船舶設(shè)計(jì)階段提高鋼材利用率的方法探討

吉玉龍

摘 要：近幾年，船舶的設(shè)計(jì)和船舶的制造工藝得到了較大的改革，在船舶制造期間，依靠現(xiàn)代化技術(shù)和先進(jìn)的電腦軟件，可以輕易的完成各種船舶模型的拆解工作，更為直觀的查找出目前的船舶設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和可以改進(jìn)的地方，從而有效的提高鋼材原料的利用效率并節(jié)省鋼材原料的使用。本文將針對(duì)如何在船舶設(shè)計(jì)階段提高鋼材利用率的方法進(jìn)行初步的探討。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計(jì)；利用率；鋼材

中圖分類號(hào)：U668 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0079-01

鋼材原料在船舶制造的過(guò)程中，所占的比重是最大的，如果能在船舶制造的過(guò)程中提高鋼材原料的利用效率并節(jié)省鋼材原料的使用，就可以為船廠節(jié)省大量的成本。而這一問(wèn)題也是大部分船廠一直想要攻克的難題，經(jīng)過(guò)多年的研究經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)為未來(lái)船廠在船舶制造的過(guò)程中如何提高鋼材的率用率打下了良好的基礎(chǔ)。

1 影響船舶制造過(guò)程中鋼材利用率的主要因素

1.1 船舶型號(hào)及其噸位對(duì)于鋼材利用率的影響

由于船型的不同將會(huì)對(duì)造船過(guò)程中鋼材的利用率產(chǎn)生重大的影響，在目前的主流船型中，因?yàn)榇w結(jié)構(gòu)和線型的因素影響，油輪對(duì)于鋼材原料的利用率最高，而集裝箱船對(duì)于鋼材原料的利用率最低；此外船舶的載貨量也會(huì)影響鋼材原料的利用率，按照現(xiàn)有的船舶型號(hào)對(duì)比，噸位越高的船舶其鋼材的利用率也越高。

1.2 產(chǎn)品生產(chǎn)批次和型號(hào)對(duì)鋼材利用率的影響

在工作中發(fā)現(xiàn)，同型號(hào)同批次的鋼材在加工過(guò)程中更容易搭配和拼接，并減少鋼材原料的浪費(fèi)。因此如能在材料采購(gòu)時(shí)將同型號(hào)同批次的鋼材一次性采購(gòu)充足，也可以提高鋼材的利用率。

1.3 鋼材利用率與鋼板規(guī)格型號(hào)的平衡

在工作中發(fā)現(xiàn)，采購(gòu)的鋼材型號(hào)種類越多，在船舶制造過(guò)程中鋼材的利用率就會(huì)越高。在造船的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采購(gòu)的板材不適用的情況，通常的處理辦法是對(duì)現(xiàn)有的板材進(jìn)行加工處理，然而這樣的做法就加大鋼材的損耗。

1.4 造船周期太短造船鋼材不必要的浪費(fèi)

國(guó)內(nèi)大部分的船廠，在造船的過(guò)程中受到合同工期的限制，造船實(shí)際可用時(shí)間非常緊張，因此往往會(huì)將船舶制造圖紙和鋼材的切割同時(shí)進(jìn)行，但是如果出現(xiàn)圖紙審查未通過(guò)的情況，就浪費(fèi)一部分已加工完成的鋼材原料。因此，如果能將造船的周期延長(zhǎng)，為造船的各個(gè)階段提供充足的時(shí)間，就可以避免這一情況的發(fā)生。

2 如何在設(shè)計(jì)過(guò)程中提高鋼材的利用率

2.1 現(xiàn)代化信息技術(shù)在船舶制造的合理應(yīng)用

利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，可以將船舶的模型輸入到電腦之中，并由電腦對(duì)船舶的規(guī)格、尺寸等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并提供出造船中所需的各種材料規(guī)格型號(hào)及其數(shù)量。此外，利用電腦制造的船舶模型，可以清楚的看到船舶的各個(gè)剖面，有助于查找出現(xiàn)有設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而完善造船工藝[1]。

2.2 改變現(xiàn)有的造船工藝

在目前的船舶制造過(guò)程中，是將船舶劃分為若干個(gè)分段，并逐一分段加工制造，待所有部分都完成后，再進(jìn)行拼接組對(duì)，這樣的造船工藝對(duì)于鋼材原料的損耗是巨大的。經(jīng)實(shí)踐證明，可以在造船的過(guò)程中，待完成船舶分段后，如可以將所有的分段同時(shí)進(jìn)行加工制造，可以有效的提升鋼材的利用率。

2.3 總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)為新人提供工作依據(jù)

目前從事船舶設(shè)計(jì)的都是剛剛走出校門的大學(xué)畢業(yè)生，極其缺乏船舶設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于船舶套料缺乏直觀的認(rèn)識(shí)和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常導(dǎo)致零件排列不合理，板縫排列錯(cuò)誤的情況，造船了船舶制造過(guò)程中不必要的鋼材損耗[2]。因此，各船廠應(yīng)總結(jié)多年的造船經(jīng)驗(yàn)，形成一套造船的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)于船舶設(shè)計(jì)可以提高指導(dǎo)下的意見，新進(jìn)員工可以參照它來(lái)避免未來(lái)工作中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。

2.4 借鑒首制船的經(jīng)驗(yàn)為后續(xù)船的制造做好鋪墊

總結(jié)首制船制造過(guò)程中出現(xiàn)的所有問(wèn)題，將可以避免的問(wèn)題在制造后續(xù)船時(shí)，全部完成整改工作。尤其是在鋼材原料的使用方面，可以從鋼材的采購(gòu)、加工和后期使用幾個(gè)方面入手，從而大大減低原料的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼材原料的率用率[3]。

3 提高余料的管理水平

在制造船舶的工程中，采購(gòu)的鋼材原料經(jīng)過(guò)加工之后會(huì)變成形狀不一的余料，但是這些余料不是廢料，經(jīng)過(guò)合理的加工之后，也可以應(yīng)用于后期的船舶制造之中。具體的操作方法如下：首先，利用率較高的余料形狀為矩形、直角三角形和直角梯形等，在鋼材原料加工完成后，可以將余料按照具體情況加工成上述的形狀，并按形狀歸類儲(chǔ)存。其次，按照最新的分類方法，將余料進(jìn)行編號(hào)、整理、分類登記，每一個(gè)余料都有其唯一的編號(hào)，在輸入電腦之后，可以通過(guò)輸入編號(hào)即可查找到編號(hào)對(duì)應(yīng)的余料的型號(hào)、規(guī)格等其他信息。而對(duì)于那些已經(jīng)不再具有使用價(jià)值的余料，應(yīng)盡快將其清除出場(chǎng)，為船舶制造提供出更多的可利用空間，同時(shí)也可以避免將這些廢料和有利用價(jià)值的余料混在一起，難以區(qū)分。

4 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)船舶的過(guò)程中，應(yīng)盡量多的采用新材料和新技術(shù)，以提升材料的利用率，而船廠也要加大對(duì)造船新工藝研究經(jīng)費(fèi)的投入，為設(shè)計(jì)研發(fā)人員創(chuàng)造出更多的便利條件，待新的更為節(jié)省材料的造船工藝研發(fā)成功后，可以為船廠節(jié)省大量的造船成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)創(chuàng)收。

參考文獻(xiàn)

[1]曾麗佳，李云艷.在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中如何節(jié)約鋼材的方法研究[J].科技風(fēng)，2014，05：205.

[2]何麗華.降低鋼材消耗，提高鋼材利用率的措施[J].珠江水運(yùn)，2015，16：56-57.

[3]朱書峰，楊康，等.淺談船體詳細(xì)設(shè)計(jì)對(duì)船舶建造的影響[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2015，11：6-7+10.