降低鋼材消耗，提高鋼材利用率的措施

何麗華

摘 要：在激烈的造船市場競爭中，產品成本的領先是占領市場和爭取發展的一大優勢，近年來眾多的船企都在研究和實踐如何在設計、管理、生產等各個方面降低成本。我們公司主要生產各種系列的海洋工程船，每一條船都是一個大型的鋼結構工程，鋼材在公司成本中占相當大的比例。節約鋼材，提高鋼材利用率，減少浪費，才能更好地控制生產成本，增加產品利潤，從而提高企業的市場競爭力。本文結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。

關鍵詞：生產設計 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，根據近兩年公司所造船利用率數據統計，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）公司產品以90米以下船舶為主，這些船舶主尺度較小，線型復雜，零件形狀不規則，尤其外板和艏艉部結構的板材利用率低。

（2）生產設計過程中，由設計、施工錯誤，以及船東提出的更改，導致材料的浪費。

（3）設計進度、生產進度、鋼材供貨期和交船合同期的制約，導致鋼材一次利用率低。

（4）生產管理、造船精度和設計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）優化初始設計和詳細設計，降低空船重量

根據以往相同類型船舶的設計經驗，設計人員對68米海底支持船的初始設計和詳細設計做了合理的計算和優化。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；對船首和船尾的側推部分結構型式作了多次調整更新等。初始設計和詳細設計的優化，使空船重量由初始設計的1910噸降低到現在的1889噸。

（2）提前啟動和優化生產設計，與送審設計公司做好協調溝通

依據設計公司前期提供的圖紙做足生產設計前期準備工作，將生產設計階段發現的問題和要求及時向設計公司反饋。例如：在68米海底支持船生產設計開展前期，我們根據78米同類型船的設計經驗，建議設計公司取消艏側推管與船體外板相接的導流板，使艏側推管與船體外板直接以圓鋼連接。另外，我們發現艉包板結構型式（圖1）復雜，且焊接空間狹小，會引起施工困難，建議設計公司簡化艉包板的結構型式。圖2為更新后的艉包板結構型式。艏側推導流板的取消和艉包板結構型式的簡化，不僅簡化了工藝，降低了施工難度，而且節約了大量鋼材。

（3）套料人員提前介入生產設計，開展生產設計和預套料并行

68米海底支持船是首制船，在進行分段劃分和繪制全船板縫圖過程中，由經驗豐富的設計人員和套料人員共同協商，結合預處理、運輸和起吊能力，在同一板厚的情況下，使用常規板材規格，盡可能以整板（采用數控切割每個邊界需去除10mm）排列的原則進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板材整板套料，有效地提高了鋼材利用率。生產設計前期，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先進行了一次套料，統計出套料板材規格清單，提供給物資部門訂貨。預套料使鋼材訂貨清單與實際使用的清單吻合度高，鋼材的后期增補少，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，減少余量加放范圍和大小

大力推行造船精度管理技術不僅可以提高建造質量、縮短建造周期，也有利于節省鋼材。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，鋼材利用率相應越高。在滿足生產大計劃的情況下，盡可能減少套料批次，同時將相似性及互補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域分段、首尾部區域分段、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束后，調出相同板厚利用率低的套料板進行比對，重新調整這些套料圖，按照最理想的狀況進行合理優化，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一步生成余料庫。套料人員和各作業課可根據余料編碼調用余料庫內余料進行二次利用。小舾裝件、分段補料零件、馬板、引弧板，墊板等通用件、工裝件首先調用余料，余料不足的情況下才考慮使用整板。由于現場管理和場地限制，大部分余料盡量在兩到三周內利用。余料庫內余料可在公司內網絡信息平臺查詢，使用時需登記領取。經統計，余料二次利用后該船鋼材利用率已提高到91%以上。

3.結語

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，空船重量比初始設計降低了21噸，每條船合計節約鋼材約50多噸，成績顯著。在取得效果的同時，我們也應當看到一些不足：我公司在發展造船精度技術和余料管理方面與國內外同行業相比還有一定的差距，有很大的發展空間。我們要總結經驗，開拓創新，不斷提高企業的造船精度技術和余料管理技術。

參考文獻：

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