船舶设计阶段提高钢材利用率的方法探讨

吉玉龙

摘 要：近几年，船舶的设计和船舶的制造工艺得到了较大的改革，在船舶制造期间，依靠现代化技术和先进的电脑软件，可以轻易的完成各种船舶模型的拆解工作，更为直观的查找出目前的船舶设计中存在的问题和可以改进的地方，从而有效的提高钢材原料的利用效率并节省钢材原料的使用。本文将针对如何在船舶设计阶段提高钢材利用率的方法进行初步的探讨。

关键词：船舶设计；利用率；钢材

中图分类号：U668 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0079-01

钢材原料在船舶制造的过程中，所占的比重是最大的，如果能在船舶制造的过程中提高钢材原料的利用效率并节省钢材原料的使用，就可以为船厂节省大量的成本。而这一问题也是大部分船厂一直想要攻克的难题，经过多年的研究经验积累，已经为未来船厂在船舶制造的过程中如何提高钢材的率用率打下了良好的基础。

1 影响船舶制造过程中钢材利用率的主要因素

1.1 船舶型号及其吨位对于钢材利用率的影响

由于船型的不同将会对造船过程中钢材的利用率产生重大的影响，在目前的主流船型中，因为船体结构和线型的因素影响，油轮对于钢材原料的利用率最高，而集装箱船对于钢材原料的利用率最低；此外船舶的载货量也会影响钢材原料的利用率，按照现有的船舶型号对比，吨位越高的船舶其钢材的利用率也越高。

1.2 产品生产批次和型号对钢材利用率的影响

在工作中发现，同型号同批次的钢材在加工过程中更容易搭配和拼接，并减少钢材原料的浪费。因此如能在材料采购时将同型号同批次的钢材一次性采购充足，也可以提高钢材的利用率。

1.3 钢材利用率与钢板规格型号的平衡

在工作中发现，采购的钢材型号种类越多，在船舶制造过程中钢材的利用率就会越高。在造船的过程中，经常会出现采购的板材不适用的情况，通常的处理办法是对现有的板材进行加工处理，然而这样的做法就加大钢材的损耗。

1.4 造船周期太短造船钢材不必要的浪费

国内大部分的船厂，在造船的过程中受到合同工期的限制，造船实际可用时间非常紧张，因此往往会将船舶制造图纸和钢材的切割同时进行，但是如果出现图纸审查未通过的情况，就浪费一部分已加工完成的钢材原料。因此，如果能将造船的周期延长，为造船的各个阶段提供充足的时间，就可以避免这一情况的发生。

2 如何在设计过程中提高钢材的利用率

2.1 现代化信息技术在船舶制造的合理应用

利用现代化的信息技术，可以将船舶的模型输入到电脑之中，并由电脑对船舶的规格、尺寸等数据进行分析，并提供出造船中所需的各种材料规格型号及其数量。此外，利用电脑制造的船舶模型，可以清楚的看到船舶的各个剖面，有助于查找出现有设计中存在的问题，进而完善造船工艺[1]。

2.2 改变现有的造船工艺

在目前的船舶制造过程中，是将船舶划分为若干个分段，并逐一分段加工制造，待所有部分都完成后，再进行拼接组对，这样的造船工艺对于钢材原料的损耗是巨大的。经实践证明，可以在造船的过程中，待完成船舶分段后，如可以将所有的分段同时进行加工制造，可以有效的提升钢材的利用率。

2.3 總结工作经验为新人提供工作依据

目前从事船舶设计的都是刚刚走出校门的大学毕业生，极其缺乏船舶设计经验，对于船舶套料缺乏直观的认识和相关的经验，经常导致零件排列不合理，板缝排列错误的情况，造船了船舶制造过程中不必要的钢材损耗[2]。因此，各船厂应总结多年的造船经验，形成一套造船的标准化设计依据，对于船舶设计可以提高指导下的意见，新进员工可以参照它来避免未来工作中出现不必要的错误。

2.4 借鉴首制船的经验为后续船的制造做好铺垫

总结首制船制造过程中出现的所有问题，将可以避免的问题在制造后续船时，全部完成整改工作。尤其是在钢材原料的使用方面，可以从钢材的采购、加工和后期使用几个方面入手，从而大大减低原料的损耗，进而实现钢材原料的率用率[3]。

3 提高余料的管理水平

在制造船舶的工程中，采购的钢材原料经过加工之后会变成形状不一的余料，但是这些余料不是废料，经过合理的加工之后，也可以应用于后期的船舶制造之中。具体的操作方法如下：首先，利用率较高的余料形状为矩形、直角三角形和直角梯形等，在钢材原料加工完成后，可以将余料按照具体情况加工成上述的形状，并按形状归类储存。其次，按照最新的分类方法，将余料进行编号、整理、分类登记，每一个余料都有其唯一的编号，在输入电脑之后，可以通过输入编号即可查找到编号对应的余料的型号、规格等其他信息。而对于那些已经不再具有使用价值的余料，应尽快将其清除出场，为船舶制造提供出更多的可利用空间，同时也可以避免将这些废料和有利用价值的余料混在一起，难以区分。

4 结语

设计人员在设计船舶的过程中，应尽量多的采用新材料和新技术，以提升材料的利用率，而船厂也要加大对造船新工艺研究经费的投入，为设计研发人员创造出更多的便利条件，待新的更为节省材料的造船工艺研发成功后，可以为船厂节省大量的造船成本，进而实现利润创收。

参考文献

[1]曾丽佳，李云艳.在船体生产设计中如何节约钢材的方法研究[J].科技风，2014，05：205.

[2]何丽华.降低钢材消耗，提高钢材利用率的措施[J].珠江水运，2015，16：56-57.

[3]朱书峰，杨康，等.浅谈船体详细设计对船舶建造的影响[J].中国水运（下半月），2015，11：6-7+10.