优化套料方法提高系列船建造材料利用率探讨

史钟妮

摘要：本文针对如何优化套料方法提高系列船建造材料利用率进行了分析，思考了具体的内容和对策，明确了利用率如何进一步提高，提出了比较可行的方法和措施，可供今后参考。

关键词：优化套料方法；系列船；建造材料；利用率

依靠优化套料方法來提高系列船建造材料利用率是一个有效的途径，因此，我们有必要对如何更好的利用优化套料方法，从而提高建造材料利用效果，提高系列船的整体建造质量。

1、技术准备

1.1备料

技术部门在备料阶段进行优化设计是提高建造材料利用率的关键。

首先，技术部门根据退审图的结构形式和结构特点，参考材料部提供的钢板规格信息，与生产部门进行沟通，优化分段划分，确定最终的分段划分方案，并对纵横舱壁、平台、外板等大板架进行预排，预排时在合理布置不同板厚、不同材质板边界的前提下，通过对设计的多个排板方案进行比较，结合全船用材的通用性，选取合适的板材规格，以减少边角料的产生，提高建造材料利用率。同时，在备料阶段对形状不规则或数量较多的主要构件进行预套料，通过比较和兼顾其它零件的通用性，选取最佳的板材规格，也有利于减少建造材料的浪费。根据预套料的结果，按照生产部提供的分段建造计划和材料部提供的钢板纳期表，进行各批次分段钢板备料，编制各批次钢板备料计划单。

备料计划单要注明各种材料的规格、数量、材质、船级社等信息，并在每种规格后面标明所套主要零件的名称或用途，并把预套料草图打印出来供套料人员参考，规定套料结果只能少于备料计划，对超过部分要查明原因，以便控制建造材料的用量。

1.2套料

材料部门将实际采购的钢板规格表，按批次或区域提供给技术部门。技术部门根据实际采购的钢板规格，按照生产部门提供的分段套料批次表，先套区域内的第一个分段，若无法套满某张钢板，则依次套同一个区域相邻分段的构件，并纳入第一个分段的套料图和切割指令代码中。套料时先对外板、甲板、平台和纵横舱壁等大板架进行套料；如果无法套满某张钢板，再将内部构件等小的构件插入，尽可能减少边料的产生，提高材料的一次利用率。

对上一个批次产生的余料，把大于11112的边料定义为余料，套料人员把余料按船、分段、规格尺寸、厚度及材质等进行编号，建立余料台帐，并在后续批次套料时优先使用，也可用于生产急需的零星补料、修改通知单中零件修改以及分段吊码、补板、工装以及轮机、舾装等部门加工制作各种小机座、法兰和舾装件等，余料一经使用必须及时更新余料台帐。使用余料时尽量物尽其用，严禁大料小用，再次产生余料。

对因生产需要进行外扩的分段，技术部按同一外扩厂家同一批次下料的分段进行综合套料。如果确实无法充分利用板材而产生余料，把可以预先切割的余料切割下来，记人余料台帐，在后续套料过程中使用；对于形状不规则无法进行预割的余料，根据材料利用情况给制造方一定的制作损耗，剩余部分作为余料由制造方负责退回我公司，用于切割，法兰等进行二次利用。

2、优化套料的具体方法

下面以某58000吨散货船上的套料为例，对优化套料的具体方法进行说明。

（1）单级分段混套形式。以多个分段组成的套料批次为基本的套料单位，批次内各分段零件进行混套，余料在下一次进行使用的单级分段混套形式。单级分段混套形式：S01、S02、S03…代表全船的套料批次，每个批次中包含相应的分段，—个批次为一个套料单元。其中S01、S02、S03等批次，需要根据公司流程、场地配置确定到底包含几个分段数量；而且对于投钢量比较大的公司，建议余料只好利用到下一个批次为止，不建议跨批次使用余料，减料的调运工作量，对产生的余料进行编号方便管理；使用余料时，注明余料编号，不使用的余料退库，做好余料台帐。此方法的优点是订货的板规较少，生产管理比较简单，套料也比较简单，容易实行；缺点是对生产的计划要求比较高，开工顺序要求比较严格，余料堆放、保存、再使用的难度很大。

（2）多级批次混套形式。以多个分段组成的套料批次为基本的套料单位，批次内各分段零件进行混套，批次与批次之间再进行混套组成新套料批次的多级批次混套形式。多级批次混套形式：S01一S03为相似分段的套料批次，S04一S06为相似分的套料批其中SO1等同为套料批次，采用全船区域混套方案来提高材料利用率，做到既能让零件充分混套，且主船体结构不使用余料套料，又能保证生产计划有序进行。比起全船混套，增加了可行陛。同时他的缺点是对生产的计划要求比较高，增加了全船的套料批次数量，零件下料后的集配、管理工作量增加。

（3）两级分段套料形式。以单—分殴为基本套料单位，套料批次（按分段相似性及节拍生产为依据确立套料批次）为零件二级流向的两级分段套料形式。

两级分段套料形式：S01套料批次包含301PS分段、302PS分段、303PS，···

其中S01为套料—个批次余批次类似。这样套料批次之间没有混套现象，每个分段的套料图在套料批次中相对很集中，但是套料难度也相应增加了。这种方法的优点是：批次之间零件不进行混套，材料的准备就相对简单许多，利于生产部门理料，减少零件集配场地；余料在套料批次间没有互用，生产管理方便了许多，在生产流程优化、生产节拍控制上都有深远意义。缺点是：相对的余料将会增加，或者材料利用率会受到一定影响，或者板规数量有一定增加。

以上三种方法的优块均已说明，现将最终情况做—个简单对比：

单级分段混套形式：58K船建造材料利用率87.5，板材规格580种。

多级批次混套形式：58K船建造材料利用率88.8，板材规格480种。

两级分段套料形式：58K船建造材料利用率89.7，板材规格780种。

无论采用哪种套料方式，为了进一步提高建造材料的材料利用率、规范船舶舾装件套料范围、套料要求。可以把船舶的通用件（如垫板、覆板、马板等）纳入结构套料图中去，作为标准件统—使用，同时统—使用余料进行舾装件套料；加强施工部门协调，规范工装、工艺等辅助耗材使用要求，统—使用余料进行套料，逐步实现其标准化。

3、结束语

综上所述，采用优化套料方法，可以有效提升系列船的建造材料利用的水平，本文总结了如何优化套料方法提高系列船建造材料利用率，提出了具体的措施，可供今后参考。

参考文献：

[1]欧口新，李玉如.我国海运市场船舶制造材料发展前景展望[J].水运管理，2017，29（6）：6-8.

[2]付昌辉.全球船舶材料应用需求分析.中国水运，2016（4）：5-6.

（作者单位：中船澄西船舶修造有限公司）