何麗華

摘 要：在激烈的造船市場競爭中，產(chǎn)品成本的領(lǐng)先是占領(lǐng)市場和爭取發(fā)展的一大優(yōu)勢，近年來眾多的船企都在研究和實(shí)踐如何在設(shè)計(jì)、管理、生產(chǎn)等各個方面降低成本。我們公司主要生產(chǎn)各種系列的海洋工程船，每一條船都是一個大型的鋼結(jié)構(gòu)工程，鋼材在公司成本中占相當(dāng)大的比例。節(jié)約鋼材，提高鋼材利用率，減少浪費(fèi)，才能更好地控制生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品利潤，從而提高企業(yè)的市場競爭力。本文結(jié)合福建東南造船有限公司為荷蘭VROON公司建造的兩條68米海底支持船，分析了影響鋼材利用率的主要因素，提出了降低鋼材消耗，提高材料利用率的一系列措施。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)設(shè)計(jì) 套料 鋼材利用率

1.影響鋼材利用率的主要因素

我公司屬于中小型船企，根據(jù)近兩年公司所造船利用率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，其鋼材一次利用率在82%～84%之間，二次利用率在86%～89%之間，其主要原因有：

（1）公司產(chǎn)品以90米以下船舶為主，這些船舶主尺度較小，線型復(fù)雜，零件形狀不規(guī)則，尤其外板和艏艉部結(jié)構(gòu)的板材利用率低。

（2）生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，由設(shè)計(jì)、施工錯誤，以及船東提出的更改，導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。

（3）設(shè)計(jì)進(jìn)度、生產(chǎn)進(jìn)度、鋼材供貨期和交船合同期的制約，導(dǎo)致鋼材一次利用率低。

（4）生產(chǎn)管理、造船精度和設(shè)計(jì)套料水平影響鋼材利用率的提高。

2.降低鋼材消耗，提高材料利用率的措施

（1）優(yōu)化初始設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，降低空船重量

根據(jù)以往相同類型船舶的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員對68米海底支持船的初始設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)做了合理的計(jì)算和優(yōu)化。例如：將船首部分艏樓甲板至上艏樓甲板處外板板厚由母型船的16毫米減少到12毫米；對船首和船尾的側(cè)推部分結(jié)構(gòu)型式作了多次調(diào)整更新等。初始設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使空船重量由初始設(shè)計(jì)的1910噸降低到現(xiàn)在的1889噸。

（2）提前啟動和優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)，與送審設(shè)計(jì)公司做好協(xié)調(diào)溝通

依據(jù)設(shè)計(jì)公司前期提供的圖紙做足生產(chǎn)設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作，將生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)的問題和要求及時向設(shè)計(jì)公司反饋。例如：在68米海底支持船生產(chǎn)設(shè)計(jì)開展前期，我們根據(jù)78米同類型船的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建議設(shè)計(jì)公司取消艏側(cè)推管與船體外板相接的導(dǎo)流板，使艏側(cè)推管與船體外板直接以圓鋼連接。另外，我們發(fā)現(xiàn)艉包板結(jié)構(gòu)型式（圖1）復(fù)雜，且焊接空間狹小，會引起施工困難，建議設(shè)計(jì)公司簡化艉包板的結(jié)構(gòu)型式。圖2為更新后的艉包板結(jié)構(gòu)型式。艏側(cè)推導(dǎo)流板的取消和艉包板結(jié)構(gòu)型式的簡化，不僅簡化了工藝，降低了施工難度，而且節(jié)約了大量鋼材。

（3）套料人員提前介入生產(chǎn)設(shè)計(jì)，開展生產(chǎn)設(shè)計(jì)和預(yù)套料并行

68米海底支持船是首制船，在進(jìn)行分段劃分和繪制全船板縫圖過程中，由經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員和套料人員共同協(xié)商，結(jié)合預(yù)處理、運(yùn)輸和起吊能力，在同一板厚的情況下，使用常規(guī)板材規(guī)格，盡可能以整板（采用數(shù)控切割每個邊界需去除10mm）排列的原則進(jìn)行分段劃分和全船的板縫布置。這樣，劃分后的大部分板材零件就是常規(guī)板材整板套料，有效地提高了鋼材利用率。生產(chǎn)設(shè)計(jì)前期，我們增加了分段建模人員及時地完成了分段模型，然后利用自動套料軟件按照套料批次將全船的材料預(yù)先進(jìn)行了一次套料，統(tǒng)計(jì)出套料板材規(guī)格清單，提供給物資部門訂貨。預(yù)套料使鋼材訂貨清單與實(shí)際使用的清單吻合度高，鋼材的后期增補(bǔ)少，使訂貨的鋼板能夠合理高效使用，大幅提高了鋼材利用率。

（4）大力推行造船精度管理技術(shù)，減少余量加放范圍和大小

大力推行造船精度管理技術(shù)不僅可以提高建造質(zhì)量、縮短建造周期，也有利于節(jié)省鋼材。68米海底支持船定位分段無余量上船臺，其余主船體分段靠近定位段端頭加30毫米余量，另一端無余量，上層分段下口合攏端加10毫米余量，全船零件 90%以上無余量。

（5）減少套料批次，優(yōu)化套料板，提高一次套料利用率

套料批次越少，鋼材利用率相應(yīng)越高。在滿足生產(chǎn)大計(jì)劃的情況下，盡可能減少套料批次，同時將相似性及互補(bǔ)性高的分段編制為同一套料批次，以提高一次套料利用率。68米海底支持船僅劃分為船中區(qū)域分段、首尾部區(qū)域分段、上層分段以及大舾裝件四個批次套料，與我公司建造的其它同類型船相比套料批次最少。套料人員在同一批次套料結(jié)束后，調(diào)出相同板厚利用率低的套料板進(jìn)行比對，重新調(diào)整這些套料圖，按照最理想的狀況進(jìn)行合理優(yōu)化，減少余料和廢料，提高了該船的一次套料利用率（表1）。

（6）加強(qiáng)余料管理，提高余料的二次利用

我公司利用上海東欣建造軟件套料，套料后可利用該軟件進(jìn)一步生成余料庫。套料人員和各作業(yè)課可根據(jù)余料編碼調(diào)用余料庫內(nèi)余料進(jìn)行二次利用。小舾裝件、分段補(bǔ)料零件、馬板、引弧板，墊板等通用件、工裝件首先調(diào)用余料，余料不足的情況下才考慮使用整板。由于現(xiàn)場管理和場地限制，大部分余料盡量在兩到三周內(nèi)利用。余料庫內(nèi)余料可在公司內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息平臺查詢，使用時需登記領(lǐng)取。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，余料二次利用后該船鋼材利用率已提高到91%以上。

3.結(jié)語

68米海底支持船與我公司建造的同類型船相比，鋼材利用率提高了2～3個百分點(diǎn)，空船重量比初始設(shè)計(jì)降低了21噸，每條船合計(jì)節(jié)約鋼材約50多噸，成績顯著。在取得效果的同時，我們也應(yīng)當(dāng)看到一些不足：我公司在發(fā)展造船精度技術(shù)和余料管理方面與國內(nèi)外同行業(yè)相比還有一定的差距，有很大的發(fā)展空間。我們要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開拓創(chuàng)新，不斷提高企業(yè)的造船精度技術(shù)和余料管理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳俊紅.提高鋼材利用率的研究[J].船舶物資與市場，2010， （4）：33-34.

[2]劉善德.提高鋼材利用率是降低造船成本的重要途徑[J].造船技術(shù)，2005，（4）：15-17+47.

[3]胡鋮鋮，林偉，汪家政.提升船用鋼材利用率的方法[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師，2014， （2）：38-40.endprint