提高船舶钢材利用率的方法探讨_李囡.pdf
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1、第 31 卷 第 1 期2023 年 1 月Vol.31 No.1Jan.,2023船 舶 物 资 与 市 场 MARINE EQUIPMENT/MATERIALS&MARKETING0 引言76000 t 的巴拿马散货船用钢大约 11000 t,大约是总采购费用的 40%50%。若能将钢材利用率提升 1%,则可节约 50 万元左右的生产费用。钢铁利用率是船舶公司需要持续关注的一项重要内容,其是衡量造船厂钢料使用状况的主要性能参数,通常将其划分为:原钢利用率和总钢铁利用率1。本文着重讨论钢铁的首次利用效率,即钢铁的利用率=切割件的质量/从仓库运出的整体钢板重量。对此前人已有不少研究成果,为全面
2、、系统地研究钢铁利用率打下了坚实的理论依据。为了有效地提高钢铁的使用效率,减少建造费用,在船舶设计中,必须对其进行一定的优化。1 影响船舶钢材利用效率的因素1.1 结构因素目前,空载重量大的主要原因有:1)设计经验不足。设计单位和设计人员的整体水平直接影响着船舶设计的质量,特别是某些结构节点的设计不合理,可能会使空载重量偏大。2)总体布局不够优化。舱室尺寸过长、舱室和舱壁尺寸过大、上部结构过大、设备选择过于保守等都会导致结构设计扭矩过大,增加空船的重量。3)装饰设计和标准不够优化。装饰设计不合理,采用的标准过时,没有选用轻质装饰材料2。4)高强度钢的使用率相对较低。高强度钢材的使用可以有效地减
3、轻船舶产品的空载重量,这直接关系到船舶产品高强度钢的使用率提高船舶钢材利用率的方法探讨李 囡(招商局金陵船舶(南京)有限公司,江苏 南京 210015)摘 要:钢材利用率是船舶生产制造企业材料利用率的主要指标,它可以很好地体现一家造船厂的钢铁利用状况。而且,材料的使用以及工艺的革新非常重要。根据相关资料分析,如何提高船舶钢材的利用率,从而节约成本,对一家船舶企业的发展具有重要的意义。关键词:船舶建造;钢材利用率;提高方法中图分类号:U662 文献标识码:A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2023.01.002引用格式李囡.提高船舶钢材利用率的方法探讨 J.船舶物资与市场,20
4、23,31(1):04-06.收稿日期:2022-09-29作者简介:李囡(1982-),女,本科,工程师,研究方向为船舶工程(船体)技术。和船东的要求。船用高强度钢在产品规格中的使用率受到严格限制。目前,国内造船厂使用高强度钢的比例约为 40%60%,日本和韩国造船厂的高强度钢利用率高达 80%90%。1.2 订货因素钢铁厂如果可以严格按照订单规格供货,能够提高利用率。中国大中型造船企业受到设计图纸、船舶交货日期和国内钢材供应日期的限制,大多数初建船舶在开始生产设计前采用报价订货方式。许多造船厂采用钢厂预定的常用规格,使得剩余材料和残留物难以控制,这就是我国造船企业钢材利用率低于他国的主要原
5、因。1.3 余料利用因素使用后产生不同尺寸和形状的剩余钢材料,需要通过各种途径加以利用。根据调查,由于不同船厂对剩余物资的管理方式不同,剩余物资的利用率差异很大,整体的余料利用效率其实并不高3。1.4 生产计划对钢材利用率的影响由于合同期限的限制,大多数国内企业基本上同时提交和审查计划部署细节和材料削减,这使得后期的质量控制变得困难。当涉及到的资料被修正之后,其影响程度往往很大。所以,合理地进行结构优化,既可以确保产品的设计品质,又可以确保产品的使用效率。1.5 钢铁产品使用效率与设计方式和技术等级的关系目前,中国的几家大型造船企业不可避免地受到船舶交货时间和钢材供应时间的限制。因此在购入材料
6、之前必须做出预估订单。工艺问题的积累导致订单精度和第 1 期 05 设计质量的下降。由于缺乏简单的排料软件,排料布置难以调整,是钢材利用率低的直接原因。2 改善钢材使用效率的措施与方法2.1 强化物料使用程序控制1)制定物料利用率最优的控制程序。整个设计工作包括基础设计、详细设计和产品设计 3 个环节,每个设计环节相互交叉,相互影响。由此可见,材料的使用控制既是技术问题,又是经营问题。要使物料的利用率最大化,就必须对控制体系进行改进及完善。2)把占用量的控制分解成分段式的。按照船体的材质,物料的使用量是全面的,即船舶各个阶段的利用率。这就需要在每个阶段对利用率进行分解和管理。通过利用率进行目标
7、管理,不同的部门一起合力实现总体目标。在管理控制过程中,如果发现物料利用率与目标值之间的差距过大,应分析其内在原因,并采取相应的对策。只有控制好不同阶段的钢材利用率,才能保证船舶的整体钢材利用率4。2.2 加强生产设计阶段前期策划在生产设计中,排板规划,如外板、底板、甲板等板子的规划等需认真对待。舱区小舱壁布局和机舱 T 型主弯曲部件间隙全部展开,原设计和后期色彩的材料图案混淆,因此在不利的条件下,选择这个时期来控制材料板的总数。另外,由于不规则零件的计划,材料利用率低,应当尽可能扩大使用范围,并在条件允许的情况下进行细分零件的使用规划。2.3 采用先预套料后购买材料根据三维模型,在设计模型中
8、,对船厂采购材料前可以进行的造船现场条件的不断推广和应用进行充分、快速的建模,避免了人工预测数据的提前采购,使采购材料更加准确合理,从而大大减少了人工预测因素带来的不利影响5。2.4 优化套料批次,相似分段混套船体零件数量众多,而且大小不一,形状各异,但从造型和排板组合的角度来看,色料零件和排版数量越多,作为散装零件的使用就会越合理,相应板材的利用率也就越高,板材可以分段混合,因此将其分段。类似阶段的混合材料利用率最高。此外,分阶段的布局顺序还应考虑到现场原材料供应顺序和设计定制材料的管理。过多的阶段性供应量,将导致阶段性定制物料供应跟不上等问题。2.5 强化分层套料的薄弱环节控制从区域整体的
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