優化套料方法提高系列船建造材料利用率探討

史鐘妮

摘要：本文針對如何優化套料方法提高系列船建造材料利用率進行了分析，思考了具體的內容和對策，明確了利用率如何進一步提高，提出了比較可行的方法和措施，可供今后參考。

關鍵詞：優化套料方法；系列船；建造材料；利用率

依靠優化套料方法來提高系列船建造材料利用率是一個有效的途徑，因此，我們有必要對如何更好的利用優化套料方法，從而提高建造材料利用效果，提高系列船的整體建造質量。

1、技術準備

1.1備料

技術部門在備料階段進行優化設計是提高建造材料利用率的關鍵。

首先，技術部門根據退審圖的結構形式和結構特點，參考材料部提供的鋼板規格信息，與生產部門進行溝通，優化分段劃分，確定最終的分段劃分方案，并對縱橫艙壁、平臺、外板等大板架進行預排，預排時在合理布置不同板厚、不同材質板邊界的前提下，通過對設計的多個排板方案進行比較，結合全船用材的通用性，選取合適的板材規格，以減少邊角料的產生，提高建造材料利用率。同時，在備料階段對形狀不規則或數量較多的主要構件進行預套料，通過比較和兼顧其它零件的通用性，選取最佳的板材規格，也有利于減少建造材料的浪費。根據預套料的結果，按照生產部提供的分段建造計劃和材料部提供的鋼板納期表，進行各批次分段鋼板備料，編制各批次鋼板備料計劃單。

備料計劃單要注明各種材料的規格、數量、材質、船級社等信息，并在每種規格后面標明所套主要零件的名稱或用途，并把預套料草圖打印出來供套料人員參考，規定套料結果只能少于備料計劃，對超過部分要查明原因，以便控制建造材料的用量。

1.2套料

材料部門將實際采購的鋼板規格表，按批次或區域提供給技術部門。技術部門根據實際采購的鋼板規格，按照生產部門提供的分段套料批次表，先套區域內的第一個分段，若無法套滿某張鋼板，則依次套同一個區域相鄰分段的構件，并納入第一個分段的套料圖和切割指令代碼中。套料時先對外板、甲板、平臺和縱橫艙壁等大板架進行套料；如果無法套滿某張鋼板，再將內部構件等小的構件插入，盡可能減少邊料的產生，提高材料的一次利用率。

對上一個批次產生的余料，把大于11112的邊料定義為余料，套料人員把余料按船、分段、規格尺寸、厚度及材質等進行編號，建立余料臺帳，并在后續批次套料時優先使用，也可用于生產急需的零星補料、修改通知單中零件修改以及分段吊碼、補板、工裝以及輪機、舾裝等部門加工制作各種小機座、法蘭和舾裝件等，余料一經使用必須及時更新余料臺帳。使用余料時盡量物盡其用，嚴禁大料小用，再次產生余料。

對因生產需要進行外擴的分段，技術部按同一外擴廠家同一批次下料的分段進行綜合套料。如果確實無法充分利用板材而產生余料，把可以預先切割的余料切割下來，記人余料臺帳，在后續套料過程中使用；對于形狀不規則無法進行預割的余料，根據材料利用情況給制造方一定的制作損耗，剩余部分作為余料由制造方負責退回我公司，用于切割，法蘭等進行二次利用。

2、優化套料的具體方法

下面以某58000噸散貨船上的套料為例，對優化套料的具體方法進行說明。

（1）單級分段混套形式。以多個分段組成的套料批次為基本的套料單位，批次內各分段零件進行混套，余料在下一次進行使用的單級分段混套形式。單級分段混套形式：S01、S02、S03…代表全船的套料批次，每個批次中包含相應的分段，—個批次為一個套料單元。其中S01、S02、S03等批次，需要根據公司流程、場地配置確定到底包含幾個分段數量；而且對于投鋼量比較大的公司，建議余料只好利用到下一個批次為止，不建議跨批次使用余料，減料的調運工作量，對產生的余料進行編號方便管理；使用余料時，注明余料編號，不使用的余料退庫，做好余料臺帳。此方法的優點是訂貨的板規較少，生產管理比較簡單，套料也比較簡單，容易實行；缺點是對生產的計劃要求比較高，開工順序要求比較嚴格，余料堆放、保存、再使用的難度很大。

（2）多級批次混套形式。以多個分段組成的套料批次為基本的套料單位，批次內各分段零件進行混套，批次與批次之間再進行混套組成新套料批次的多級批次混套形式。多級批次混套形式：S01一S03為相似分段的套料批次，S04一S06為相似分的套料批其中SO1等同為套料批次，采用全船區域混套方案來提高材料利用率，做到既能讓零件充分混套，且主船體結構不使用余料套料，又能保證生產計劃有序進行。比起全船混套，增加了可行陛。同時他的缺點是對生產的計劃要求比較高，增加了全船的套料批次數量，零件下料后的集配、管理工作量增加。

（3）兩級分段套料形式。以單—分毆為基本套料單位，套料批次（按分段相似性及節拍生產為依據確立套料批次）為零件二級流向的兩級分段套料形式。

兩級分段套料形式：S01套料批次包含301PS分段、302PS分段、303PS，···

其中S01為套料—個批次余批次類似。這樣套料批次之間沒有混套現象，每個分段的套料圖在套料批次中相對很集中，但是套料難度也相應增加了。這種方法的優點是：批次之間零件不進行混套，材料的準備就相對簡單許多，利于生產部門理料，減少零件集配場地；余料在套料批次間沒有互用，生產管理方便了許多，在生產流程優化、生產節拍控制上都有深遠意義。缺點是：相對的余料將會增加，或者材料利用率會受到一定影響，或者板規數量有一定增加。

以上三種方法的優塊均已說明，現將最終情況做—個簡單對比：

單級分段混套形式：58K船建造材料利用率87.5，板材規格580種。

多級批次混套形式：58K船建造材料利用率88.8，板材規格480種。

兩級分段套料形式：58K船建造材料利用率89.7，板材規格780種。

無論采用哪種套料方式，為了進一步提高建造材料的材料利用率、規范船舶舾裝件套料范圍、套料要求。可以把船舶的通用件（如墊板、覆板、馬板等）納入結構套料圖中去，作為標準件統—使用，同時統—使用余料進行舾裝件套料；加強施工部門協調，規范工裝、工藝等輔助耗材使用要求，統—使用余料進行套料，逐步實現其標準化。

3、結束語

綜上所述，采用優化套料方法，可以有效提升系列船的建造材料利用的水平，本文總結了如何優化套料方法提高系列船建造材料利用率，提出了具體的措施，可供今后參考。

參考文獻：

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[2]付昌輝.全球船舶材料應用需求分析.中國水運，2016（4）：5-6.

（作者單位：中船澄西船舶修造有限公司）