提高钢材利用率的途径

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1、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2009.11.29一、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

2、。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

3、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

4、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）优化设计，降低空船重量2、优化结构细节设计主要包括：选择有利于改善疲劳寿命的结构节点、用局部节点的优化设计代替增加构件厚度来提高强度、增加减轻孔数

5、量、在板缝排列时尽量采用本企业加工能力允许的宽度尺寸较大的钢板、采用肋板拉入法的装配方式来减少补板等。（一）优化设计，降低空船重量3、提高高强度钢使用水平应根据船型特点大量而合理地采用高强度钢，解决在一些关键节点上采用高强度钢带来的疲劳问题，循序渐进，逐步接近国外先进造船企业的平均水平。（一）优化设计，降低空船重量4、消除冗余功能冗余功能包括两部分，一部分是设计中配置的不一定需要的设备、功能与系统；还有一部分是船东根据其使用习惯增加的。首先要坚决杜绝第一部分的冗余功能，必须大力提高技术规格书、设备配备、系统功能的标准化程度。其次对船东在标准化基础上增加的东西要谨慎对待并标注出来

6、，下次对其他船东依然提供标准化版本。随着时间推移和科技进步，标准化版本也要不断更新。（一）优化设计，降低空船重量5、推行标准化设计标准化设计是指对船型或货舱区结构节点的标准化。当同一个区域或部位的零件尺寸与材质完全相同时，下料时就能做到批量套料或利用余料切割，在全船或同类型船能互相调用。另外，船厂还应该根据船型特点，建立不同船型舾装件结构的规范，在结构设计阶段中推行规范化的舾装件结构。案例：上海某船厂通过优化结构设计，精细订货，合理用料安排，经过统计，优化后的76000吨散货船与母型船74000吨系列散货船6条典型船平均数据比较：载重量比74000吨散货船多了2000吨，但船体

7、结构投钢量和74000吨散货船平均值相比由11306吨降到了10821吨，减少了了485吨；钢材的订货规格由74000吨散货船的300多种减到了200种以内；钢材利用率跟74000吨散货船平均值相比提高了大约三个百分点；船舶空船重量与74000吨散货船平均值相比减低了180吨。（二）改进设计方法，开展并行设计1、工艺策划与详细设计并行当合同设计（初步设计）开展后，工艺策划（建造方针）提前启动，依据总布置图和典型横剖面图开展分段的初步划分。待详细设计的基本结构图、外板展开图和典型纵、横舱壁图完