提高钢材利用率的途径

提高钢材利用率的途径中国船舶行业协会建模专家组办公室

一、制约钢材利用率提高的主要因素（一）设计水平影响钢材利用率的提高（二）套料水平影响钢材利用率的提高（三）钢材品种规格影响钢材利用率的提高（四）订货方式影响钢材利用率的提高（五）原材料、余料管理水平影响钢材利用率的提高

（一）设计水平影响钢材利用率的提高

由于我国的船舶设计方式和设计标准化程度等因素影响，以及在引入价值工程和精细化设计方面考虑不够深入，致使在船体结构的优化、几何形态的简化与标准化，以及设计质量等方面都影响到钢材一次利用率的提高。

（二）套料水平影响钢材利用率的提高

套料是影响钢材利用率的一个重要因素。在套料过程中，提高钢材利用率与结构零件的配套、生产效率和施工管理是相互矛盾的两个方面。在现阶段，如何处理好这两个方面的矛盾对提高钢材利用率至关重要。尽管集团公司各造船骨干企业已基本采用数学放样，但受制于生产设计的深度、套料软件的二次开发程度和套料水平，使得套料后产生的余料仍然偏多。（三）钢材品种规格影响钢材利用率的提高

从国内外船厂的有关资料分析，可供采购的钢材品种规格越多，越利于提高钢材一次利用率。但从目前我国钢材市场总体情况以及我们的管理水平来说，还难以满足需求。特别是在现阶段，钢材规格增多势必对生产管理要提出更高的要求。

（四）订货方式影响钢材利用率的提高

现在，国外订货方式大都是钢厂按船厂套料后的尺寸，进行不定尺按需供货，即“先套料后订货”；而我国仍沿用传统的定尺生产方式，即“先定尺后套料”，这严重影响了钢材利用率的提高。（五)原材料、余料管理水平影响钢材利用

率的提高

船厂对钢材的管理，包括品种规格、数量、材料堆场摆放的粗放式管理，特别是余料的粗放式管理，不利于原材料、余料的充分利用，影响到钢材利用率特别是综合利用率的提高。

二、提高钢材利用率的主要途径

（一）优化设计，降低空船重量（二）改进设计方法，开展并行设计（三）使用先进的预套料软件及套料原则（四）推进造船精度管理技术（五）推行“变余料调用为零件调用”管理（六）提倡“不定尺”订货方式（七）建立余料管理系统（八）推广肋板拉入法等新工法

（九）优化后续船的钢材订货清单

（一）优化设计，降低空船重量

1、提高设计与优化水平加大研发力度，认真研究规范与规则，增加船型储备量。对于不同的船型，对于总体布置、装载工况、结构横剖面、基本结构要反复比较与优化；对于一些极端的装载工况要进行限制，要合理确定板材和型材的规格，并合理平衡钢材利用率、重量和材料规格三者之间的矛盾；要特别重视对规范要求以外的构件（特别是艏艉部）以及局部细节的优化处理。（一惨）优赤化设婚计，菜降低肺空船撕重量2、检优务化结颠构细反节设巨计主要金包括棉：选貌择有耕利于至改善戏疲劳梳寿命锁的结称构节隔点、魔用局怪部节课点的趋优化虎设计晨代替炸增加钞构件扁厚度轰来提循高强私度、槐增加单减轻拐孔数炸量、狗在板冰缝排孝列时钱尽量手采用涝本企炭业加贞工能娱力允篇许的搭宽度洋尺寸港较大遍的钢茅板、内采用絮肋板厨拉入坦法的仆装配膜方式古来减躬少补云板等轻。（一谣）优指化设膝计，广降低钢空船遵重量3、焰提高收高强晴度钢招使用技水平应根稳据船守型特肉点大混量而英合理喇地采答用高至强度涛钢，汽解决妈在一吼些关港键节版点上注采用患高强岂度钢慎带来质的疲抖劳问执题，昂循序牢渐进逐，逐沃步接杯近国粉外先保进造慕船企艰业的盘平均意水平钻。（一导）优化技设计地，降鞭低空皆船重征量4、车消除浇冗余顶功能冗余拉功能齿包括喉两部介分，线一部抗分是追设计烟中配她置的瞎不一役定需瘦要的纽奉设备愉、功肺能与秃系统勤；还假有一熟部分迁是船赴东根错据其被使用跑习惯潮增加雪的。粮首先厨要坚枝决杜古绝第卡一部勉分的婚冗余攻功能乏，必周须大膏力提泰高技芹术规遥格书逆、设错备配老备、属系统摆功能挠的标为准化帐程度姿。其茫次对对船东情在标植准化欣基础惧上增拴加的堆东西下要谨卡慎对脱待并势标注梨出来拢，下有次对罩其他祸船东冲依然外提供敞标准耀化版拆本。补随着贷时间北推移爹和科结技进婶步，惩标准凳化版炮本也烤要不羞断更含新。（一债）优化物设计榨，降狡低空么船重矛量5、桥推行拜标准枝化设橡计标准孝化设棵计是宝指对迅船型度或货笛舱区品结构炊节点酷的标欲准化殖。当墨同一吸个区杨域或进部位兽的零尺件尺况寸与抗材质负完全小相同猾时，是下料散时就渴能做坐到批槐量套隔料或掉利用望余料色切割罗，在踪蝶全船幼或同牧类型睁船能遭互相隆调用爪。另得外，及船厂倡还应海该根鸦据船错型特劈燕点，弯建立稿不同体船型举舾装级件结林构的离规范厅，在屋结构备设计武阶段症中推忠行规吼范化摄的舾狸装件偶结构妄。案例耽：上海装某船麦厂通婆过优滥化结元构设纪计，旁精细多订货个，合悄理用亭料安叮排，绢经过姿统计坊，优尾化后晒的7极60早00弄吨散回货船卫与母糊型船朴74蠢00孔0吨灰系列牙散货才船6燥条典吗型船啄平均拼数据伙比较龄：载重久量比范74煌00众0吨续散货排船多叹了2膀00青0吨螺，但予船体羞结构灭投钢斥量和辛74洗00莲0吨史散货哭船平捆均值钉相比国由1扰13速06养吨降高到了常10东82医1吨寺，减应少了房诚了4具85架吨；钢材掉的订霸货规普格由宁74军00乖0吨劳散货掏船的残30徒0多仍种减添到了歼20怨0种蓝以内跑；钢材狭利用园率跟王74呜00搅0吨稿散货灰船平待均值柜相比鱼提高璃了大麻约三农个百嫌分点榆；船舶尚空船蝇重量尘与7德40惊00透吨散驶货船男平均铜值相捐比减兵低了肺18鲜0吨截。（二以）改进春设计渴方法科，开浸展并大行设敬计1、工艺读策划婆与详遇细设基计并炸行当合咬同设抢计（向初步种设计吼）开余展后咳，工底艺策暂划（纸建造素方针搏）提岩前启捕动，努依据亲总布碰置图猾和典框型横漂剖面匠图开徐展分酒段的干初步乘划分籍。待鄙详细驻设计问的基煎本结郊构图劫、外趟板展巩开图踏和典卖型纵泉、横秃舱壁说图完承成后分，再里进行山分段抵建造绘方法部、船您台（趣坞）坝搭载竟顺序精和精扫度控脏制方片案的舌策划蒜。这珠样，向就可锡以基针本确饰定船乌体主坝要结解构件境的钢枣材订辟货规坚格。（二匪）改进技设计番方法刊，开内展并叫行设蓬计2、啊生产拌设计竹提前液介入便详细根设计详细赤设计锦人员怠对一缎些不修规则羞构件伞（如宜：舭僻部外附板、阶槽形棉舱壁弯、带喷梁拱泽的甲任板、随内部忙肋板破等）穴的加踩工与虏拼接渐工艺竞方法谦了解脸不深伶，在浇钢板话规格箭估算下时难施以做概到精帮细。周因此挡，生柴产设粮计应籍提前寨介入晓到《怎钢材脖预估员清单使》编蹦制过耀程中勉，依崖据典节型横肯剖面唇图对费船体唇结构卖进行槐展开划计算聚和优万化板堤缝排肢列，症为详嚷细设土计确改定相娘对准酸确的申钢材沿订货懂规格统提供蒙依据字。（二姑）改膜进设均计方北法，舱开展疯并行挡设计3、骆三维选设计真建模果与详辞细设终计并大行船体厉曲面葵外板完的钢屑板订桨货规同格很趁定，落在不晃了解钥其展飞开形枕状时院估算廊的钢根板尺悄寸，鸡使生物产设剩计在挪下料涨时经经常遇愚到“幕非长蛛即短豆”的尴通尬。究近年灾来，希三维饿设计笋软件着系统喂在船岂舶设码计中泳得到章广泛纸应用新，其段中在面三维饱设计胖环境危下对缓船体拍线型唐光顺占后，经可生芦成准劫确的山船体骗外板社展开炮，当简输入太板缝杜位置顷后，跨这个雹问题绣就能折较好袋地解尸决。（三富）使用罗先进掩的预笑套料只软件悼及优锯化套蜓料1、咽选择惯先进荐的预代套料涨软件优化管设计召套料疗是提澡高钢帐材利默用率轧的中芒心环太节，赚船体织基本息结构鉴在三隶维建雨模后浙，使雄用先韵进的社预套仆料软御件分山解零裙件并恨按经气过事篇先策消划确敲定的润批量岛生产缸计划拉进行日套料类，能仁使余愁料和欢残料喜的比阶例降皮低到桂最低佛程度勤。但词必须双充分续把握谅和正纽奉确处茅理钢关材利镰用率赴与板湖材规宁格、躬品种愿数量岔之间率的平翠衡关忧系；抱正确尖处理省钢材寇下料毒的单议元批唇次与顷物流受效率栋（生巷产效王率）票之间闯的平柱衡关柔系，帆使得说钢材蚁利用冻率与启钢材枣的规鸭格品显种、弃单元月批次牲与生魄产效滚率之动间取借得最砌佳平然衡点嫁。案例涂：国内胁外现绑拥有页多种角自动液套料匆系统箭软件渠，6东11娱所目贸前开析发的拍自动傍套料屋软件额系统膏及一鲁笔划灰切割邻系统衰，具猫有优奸秀的盘优化石算法陆、丰由富的者软件挠接口糠、完软整的牛数据线库管演理系馋统、脂方便威的手储工套蠢料功逗能、尤友好椒的用疗户界塞面等光优点她，经诊过实仍船应聚用，舰具有醉较好泼的推撕广应肠用前渣景涌。一笔淘划切饭割应舒用实酒例某船再厂在扩S1僻13羽9货扭舱区证域中纠20晌5个回分段燥，共吊55讲15间张钢垦板（剖钢板苍重量厕15润99妻5吨武）数姓切切庄割指敌令进趟行优具化：1、纱点火客次数塔由原借来的拉95羽20社9次先减少辱到了疑优化牲后的秆29腾91诞4次虫，共伐减少心点火眨次数杜65温29痛5次闲，同偷优化溪前比抖减少屠68淹.6霸%，籍大大驾提高案了割离嘴电寒极的恩使用魄寿命悟，可胁减少密电极命消耗决30傅%，版约5仅00冬个，影按电夜极价冰格U途S$晚25罩元/运个计响，可弃节省并US马$1不25释00赖元。2、困减少翠空走况长度择，其贷中，步切割鸣空走紫长度愧由原墨来的梦42燃00右34巾m减玩少到雅了优臣化后科的8天61母89饿m，恩而划逼线空痛走长念度由迹原来妄的9漆71添70透2m嚼减少闭到优费化后捕的8榆61篇09边1m滨，总调计比垃优化姐前减注少3电1.乘9%宏。按固空走馒速度比12胸米/初分钟帜计算的，可掀节省省工作习时间旅约6乓17革小时嫩。优化袜套料逆的原绪则1、婶按生换产秩虹序，毅同一商单元唤（批输次）房诚内混娃合套料却的原愤则按照粪建造部方针侨的详贼细组把立顺予序（唱DA智P）燥、综不合工毛程图乱（W姜SD闷）所曲规定无的批欧次划料分，耻在同虹一批妨次内傍各分陶段的求结构屿零件评可相柔互交旺叉套悲料。举交叉秩套料值时，垦首先强要尽败可能决减少卖余料消的产亏生，惹这是制首选糖套料幼原则谜，其闯次才淡是尽露可能剂地使回各分肚段的键零件监相对占集中骂。优化复套料晴的原郊则2、跨批任次综奶合套邪料的帮原则根据悼确定坐的下走料加卵工批虾次之跌顺序救，后请一批悟次内页的结绘构零苹件可茄套入秧前一漂个或典几个叛批次较的板秆材内呼，随贞前面原的批男次下腾料切后割后爱，另泊行配瞎套。金通过搅这种配方式腔，再揭尽可职能地奖减少驼余料任的产博生。掩在实驴际工政作中揪，有言时也得可将嫁跨批宫次套秘料的肠范围耍扩大豆到同肤一个湾区域粘内，析但只丽能由延后续王下料顶加工讯的零缓件向饱前面断批次判内套键料，扁不能康改变绕顺序旅。这冬个范盆围扩防大到谎何种截程度引取决遭于企和业的拢生产养管理缴水平息。优化最套料怀的原笛则3、谊模糊驶套料却的原辫则对一培些零御散非倡主要宿结构北的零弦件，柄在套腹料时讽对钢歼材的办等级派、板寇厚（乏厚度监差在狭1m颠m～府2m弃m）下等可狸采取治变更罪替代真的方躲式进印行套仆料。运当然献，在活用厚已板套比薄板叨零件茄时，缴要注特意处峰理好两空船董重量券的控同制问匙题。优化喊套料飞的原煤则4、重新浓优化宵套料旺的原抽则在实查际生图产过跳程中熟，由桌于受台各种删原因输的影渴响，凑常常没出现繁各分死段的骗生产枕设计驶进度散不能继完全窃满足狂按批衫次组性织生叔产的拴要求猜，而易往往备在首奖制船旬不得弱不以翁牺牲围钢材层的利之用率知来满走足生远产进律度的演要求祖，无电法完甚全按俊照既恋定的洪套料暖原则舒进行炒套料株。在孙批量闲建造范时，船应力要求尽范快在介后续子船开奏工前励进行旱再次船优化敢套料爽的工伪作。穴按照爪最理著想的圾状况贴进行场优化把，往迎往会望取得嚼较大军的收潮获，静有可移能提嘉高2摆-4派个百赢分点馒。（四匹）推进损造船抽精度漂管理咬技术1、贞开展葡船体须零部拉件无置余量狭下料。在川合理醉确定钞补偿矛量的察基础肯上，邮最大父限度撑地实嗽施无请余量坊下料稠，既番可以裙减少报钢材灶消耗绍，又恨可以春提高延预套鬼料的唐准确落率。2、悬提高瞧分段铜无余沟量制台造率。进两一步尼提高庄分段蛾在零捕部件订、部燃件、纽奉组件全直到拉形成抱分段兰的过晚程中影实施况无余谋量（耀含补诸偿量尚）制反造，蕉减少骨总组当、搭早载阶惕段的椒修割贴率，抓既可茂以节岗省工禾时，脂又降滴低钢混材消脑耗，梦达到喂节省阴成本熔、提伸高效盒率的娱目的误。（五鸟）推行你“变凑余料加调用考为零毯件调逼用”排管理船厂宇在船堡体零肃件下慌料时可一般废都采杆取批厉量加滴工方生式，役零件崭套料厘后产讨生的纯余料舌调用速是必形然的积。余碰料调侨用有碗利于致提高沃钢材职利用其率，惨但由浓于余盾料堆茅放场练地所淘限，莲挑选睁余料袍的工蚕作难孔度很尿大。御因此私，提受倡采侄用“聚变余外料调牵用为蓄零件蜜调用秃”管言理。迁即：感首制乏船在挤有3颤～5回个批拐量储扭备的夸情况刚下，剪将后羞续批菊量的捕零件钳套在涨前批疮套料存图中弹，使项原来断调用乐余料忧的做肢法改昂为保骨存零工件，醉这样俭做既御能充装分利肿用余修料，你也改到变了皆生产念现场张反复桃挑选怒余料轮的做奋法，蝇减少回管理叶难度乘。（六顽）提倡取“不耳定尺插”订允货方壮式这种牙订货述方式极的核石心是拨确定桌钢板剩规格宇时要寺了解王各种羊切割罩与加君工设脆备的罚特点城，加扩强船寺厂与贯钢厂础的联紧合，登优化插订货恒渠道赛，改宝变订窑货方搁式（讲由钢征材预排估订俭货改督为套匆料结嫌束后色货）在生钓产效薄率、旅管理觉成本助与钢涌材利仇用率炭综合脖平衡铅的基汤础上其，有绕条件清的企沙业可蜘采用虾“不拜定尺瞒”订俩货方坏式。（七刘）建立盐余料冻管理享系统船舶兼结构帖的特矩点决杂定了答钢板银经过糕套料虚后产封生大愧小不绸一和决形状跳各异刊的余弓料，怕如何尿管理无和利基用这什些余洁料各断造船欺企业源的做岸法不葱一。循因此恒，各置造船浊企业贱有必恋要建鉴立钢赴材余淘料管匪理系毛统。抵通过墓船体归钢材高余料夸数据肝库的欠建立筒，搭巾建起亲设计头部门愤和加枣工车焦间的蛋网络粮平台悦，开妖发基谨于网格络平翅台的智余料水数据腹管理拾软件循系统谨，共味享船协体钢纱材的玻余料抹数据挥库，依达到篮提高伙余料秤的使炉用率底的目哑的。脸该系叨统应昆包含伶以下袋几大爽部分举：余铜料数领据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