船舶设计阶段提高钢材利用率的方法探讨

通过对钢材利用率与造船成本之间关系的阐述,提出了钢材利用率研究的重要意义。对船舶设计过程中影响钢材利用率的六个方面因素的深入研究,总结了在设计过程中提高钢材利用率的措施。     

降低钢材消耗,提高钢材利用率的措施

在激烈的造船市场竞争中,产品成本的领先是占领市场和争取发展的一大优势,近年来众多的船企都在研究和实践如何在设计、管理、生产等各个方面降低成本。我们公司主要生产各种系列的海洋工程船,每一条船都是一个大型的钢结构工程,钢材在公司成本中占相当大的比例。节约钢材,提高钢材利用率,减少浪费,才能更好地控制生产成本,增加产品利润,从而提高企业的市场竞争力。本文结合福建东南造船有限公司为荷兰VROON公司建造的两条68米海底支持船,分析了影响钢材利用率的主要因素,提出了降低钢材消耗,提高材料利用率的一系列措施。     

某型船曲面板缝设计

本文简要介绍了某型船在船体外板排缝和曲面内壳排缝时需要特别注意的问题,综合考虑钢材利用率、强度以及施工工艺方面因素,优化得出最佳方案,从而在保证强度的前提下,提高钢材利用率,降低现场施工工艺难度,降低生产成本,为后续船型曲面板缝设计提供参考。     

基于EXCEL函数应用提高造船钢材利用率的研究

船舶建造中,钢材利用率是船厂一项重要的指标,能够节约成本,提高生产管理效率,基于EXCEL函数研究提高造船钢材利用率是一项可操作性强、有效的课题,进而可推广至全船管系、电缆等物量的利用率提高,值得各船厂借鉴。     

从源头抓起，提高船舶钢材利用率

造船企业是用钢大户，钢材在生产成本中所占的比例自然不言而喻。如何减少钢材的浪费，提高钢材的利用率一直是造船企业关注重点。在节约成本、提高效益方面，企业各个职能部门都可大有作为。放样部门作为公司钢材配发主要责任部门，自然可以发挥自身的技术优势，帮助企业从源头上减少钢材的浪费现象，提高钢材利用率。本文结合工作实践对此作了简要论述。     

降低钢材消耗提高钢材利用率

降低船用钢材消耗,提高钢材利用率的重要意义已日益被人们所重视。提高钢材利用率可降低造船成本、促进管理及改造、提高竞争能力。据统计,原材料占总成本的比例为:     

利用EXCEL智能化修船套料下料单

提高下料的准确性和快速性是修船企业应对修船短、频、快的特点和提高钢材的利用率以加强成本控制减少浪费的重要途径之一。本文运用EXCEL的计算功能模块来优化设计钢材的套料和下料单，以达到准确和快速掌握钢材的使用状况和统计数据的目的。     

数控切割机及其应用

数控切割机的选择应考虑轨距、割速、切割质量、环保等有关功能,应当有先进的优化套料软件。能否高质量的应用数控切割机和船厂的数字化水平密切相关。而数控切割机的高质量应用,不仅可以提高船体建造质量和缩短建造周期,还可以提高钢材利用率和降低生产成本。数控切割装置是船厂CIMS运用中的一个重要环节。     

依靠技术进步 改革管理体制——沪东造船厂取得节约钢材好成绩

降低钢材消耗,提高钢材利用率是船舶制造行业一直追求的目标。沪东造船厂依靠技术进步和改革管理体制,在提高钢材利用率方面走出了一条路子,并取得了较大的节约效果。     

超大型集装箱船上的特种钢板工艺研究

在超大型集装箱船的布置、结构特点的基础上，对高强度厚钢板的施工工艺进行重点介绍。详细描述了生产设备、钢材选用、焊接工艺及工艺优化等，为生产成本的控制、生产效率的提高提供了明确的思路。     

基于零件分道切割的船厂分段钢材集配策略

针对某船厂分段钢材集配与切割管理现状,分析基于分段详细装配工艺(Detailed Assembly Procedure, DAP)的零件需求,探讨基于后道工序需求的零件加工系列划分原则,进行零件分道切割与分段钢材集配的套料设计。工程应用表明,该设计可有效提升零件理料与集配效率、缩短零件存放周期、提高场地利用率,为船厂分段钢材的精益化管理提供有力支撑。     

横梁端部节点优化

通过有限元计算,对比几种常见的横梁端部连接方式,综合考虑结构整体强度、钢材使用量、舱室空间利用率、施工便利性等方面的影响因素,确定较优的连接过渡方式和过渡结构的参数尺寸,为船舶设计横梁端部节点形式的确定提供参考。     

混凝土外衬在钢管桩防腐蚀设计与施工中的应用

减少钢管桩与海水接触的面积是防腐蚀设计的一个思路,采取最普通的材料和简单的工艺是降低成本的途径。介绍越南某项目钢管桩防腐采取混凝土外衬设计,克服水下安装和缝隙填充等施工技术难题,实现最经济的防腐蚀方案。     

复合材料冷藏箱电源插座支架在自动化集装箱码头中的应用

针对集装箱码头传统冷藏箱钢结构电源插座支架易腐蚀、维护工作量大的特点,采用防腐性能优异的连续纤维增强树脂基复合材料代替传统钢结构制作冷藏箱支架。对复合材料冷藏箱电源插座支架的设计、计算、制造、安装进行研究,研究表明复合材料冷藏箱电源插座支架在整个生命周期维护需求小、综合成本低,对自动化集装箱堆场作业干扰小,适合自动化集装箱码头作业特点。     

船体零件套料的发展及现状

降低船企生产成本,首先就要提高钢板利用率。采用套料工艺可以提高材料利用率。介绍了套料工艺的优化方案和措施,自动套料软件的原理变迁和研发进展。实践证明采用套料自动化和人工合理调节套料相结合的方法,是目前能使船厂效益提高的最好方法。     

Layout design-based research on optimization and assessment method for shipbuilding workshop

The research study proposes to examine a three-dimensional visualization program, emphasizing on improving genetic algorithms through the optimization of a layout design-based standard and discrete shipbuilding workshop. By utilizing a steel processing workshop as an example, the principle of minimum logistic costs will be implemented to obtain an ideological equipment layout, and a mathematical model. The objectiveness is to minimize the total necessary distance traveled between machines. An improved control operator is implemented to improve the iterative efficiency of the genetic algorithm, and yield relevant parameters. The Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application (CATIA) software is applied to establish the manufacturing resource base and parametric model of the steel processing workshop. Based on the results of optimized planar logistics, a visual parametric model of the steel processing workshop is constructed, and qualitative and quantitative adjustments then are applied to the model. The method for evaluating the results of the layout is subsequently established through the utilization of AHP. In order to provide a mode of reference to the optimization and layout of the digitalized production workshop, the optimized discrete production workshop will possess a certain level of practical significance.     

多芯管套料工艺改进

为解决船用多芯管套料存在的材料利用率低、现场剩余材料浪费突出的问题,对多芯管的建模流程、采购流程和套料流程进行管控,形成新的更加合理有效的多芯管套料工艺,采用新工艺可达到最大限度提升多芯管套料合理性,提高材料利用率,减轻设计人员工作负荷,降低采购成本的目的。     

环渤海地区港口LNG运输特点及泊位合理通过能力研究

基于对环渤海地区天然气消费现状和供应格局的分析,指出环渤海地区海运进口液化天然气(LNG)在冬季需求集中、LNG泊位淡旺季利用不均衡等运输特点。根据区域LNG运输特点和现状泊位利用率情况,进一步分淡、旺季对LNG泊位利用率进行了细化研究。结合沿海LNG船型发展现状及发展趋势,对LNG泊位通过能力计算参数进行设计。在此基础上测算出近中期环渤海地区LNG接收站泊位通过能力达500万～550万t较为合理,并提出未来泊位能力挖潜方向。研究结论可对区域LNG相关港口规划和设计工作提供参考依据。     

A module-oriented tool for optimum design of stiffened structures—Part I

The development of the LBR-5 “Stiffened Panels Software” is included in the development of a new design methodology to ease and to improve preliminary studies of naval structures and floating hydraulic structures. The ultimate target is to link standard design tools (steel structure CAD, hull form, hydrostatic curves, floating stability, weight estimation, etc.) with a rational optimization design module and a minimum construction cost (or minimum weight) objective function. This paper is the first part of a series of two articles. It focuses on the ‘Module-Oriented Optimization’ methodology and on the rational constraints. The second paper presents the optimization technique using convex linearization and a dual approach, and the optimization of an FSO unit as an example (Rigo and Fleury, Marine Stuructures, 2001). LBR-5 allows, as of the first draft, an optimization of the scantling of the structure's constituent elements. Relevant limit states of the structure are taken into account thanks to a 3D rational analysis of the structure based on the general rules of solid-mechanics and structure behaviour. The optimization module is composed of 3 basic modules (OPTI, CONSTRAINT and COST) and a group of sub-modules (in external databases). Among these the user selects a set of relevant sub-modules (i.e. geometrical and structural constraints). Since the present optimization deals with least construction costs (as objective function), and uses an explicit objective function (not empirical), the user must specify labor costs (unitary material costs, welding, cutting, etc.).