基于大數(shù)據(jù)分析的新造船電纜物量預(yù)估方法

陸毅華 周曉瑩 伍蓉暉 韓建兵 蘇士斌

摘? ? 要：為解決現(xiàn)有新造船電纜物量估算不準(zhǔn)確問題，通過引入電纜價(jià)值物量概念，匯總電纜廠家數(shù)據(jù)和母型船各電氣系統(tǒng)價(jià)值電纜物量數(shù)據(jù)，建立新造船電纜價(jià)值物量的估算方法，為船舶經(jīng)營(yíng)接單提供較為準(zhǔn)確的電纜物量和成本核算。

關(guān)鍵詞：電纜價(jià)值物量;電纜價(jià)值分析;電纜價(jià)值物量預(yù)估方法

中圖分類號(hào)：U662.2? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In order to estimate the new shipbuilding cable quantity in exact value and solve the inaccurate problem of existing new Shipbuilding cable quantity estimation， by introducing the concept of cable value quantity beside the normal cable length quantity， the cable manufacturer data and the cable value quantity data of each electrical system of the mother ship are summarized， the estimation method of cable value quantity is established to provide more accurate cable quantity and cost accounting for ship marketing.

Key words： Cable value quantity; Cable value analysis; Cable value estimation method

1? ? ?前言

成本控制是船廠競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素，包括準(zhǔn)確預(yù)估新造船電纜物量。估算電纜物量的傳統(tǒng)方法是研發(fā)人員估算新船電纜總長(zhǎng)，再由物資管理人員測(cè)算新船電纜成本。

傳統(tǒng)的電纜預(yù)估方法，物量與價(jià)值經(jīng)常脫節(jié)，其原因是：

（1）全船電纜長(zhǎng)度與實(shí)際采購(gòu)成本是非線性關(guān)系，不同規(guī)格電纜的單位長(zhǎng)度成本差異很大，全船用量占比也不同;

（2）電纜實(shí)際應(yīng)用規(guī)格和長(zhǎng)度會(huì)與預(yù)估不同;

（3）新增系統(tǒng)、設(shè)備的電纜物量，可能沒有母型船依據(jù);

（4）傳統(tǒng)方法以經(jīng)驗(yàn)估計(jì)為主，缺乏較準(zhǔn)確的估算方法來(lái)保證結(jié)果誤差。

2? ? ?新造船電纜物量估算方法

2.1? ?電纜價(jià)值構(gòu)成分析

為了解決常規(guī)電纜物量估算方法中設(shè)計(jì)物量與目標(biāo)成本脫鉤的問題，通過技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)把握以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）電纜物量應(yīng)與價(jià)值掛鉤，電纜物量是各種電纜規(guī)格數(shù)量的集合，不同規(guī)格電纜有價(jià)值差異，也有因船型而異的數(shù)量差異;

（2）估算方法應(yīng)體現(xiàn)船型各系統(tǒng)構(gòu)成的電纜需求特點(diǎn)，相近似的新船也會(huì)與母型船的電氣系統(tǒng)構(gòu)成差異。根據(jù)系統(tǒng)變化修正母型船電纜數(shù)據(jù)，能得到較為精確的估計(jì)數(shù)據(jù);

（3）注意構(gòu)成主要成本的電纜規(guī)格類型，對(duì)它們應(yīng)有適合的分析方法和誤差評(píng)定，才能較好地把握全船電纜成本。

2.2? ?電纜物量估算的影響因素

2.2.1電纜廠家成本

雖然ISO標(biāo)準(zhǔn)電纜有數(shù)千種，但船廠常規(guī)船用電纜一般不超過200種。

表1是部分電纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)表。主要參數(shù)是電纜規(guī)格與單價(jià)，次要參數(shù)是電纜銅量與重量。其中，電纜長(zhǎng)度單價(jià)是六個(gè)主要電纜廠按2017/12市場(chǎng)銅價(jià)￥52982元/ t報(bào)價(jià)資料。

利用表1可以方便得到各電氣系統(tǒng)的價(jià)值物量。

2.2.2價(jià)值電纜參數(shù)

（1）電纜長(zhǎng)度：供經(jīng)營(yíng)物資人員估算電纜物量;

（2）電纜技術(shù)估價(jià)：供資材采購(gòu)部門確定電纜目標(biāo)成本;

（3）電纜用銅量：供資材采購(gòu)部門根據(jù)銅價(jià)波動(dòng)修正采購(gòu)成本;

（4）電纜總重量：供總體設(shè)計(jì)人員評(píng)估船舶空船重量;

（5）電纜采購(gòu)價(jià)：資材管理部門按船廠采購(gòu)折扣系數(shù)乘以電纜估價(jià)，可作為電纜目標(biāo)成本價(jià)。

2.2.3價(jià)值電纜類型

我司的主要產(chǎn)品為支線集裝箱船，通過分析近五年來(lái)完工船的電纜托盤數(shù)據(jù)，得到完工船電纜托盤統(tǒng)計(jì)表。

根據(jù)電纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)表，按全船電纜托盤統(tǒng)計(jì)表分類計(jì)算，得到電纜種類特性：

（1）電力電纜占集裝箱船電纜的主要用銅量，構(gòu)成電纜的主要成本;

（2）冷藏箱數(shù)量產(chǎn)生的電力電纜需求，是影響電纜物量成本的最大因素;

（3）電纜物量加入價(jià)值評(píng)估因素，評(píng)估各系統(tǒng)電纜的變動(dòng)，并匯總結(jié)果。

2.3? ?電纜托盤數(shù)據(jù)的應(yīng)用

母型船電纜托盤數(shù)據(jù)是進(jìn)行估算的基礎(chǔ)。獲得新造船電纜物量的方法，可采用以下兩種：

2.3.1電纜修正方法

如果母型船電氣系統(tǒng)定義合理，則所有系統(tǒng)的電纜物量就有了可應(yīng)用的記錄;如果母型船電氣系統(tǒng)定義不合理，如電力一次系統(tǒng)包含甲板電力設(shè)備，那么就不能直接得到相關(guān)系統(tǒng)的電纜物量。

船上任何設(shè)備或系統(tǒng)電纜，包括內(nèi)外兩個(gè)部分：

（1）內(nèi)部電纜：設(shè)備或系統(tǒng)自身交聯(lián)電纜。這種電纜物量只與廠家和設(shè)備型號(hào)有關(guān)，如果有適當(dāng)?shù)哪感痛到y(tǒng)數(shù)據(jù)可以直接采用，變動(dòng)不大;可應(yīng)用表1得到內(nèi)部電纜價(jià)值物量。

（2）外部電纜：用于系統(tǒng)電力及信號(hào)、控制交聯(lián)，包括：

① 向設(shè)備或系統(tǒng)供電電纜?？筛鶕?jù)系統(tǒng)參數(shù)和電力法規(guī)要求選用適用的電纜規(guī)格，按總圖估計(jì)電纜長(zhǎng)度，應(yīng)用表1可推算出電纜價(jià)值物量;

② 設(shè)備或系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的控制與信號(hào)交聯(lián)。就某個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備而言這種電纜很少，可以應(yīng)用母型船系統(tǒng)電纜的數(shù)據(jù)，按修改長(zhǎng)度應(yīng)用表1可得到信號(hào)和控制電纜價(jià)值物量。

新造船電纜價(jià)值物量基本能通過這種修正方法實(shí)現(xiàn)。新船相對(duì)于母型船的電氣變動(dòng)，不外乎下述幾種情況：

（1）船舶尺度變化：一般只對(duì)主干電纜產(chǎn)生影響，主要是電力和照明電纜，其中：電力電纜可估算;照明電纜價(jià)值低，即使產(chǎn)生以公里計(jì)的估算誤差，成本差異一般可在接受范圍;

（2）系統(tǒng)參數(shù)變化：比如功率變化、廠家或設(shè)備型號(hào)變化;

（3）設(shè)備位置變化：相對(duì)母型船是個(gè)別設(shè)備位置變化;

（4）增加了新系統(tǒng)：可采用其他船近似系統(tǒng)電纜物量估計(jì)。

2.3.2電纜解析方法

電纜解析方法主要針對(duì)可以通過規(guī)格書要求、總圖和法規(guī)要求測(cè)算的重點(diǎn)價(jià)值電纜，對(duì)集裝箱而言就是電力電纜（指1x16，2x16，3x10以上的通用電纜，包括高壓和變頻電纜）。

該方法基本思路是根據(jù)母型船配電系統(tǒng)圖建立電力電纜分析表。比如：某設(shè)備的功率參數(shù)配合電制，就可以估算其開關(guān)額定電流、需用電纜的規(guī)格參數(shù);如果這個(gè)參數(shù)發(fā)生變化，新額定電流可以自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，電纜需重新選擇。

對(duì)某些獨(dú)立設(shè)備系統(tǒng)尤其是新系統(tǒng)，也可以用解析方法進(jìn)行分析，確定電纜價(jià)值物量。

2.4? ?估算誤差分析

根據(jù)實(shí)船電纜數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知：

（1）照明系統(tǒng)所用的電纜最多（2X1或2X1.5規(guī)格），但相對(duì)價(jià)值最低;

（2）電力電纜價(jià)值最高，長(zhǎng)度不到20%總長(zhǎng)度的電力電纜可能占全船電纜總用銅量的60%～89%;

（3）控制和信號(hào)電纜價(jià)值居中。

因此，電力電纜可稱為價(jià)值電纜;控制/信號(hào)類電纜可稱為類價(jià)值電纜;照明類電纜可稱為非價(jià)值電纜。在新造船電纜物量估算過程中應(yīng)區(qū)別對(duì)待、各自處理、綜合歸納。

電力電纜是支線集裝箱船電纜成本的主要因素，其成本可占到電纜總價(jià)的80%;控制電纜主要用于電力系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)，其內(nèi)容及長(zhǎng)度都與船型有關(guān)，每個(gè)船型都存在一個(gè)相對(duì)確定的長(zhǎng)度。

假定來(lái)自母型船數(shù)據(jù)的非價(jià)值電纜物量與實(shí)際設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有20%的誤差，則按均方根值統(tǒng)計(jì)總誤差：

如果電力電纜的估算精度修正系數(shù)為3%～8%，那么實(shí)際電纜估算精度按經(jīng)驗(yàn)公式：

當(dāng)然，如果是價(jià)值電纜僅占60%的最低情況，上述公式中σ計(jì)算值就會(huì)變?yōu)?%，ξ也變?yōu)?.94%。

因此，采用價(jià)值電纜物量分析方法，有可能將支線集裝箱船電纜物量估算精度控制在10%以內(nèi)。

2.5? ?估算方法的應(yīng)用

價(jià)值電纜物量估算方法使設(shè)計(jì)與資材管理有效的溝通;可以提供電纜長(zhǎng)度、估價(jià)、總重量和電纜含銅量，還可以衍生出全船電纜平均估價(jià)和全船電纜規(guī)格類型表等可供參考的內(nèi)容。現(xiàn)有設(shè)計(jì)和管理習(xí)慣需要調(diào)整，以滿足進(jìn)行價(jià)值電纜物量估算的條件：

（1）系統(tǒng)定義：所有不同設(shè)備應(yīng)獨(dú)立成系統(tǒng)，避免將其它系統(tǒng)包入的情況。具體來(lái)說就是常見的電力一次、二次電力系統(tǒng)將被改為配電板系統(tǒng)和多個(gè)具體設(shè)備系統(tǒng)，這樣可有效保障母型船電纜物量數(shù)據(jù)的參考價(jià)值;

（2）管理要求：電纜物量將至少包括長(zhǎng)度和估計(jì)價(jià)值兩個(gè)參數(shù)。利用表1進(jìn)行價(jià)值估算的工具將程序化，設(shè)計(jì)人員輸入電纜規(guī)格長(zhǎng)度，相關(guān)的銅量、重量、估價(jià)、系統(tǒng)均價(jià)等由程序自動(dòng)計(jì)算;

（3）設(shè)計(jì)與資材銜接：設(shè)計(jì)人員利用表1進(jìn)行估價(jià)是基于2017/12市場(chǎng)銅價(jià)各電纜廠家的成本資料，物資管理人員需根據(jù)這個(gè)估價(jià)和當(dāng)前市場(chǎng)銅價(jià)進(jìn)行修正，得到新船電纜的目標(biāo)成本價(jià);

（4）影響電纜估算精度的因素如下：

① 技術(shù)資料不齊，比如沒有詳細(xì)的總布置圖;

② 廠家設(shè)備不明，全新的系統(tǒng)無(wú)法預(yù)知，比如LNG蒸發(fā)氣系統(tǒng)、冰區(qū)電伴熱系統(tǒng)、AMP系統(tǒng)等;

③ 設(shè)備位置變動(dòng)不能預(yù)料;

④ 適用新法規(guī)，如集裝箱船增加RCP、REP、NAUT（AW）符號(hào);

⑤ 電纜設(shè)計(jì)余量控制;

⑥ 規(guī)格書中系統(tǒng)表述含混，船東供貨設(shè)備沒有準(zhǔn)確電纜物量;

⑦ 其它影響電纜物量的因素。

3? ? 價(jià)值電纜物量估算方法的特點(diǎn)

價(jià)值電纜物量的概念將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與成本數(shù)據(jù)有機(jī)關(guān)聯(lián)起來(lái)，使設(shè)計(jì)與資材部門間的協(xié)調(diào)有據(jù)有序，解決了常規(guī)電纜估算只有長(zhǎng)度參數(shù)的問題，在結(jié)果一致性和成本控制方面優(yōu)于傳統(tǒng)估算方法。

電纜價(jià)值物量分析方法是一種包含電纜價(jià)值的綜合電纜物量分析方法，特點(diǎn)在于電纜的重點(diǎn)價(jià)值部分采用估算而不是經(jīng)驗(yàn)，非價(jià)值部分才按母型船數(shù)據(jù)估計(jì)。

公司自2017年12月起，采用電纜價(jià)值物量估算方法先后對(duì)六個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行物量預(yù)估，其中三個(gè)項(xiàng)目簽約生效、兩個(gè)項(xiàng)目已有了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可以與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，驗(yàn)證本估算方法的估算效果，整理出問題原因及改進(jìn)方案，形成了一次完整的技術(shù)循環(huán)。

4? ? 結(jié)束語(yǔ)

新船電纜物量預(yù)估算方法的研發(fā)過程，得到了公司跨部門相關(guān)人員的大力支持。

《基于大數(shù)據(jù)分析的新造船電纜物量預(yù)估方法研究》是一個(gè)公司內(nèi)部科研計(jì)劃項(xiàng)目，通過介紹這個(gè)項(xiàng)目的工作內(nèi)容，希望能對(duì)相關(guān)船舶研發(fā)人員起到拋磚引玉的作用，開發(fā)出更好的新船項(xiàng)目電纜物量的預(yù)估方法。

參考文獻(xiàn)

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