一种提高船舶钢板利用率的控制方法与流程

本发明涉及船舶建造领域，尤其涉及一种提高船舶钢板利用率的控制方法。

背景技术：

目前，船舶行业不景气，船舶订单较少，且订单价格低，钢板等材料、设备价格飞涨，致使造船成本上升，几乎无利润可言。在此情况下，只能通过降低生产成本寻求突破，而钢板在船舶制造过程中占据了绝大部分的材料成本，提高钢板利用率可以有效降低生产成本，可操作性强。造船的钢板利用率普遍偏低，提升空间大。

技术实现要素：

本发明提供了一种提高船舶钢板利用率的控制方法，可提高钢材的利用率，降低生产成本，增加造船效益。

为实现上述目的，本发明提供了一种提高船舶钢板利用率的控制方法，依次包括以下步骤：(1)设计阶段，对船体各个船体分段的排板图进行设计并得出设计结果；(2)预套料阶段，根据所述设计结果，对各个船体分段进行预套料，根据预套料结果制定套料方案并计算套料方案所需钢材的用量a；(3)判断套料方案是否合格，预设钢材用量的上限值b，将所述a与b的大小进行比较，若a＞b，则该套料方案不合格，返回步骤(1)或步骤(2)；若a≤b，则该套料方案合格，可进入下一步骤；(4)套料阶段，根据所述套料方案对各个船体分段进行套料。

作为优选方案，步骤(2)中所述制定套料方案的具体步骤包括：对各个船体分段进行分组，首先将各个船体分段中板材厚度和材质均相同的船体分段归为同一组并形成多个分段组，每个所述分段组中的船体分段数量为n，其中，对n＝1的分段组进行单段套料；对2≤n≤3的分段组进行小单元套料；对4≤n的分段组进行大分区混合套料。

作为优选方案，所述小单元套料的具体步骤将2～3个船体分段进行混合套料。

作为优选方案，所述大分区混合套料的具体步骤为，首先将4≤n的分段组分为若干个小组，每个所述小组中包含4～8个所述船体分段，然后分别对每个所述小组进行混合套料。

作为优选方案，步骤(1)中对船体各个船体分段的排板图进行设计时，对甲板、平台板、纵壁板、外板和厚板进行整体设计，在符合设计要求的前提下，保证所述甲板、平台板、纵壁板、外板和厚板中的至少两种选用相同的材料和板厚。

作为优选方案，步骤(1)中对船体各个船体分段的排板图进行设计包括，在设计前对所需设计的船体的结构进行整体分析，确定船体的整体排板宽度。

作为优选方案，步骤(4)中还包括零件混合套料步骤，所述零件混合套料步骤具体包括：对厚度和材质相同的零件进行混合套料。

作为优选方案，分别计算套料方案中各个船体分段所需钢材的用量a1，预设对应分段的钢材用量的上限值b1，将所述a1与b1的大小进行比较，若a1＞b1，则该套料方案不合格，返回步骤(1)或步骤(2)；若a1≤b1，则该套料方案合格，可进入下一步骤。

本发明提供了一种提高船舶钢板利用率的控制方法，通过在设计阶段制定优选地排板图，在预套料阶段制定符合要求的套料方案，在套料阶段根据船体分段的具体结构选取合理的套料方式，在船舶制造过程中分阶段控制钢材的用量，从而提高钢材的利用率，降低生产成本，增加造船效益。

附图说明

图1为本发明所提供的一种提高船舶钢板利用率的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，为本发明所提供的一种提高船舶钢板利用率的控制方法，依次包括以下步骤：(1)设计阶段，对船体各个船体分段的排板图进行设计并得出设计结果；(2)预套料阶段，根据所述设计结果，对各个船体分段进行预套料，根据预套料结果制定套料方案并计算套料方案所需钢材的用量a；(3)判断套料方案是否合格，预设钢材用量的上限值b，将所述a与b的大小进行比较，若a＞b，则该套料方案不合格，返回步骤(1)或步骤(2)；若a≤b，则该套料方案合格，可进入下一步骤；(4)套料阶段，根据所述套料方案对各个船体分段进行套料。本发明通过在设计阶段制定优选地排板图，在预套料阶段制定符合要求的套料方案，在套料阶段根据船体分段的具体结构选取合理的套料方式，在船舶制造过程中分阶段控制钢材的用量，从而提高钢材的利用率，降低生产成本，增加造船效益。

本实施例中，步骤(2)中所述制定套料方案的具体步骤包括：对各个船体分段进行分组，首先将各个船体分段中板材厚度和材质均相同的船体分段归为同一组并形成多个分段组，每个所述分段组中的船体分段数量为n，其中，对n＝1的分段组进行单段套料；对2≤n≤3的分段组进行小单元套料，其中，所述小单元套料的具体步骤将2～3个船体分段进行混合套料，采用小单元套料，钢材的利用率较高，出图相对灵活。对4≤n的分段组进行大分区混合套料，其中，所述大分区混合套料的具体步骤为，首先将4≤n的分段组分为若干个小组，每个所述小组中包含4～8个所述船体分段，然后分别对每个所述小组进行混合套料，此外，也可将同区域内互补性强的、板厚材质近似的4～8个分段进行混合套料，个别分段因协调复杂或图纸退审迟的实施单段套料。如此，设计一次利用率相对较高，订货规格会大幅度减少，余料产生较少。

进一步地，为进一步提高钢材的利用率，步骤(1)中对船体各个船体分段的排板图进行设计时，对甲板、平台板、纵壁板、外板和厚板进行整体设计，在符合设计要求的前提下，保证所述甲板、平台板、纵壁板、外板和厚板中的至少两种选用相同的材料和板厚。具体地，在对船体各个船体分段的排板图进行设计时，进行区域排板和校对的人员需要丰富的经验，不仅要考虑结构合理性，也要从提高利用率方面审核，保证排板的合理性，从源头提高钢材一次利用率。重点是大的板架，如甲板、平台板、纵壁板、外板和厚板，这类板材排板合理，利用率保证段利用率太低的进行适当组合，特殊板厚或稀有材质的也进行组合混套。如此，分段单套出图灵活性强，节点完成率高，施工理料方便。

更进一步地，步骤(1)中对船体各个船体分段的排板图进行设计包括，在设计前对所需设计的船体的结构进行整体分析，确定船体的整体排板宽度。具体地，在新船排板订货前，根据该船的典型结构制定优选排板宽度，供后面排板选用，从而减少钢材的用量，尤其是排板时，适当增加板缝，提高一次利用率。

本实施例中，步骤(4)中还包括零件混合套料步骤，所述零件混合套料步骤具体包括：对厚度和材质相同的零件进行混合套料。通过进一步细分，在分段之间不能混合套料时，可对分段内的零件或不同分段之间的零件进行混合套料，从而提高钢材的利用率。进一步地，分别计算套料方案中各个船体分段所需钢材的用量a1，预设对应分段的钢材用量的上限值b1，将所述a1与b1的大小进行比较，若a1＞b1，则该套料方案不合格，返回步骤(1)或步骤(2)；若a1≤b1，则该套料方案合格，可进入下一步骤，具体地，制定各区域利用率指标，分段预套料利用率达标后才可以提交订货人员审核；预套料必须经过校对，校对人员对分区或分段预套料的每张套料板逐一审核,对可优化、调整的地方进行指导，并要求重新套料，确保套料的贴合性和合理性。此外，预套料前，根据该船结构的典型结构特征、局部结构的特殊性、稀有材质的特点等，制定该船的排板优选规格，进行优化排板，同时，指明预套料阶段的要求，指导设计人员在预套、订货阶段的工作，尽可能地优化和减少订货规格。各分区或分段套料后将各种板材规格进行汇总，然后进行规格优化、合并，在不影响利用率的前提下，压缩订货规格，尽量控制在物资部门要求的规格数量内。由于制定了优选规格，订货宽度方向相对统一，可降低规格优化的难度。超厚板、特殊材质板材，为提高材料利用率，考虑全船混套，提高利用率。本实施例提出的一种提高船舶钢板利用率的控制方法，包括：(1)、选取合理的套料方式，(2)、根据结构特点制定排板优选规格、统一排板，(3)、加强排板图的设计和审核，(4)、严格预套料把关，(5)、优化钢板订货规格。控制好以上几个方面有助于提高钢板利用率，降低生产成本，增加造船效益。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。