大连船务技术中心：勇于创新 精益求精
2012-6-5 18:30:00 来源：中国船舶与海洋工程网信息中心

    在造船业高成本、低回报的严峻市场形势下，企业要想在如此残酷的竞争环境中谋求生存和发展的空间，最有效的办法就是降低成本。钢材成本作为造船成本的主要构成部分，其重要程度可想而知。
    各造船企业一直以来对于如何降低该部分成本予以了高度重视，因此如何提高钢材设计利用率，切实有效地减少钢材订货数量，也是各企业一直研究的课题。由于我司目前承接的新制产品大部分为系列船，所以提高钢材设计利用率，等于直接降低系列船的钢材成本。2011年我司技术中心完成设计的92500吨散货船N355船比同系列首制船N238钢材设计利用率提高了10.83个百分点，节省钢材近千余吨，首次实现单船未用记录余料百吨以下。82000吨散货船N333首制船设计首次实现钢板零裕度订货，钢板设计利用率90.97%、钢材（钢板和型材）设计利用率91.35%、未用记录余料百吨以下、设计阶段余料再利用率 54.5%，共创多项历史新高。能够取得这样的成绩，得益于我司各级领导的重视、精细的项目设计策划以及设计人员的不懈努力。
    未雨绸缪  周密策划是实现预期目标的前提
    设计准备前期技术中心即成立单船钢材设计管理组，管理组依据已制定的利用率目标，寻求技术创新，采取有效措施，优化和改善薄弱环节。同时加强过程控制，坚持持续改进，从全局和细节两方面抓落实，围绕目标开展各项工作并不断优化完善和确立新的目标，以保证钢材设计利用率既定目标的实现和设计水平不断提高。
    在生产设计之前制定相关原则，完善程序文件、设计标准。其中包括《船体生产设计流程》、《船体板材切割图作业标准》、《造船通用件编码及利用余料制作管理》、《船舶材料设计定额管理规定》、《造船板材余料编码规则》、《造船型材余料编码规则》、《套料注意事项》、《板材订货POR及套料设计作业指导书》及《单船套料规则》等作业标准及程序文件，并对设计人员进行了针对性的业务培训，加强和提高设计人员业务和技能，使设计人员在设计过程中有章可循，为提高该各项目钢材设计利用率打下基础。

    精益求精  过程控制是实现预期目标的关键
    生产设计提前介入详细设计和工法设计，考虑钢材设计利用率和生产工艺要求，通过典型横剖面排板布置和详细设计预审阶段优化修改，将钢材设计管理理念在送审图纸中体现，保证节省钢材的一些具体做法合法化。船体生产设计参与分段、总段划分和分段组立顺序的优化确定，从节省、合理利用材料的角度予以优化。    
    AM大板架设计的新拓展。提早启动大板架建模并扩大大板架建模范围（主要是一些复杂结构、桁材、水平桁、折角结构等），大板架建模人员能力为本专业精兵并具有较强的材料管控意识。大板架建模按照重要的工作由高能力人承担，保证设计合理正确，具体分段建模人员设计重点则变为次要构件以及精细化套料设计和出图工作。
    执行标准段设计思路。在船体结构生产设计全面开展前期，针对新设计船舶的平行舯体部分的分段，对环形段选取并进行先行设计。待分段模型、组立顺序、工作图全部经过校对以后，展开套料工作。钢材设计管理组需要对标准段的套料进行评审、讨论，依据前期制定的设计标准、套料原则、钢板选用规则等对标准段进行优化、合并，其它平行舯体分段严格按标准段执行操作的方法进行生产设计和套料订货工作。
    实施设计阶段全员全过程的记录余料共享数据库管控。通过内部局域网建立共享信息平台，以号船为单位实施记录余料数据库管理，号船整个设计过程中，所有记录余料的产生、使用等信息均进行共享管理，解决信息不畅瓶颈问题，同时也方便发现和改进薄弱环节。
    套料设计全过程的虚拟裕度板材库管理，在套料基础上进一步优化套料设计，通过二次优化套料设计并建虚拟裕度库进行以大换小，达到“量体裁衣”，节省钢材。建立钢材规格优选数据库，根据造船钢材使用基础数据以及预处理能力，结合钢厂信息数据，梳理钢材订货优化规格，形成钢材设计优选规格数据库，保证套料订货设计结果可控以及 POR设计满足节省钢材要求。
    梳理改善设计流程，在大板架的基础上，继续按每分段的生产设计各环节均由一人复合完成模式，主要为分段建模、套料、确定POR、组立图、套料图、加工图等均一人完成，保证设计人员从分段开始设计到结束始终关注材料，便于钢材设计管理思想贯穿于整个设计过程以及各环节的协同一致管控。
    按套料原则、切割时间考虑混合套料，新设计船舶部分结构可能会出现某些厚度、材质数量少的情况，套料时考虑把切割时间临近的分段将同厚度、同材质的零件进行混套，以避免产生板材余料影响利用率、减少钢材订货数量与规格种类，同时为方便捡配，但需考虑切割时间。同时生活区、机舱棚、舱口围、甲板房、舷墙结构钢材设计管理与主船体结构同样管控，实现全船船体结构设计管理。
    实施在订货套料设计基础上补充有关信息，直接升版为正式套料图纸技术，并且实现率高于90%以上。此举不仅能预套材料与实际所需材料匹配，更是实现精准订货–即零裕度订货的关键。

    持续改进  设计创新是实现预期目标的动力
    对于系列船的后续号船的钢材设计，大连船务技术中心在按分段分组立套料方式不变的基础上，钢材设计利用率再有所突破已经十分困难，唯有方法创新和多措并举的综合运用才是关键。尤其体现在复合设计方面。结合大连船务技术中心设备、管理实际，依据《造船通用件编码及其利用余废料制作管理程序》，将造船通用件划分为三大类，利用结构零件化设计、复合套料设计和使用余废料套料设计。
    对于结构零件化设计，号船通用件需事先明确套料数量， 如总组或搭载的吊装加强或PSPC垫板。工法或舾装相关专业需提前提供安装图给船体设计，以便船体设计过程中提前结构零件化，此类通用件一般有明显的安装使用阶段，套料设计时为方便施工，首选按所在的分段进行套料，其次是提前套料。
    常备类通用件设计，常备类通用如法兰等。按固化的代码，舾装各专业在船体各船的套料设计前提供。船体首先将具备条件的通用件进行结构零件化。其他无法结构零件化的内容，需保持舾装的安装图和套料图保持一致。在套料时尽可能填满套料图的空隙，如果无法塞满，可采用余废料进行套料设计，尽量不使用记录余料。
    造船辅助类通用件设计，号船生产过程中，吊耳、脚手架眼板、吊装支撑、简易工装工具、熄引弧板、封焊板、马板等的辅助类通用件用量较大，并且部分可重复使用。对于封焊马板、吊装临时支撑等可提前确定安装位置的零件，套料设计时按所在的分段或提前切割的分段进行套料。其它辅助类通用件首选余废料利材进行套料设计。其它复合套料设计，其它舾装件提前与船体复合套料，有利于消除余废料。如舾装各种设备基座等结构利用船体余料制作，有利于提高材料利用率。
    另外，散货型材量约占钢材总量10%，无论从成本控制和钢材利用角度对其管理均具有重要意义，因此对于型材与板材一样进行建模套料设计，订货前提前进行套料，根据套料结果采取定尺订货，以减少订货量并尽量减少现场接缝，从而在提高材料利用的同时，也降低了造船成本。对于型材定尺订货采购价格略高（每吨约高50元），通过计算比对，定尺订货与按常规订货相比，明显减少采购成本。其中型材余料采用编码设计的方法，使型材与板材一样进行编码设计以及余料调用管理，在满足使用长度的前提下，尽量使用剩余余料，减少订货数量，以达到材料的充分利用，从而提高钢材设计利用率。
    大连船务技术中心本着“持续改进、精益求精”的设计理念，从源头扎扎实实做好钢材设计工作，使钢材设计管理水平再上新台阶，已经具备依据套料结果进行钢材订货的新阶段，按分段、分组立对应切割机进行套料设计，满足“时间有序” 、“空间有道”的钢材配送以及加工管理理念，极大的促进了公司物资采购、钢材切割加工、配送管理水平，更好的提高了大连船务技术中心的造船效率。