎょうてつ)という職人技・匠の技で行われている。
このようにして加工された部材は、溶接により繋ぎ合わされて組み立てられていき、第一段階は小組立と呼ばれている。溶接は、アーク溶接、ガス溶接又はアルミニウム溶接(TIG(ティグ)溶接が代表的)等素材や部位により使い分ける。また、ディスクグラインダー等により溶接の手直し作業を行う。その後、小組立から中組立、大組立へ進んでいく。小組立でできあがった小組立部品同士や他の加工部品を組み合わせてより大きな部分を組み立てる中組立の工程を経て、船体をいくつかに分割したブロックを製作する大組立の工程に入る。完成した各ブロックは、次の総組立の工程で、組み合わされ、溶接され、つなぎ合わされる。これら溶接作業は自動溶接ロボット等の導入で一部機械化されているが、細かなところ、狭い区画等も多く、人手で行われることが多い。溶接時間だけでも、大型船では多大な時間を要する。この過程まで屋内で製造作業が行われた後、大型搬送台車等で屋外に搬送され、ゴライアスクレーン等の大型移動クレーンで吊り上げ、建造船台やドックの中に搭載される。
また、艤装に関しては、これまでの船殻(せんこく)工程の段階で並行して地上で行われる先行艤装と、船殻(せんこく)工事が終わり進水後等に岸壁で係留して行う船内艤装の2つの工程がある。また、艤装には、航行に必要な設備・部品を取り付ける、船体艤装・甲板部艤装(操舵機、係船装置、荷役装置、各種配管)、機関艤装(主機、発電機、ボイラー、プロペラ)、電気艤装(電気配線、電気機器、レーダー、無線装置、アンテナ)などがあり、ブロック艤装やユニット艤装の工法が用いられている。ブロック艤装は、ブロックを組み立てる過程で艤装品を取り付けていくもので、各種パイプの配管工事などが該当する。ユニット艤装は、関係する艤装品同士をまとめてユニット化しておき、ブロックに取り付けるものである。艤装品の多い機関室などではこの手法が用いられ艤装工事が行われる。
なお、これら各ブロックで船体を組み立てる方法は「ブロック建造法」と呼称されており、作業の効率化と工期の短縮が可能となる。これは日本で開発され、現在では世界で主流の船舶建造法となっている。
総組立による船殻(せんこく)の完成後、錆止めを塗り、外板の色の上塗りや喫水標等を表す船体塗装を行う。高所作業車にて行う部分も多い。
こうして船殻(せんこく)工程が終了し、進水式を行い実際に海上に浮かべるが、この時に船舶製造従事者は大きな達成感を味わうと言われている。
その後、岸壁に係留する等により、操舵室や居住区の内装・装飾工事、先行艤装工事で設置されていたパイプ類や配線の最終的結束・工事、その他必要な装置・機器の着装等最終的な艤装工事を行い艤装工程が終了する。こうして、最終完成させた後、海上試運転に移り、速度試験等各種装置の作動試験や操舵機・機関主機・航海計器等各種機器の機能検査が行われ、設計どおりの性能が満たされているか確認した後に船主に渡される。船体の大きさや船舶の種類・構造によるが、一般的にここまで8ヶ月から2年あまりを要する。
よく使う道具、機材、情報技術等
設計図、仕様書、水平器、タブレット、ICタグ、レーザー、CADシステム、NC印字装置(自動罫書装置)、NC自動切断機、自動溶接ロボット、大型プレス機、ベンディングローラー、ガスバーナー、専用ライター、可燃ガスボンベ、酸素ボンベ、圧力調整器、アーク溶接機、ガス溶接機、TIG(ティグ)溶接機、溶接棒、溶接用トーチ、ディスクグラインダー、遮光マスク、防護マスク、革手袋、溶接用保護面、防護服、足カバー、安全帽(ヘルメット)、移動式クレーン、天井クレーン、ゴライアスクレーン、フォークリフト、大型搬送台車、高所作業車、各種艤装・塗装用の機器等