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降低钢材消耗，提高钢材利用率的措施佚名【摘要】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。
【期刊名称】《珠江水运》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】2页(P56-57)【关键词】生产设计;套料;钢材利用率【正文语种】中文我公司属于中小型船企，根据近两年公司所造船利用率数据统计，其钢材一次利用率在82%~84%之间，二次利用率在86%~89%之间，其主要原因有：（1）公司产品以90米以下船舶为主,这些船舶主尺度较小，线型复杂，零件形状不规则，尤其外板和艏艉部结构的板材利用率低。
（2）生产设计过程中，由设计、施工错误，以及船东提出的更改，导致材料的浪费。
（3）设计进度、生产进度、钢材供货期和交船合同期的制约，导致钢材一次利用率低。
（4）生产管理、造船精度和设计套料水平影响钢材利用率的提高。
（1）优化初始设计和详细设计，降低空船重量根据以往相同类型船舶的设计经验，设计人员对68米海底支持船的初始设计和详细设计做了合理的计算和优化。
例如：将船首部分艏楼甲板至上艏楼甲板处外板板厚由母型船的16毫米减少到12毫米；对船首和船尾的侧推部分结构型式作了多次调整更新等。
初始设计和详细设计的优化，使空船重量由初始设计的1910吨降低到现在的1889吨。
（2）提前启动和优化生产设计，与送审设计公司做好协调沟通依据设计公司前期提供的图纸做足生产设计前期准备工作，将生产设计阶段发现的问题和要求及时向设计公司反馈。
基于提高材料利用率在船舶设计中的方法应用摘要：本文分析了船舶设计中的材料利用率提升方法及策略，包括合理划分套料放样批次、合理布置板缝、采用混合套料方法、套料零件规格适当代替、恰当的余料管理方法、使用高效率的软件等。
关键词：船舶设计，材料利用率，提升策略引言：自2008年下半年以来，国内船舶订单量以及船价逐渐步入低谷，使得船舶设计和建造的市场竞争愈加激烈；而伴随这一过程的却是国家经济的进一步过热，CPI指数的连创新高，进而导致造船过程中的材料、设备等硬件成本，以及劳动力价格等软件成本逐年上升。
两相作用下导致造船行业利润严重下滑，很多中小船厂面临生存危机。
在这样的不利环境下，国内各大中小船厂应对的措施均放在生产各个环节的成本控制上，尤其是材料的合理利用，而在造船领域主要指的就是钢板的利用率，据统计造船过程中钢板利用率每提高一个百分点，带来的是百万元以上的成本节约，而控制钢板利用率的方法基本上全部放在船舶设计阶段，如下列举的措施是本人结合多年生产设计及现场实际检验所总结的经验后提出的行之有效的提高材料利用率的方法，其中的大部分措施目前已被我集团公司采纳，作为集团公司企业标准，开始用于生产实际并取得了可观的成效。
在船舶板缝布置阶段，首先在满足本船舶对应的船级社设计建造规范要求的前提下，各类型零件形状的设计尽量统一并且规则；板厚区域的划分除考虑满足性能、强度要求外，同时要考虑形状的规则即尽可能为矩形，为满足此要求有时候可以适当将厚板区域向薄板区域延伸；最后尽可能减少使用的钢板规格数量，降低船厂采购及生产施工难度。
其次应充分考虑放样套料时钢板的材料利用率；同时也要考虑钢板规格数量的控制，降低船厂采购难度及生产调用难度。
一般来说钢板规格越多材料利用率也越高，因此两者还要根据船厂的实际要求进行适当的权衡，目前常规船型订货的钢板规格数量船厂大多要求控制在500种左右。
提高材料利用率的方法按套料放样应用的先后顺序如下：1 合理划分套料放样批次船舶设计建造领域相关从业者都知道，一艘巨轮的形成是由上百个分段组合在一起来完成的，其中的工作量十分巨大，材料钢板的耗费数额也是相当可观，因此船厂不可能也没有条件（如资金、材料堆放场地等）一次性购进如此多的材料。
制造业钢板材料利用率的提高随着企业精益生产的推进，企业效益已从传统的计划经济经营理念转变为市场经济经营理念。
精益生产认为，今天产品的售价是市场决定的，企业的利润是从售价中减去成本得来的，所以必须努力降低产品的可变成本，消除管理和现场所存在的各种浪费，以提高企业的利润。
传统的经营理念，是以计算或实际成本为中心，加上预先设定的利润，得出售价，此经营理念只适合供不应求的计划经济时代，属于卖方市场，不能适应竞争日益激烈的市场经济。
因此，对于制造型重工企业，降低成本，提高原材料的利用率是适应市场，增加市场竞争力的重要途径。
产品呈现于市场是经过了从市场调研后又回归于市场的实体，此间有研发设计、工艺策划、加工制造、试验测试等环节，产品更改直至成熟地推向市场，每一个环节与步骤都会影响到对于原材料的使用，下面将从我所熟悉的工程机械的制造过程中（装载机构件部分）对材料利用率的提升进行分析。
实际材料利用率计算是由直接参与加工制造的生产部门每月甚至每天进行分析计算的，数据来源于每月每天的消耗钢材和所生产的零部件及余料废料对比而得到的，直接参与制造的加工部门是材料利用率最终提交部门和最终财务的核算依据，之前在产品的研发阶段也将钢材的材料利用率纳入到其中，并进行了可行性分析报告，但是在产品的整个过程中每个流程都可能会影响到，因此对于材料利用率的提升应在产品的整个过程中进行展开。
1. 研发设计新产品推向市场，应考虑成本计算的最优方案，作为装载机主要组成部分的构件（前后车架，动臂），所要用到的钢板重量是一个庞大的数字，降低成本并非一味地缩减板材外形与规格，在尽可能满足构件强度、刚度等需求的条件下，优化零件的外形有利于板材利用率的提升，零件的板厚也并不是尽可能采用低厚度板材为降低成本，可进行现场的调研分析，采用余料较多或废料较多且有切割面积的板厚，能够通过已经有的零件钻孔实现总装装配就不需再添加搭子或螺母块来实现。
2. 加工制造过程根据计划订单，对零件数量、种类根据板厚不同进行分工，由于零件外形尺寸与数量的不同，套料会遵循“大件套小件”，相同规格和板厚的零件整版套料。
我国造船用钢市场情况及展望近年来，我国造船用钢市场经历了一系列的发展和变化。
随着我国造船业的快速发展，对高端质量的造船用钢需求量不断增加，市场竞争也逐渐激烈。
本文将重点分析我国造船用钢市场的现状以及未来的展望。
首先，我国造船用钢市场规模不断扩大。
目前，我国是世界上最大的造船国家，造船业已成为国民经济的重要支柱产业。
据统计，我国每年新建的船舶数量和总吨位均位居世界前列。
造船用钢作为造船的重要原材料之一，需求量一直保持较高水平。
其次，我国造船用钢品种不断丰富。
随着造船技术的不断创新和升级，对造船用钢的品种和质量要求越来越高。
目前，我国造船用钢主要包括普通船板钢、船用结构钢、船用耐磨钢、船用低温钢等多个品种。
这些不同品种的造船用钢能够满足不同类型的船舶的建造需求。
第三，高技术含量的船舶建造对造船用钢提出了更高的要求。
随着我国船舶建造技术的不断提升，对造船用钢的特殊性能要求也随之增加。
例如，近年来，我国不断在船舶建造中应用高强度钢、耐磨钢和耐腐蚀钢等特种钢材。
这些特种钢材具有更高的强度和耐蚀性能，能够提高船舶的安全性和使用寿命。
然而，我国造船用钢市场仍面临一些挑战。
首先，市场竞争激烈，行业内的企业数量庞大，市场竞争压力逐渐增大。
由于市场竞争激烈，造船用钢价格波动较大，企业盈利能力受到较大影响。
其次，我国对高端造船用钢的依赖度较高，进口依存度较大。
近年来，我国对进口造船用钢的依赖度逐渐减少，但仍然面临进口依存度较高的问题。
这导致我国造船用钢市场受到外部因素的较大影响。
展望未来，我国造船用钢市场仍将保持较快增长。
随着我国经济实力的不断增强和海洋产业的快速发展，我国对船舶的需求量将进一步增加。
此外，船舶建造技术的不断创新和进步，对特种钢材的需求也将不断增加。
因此，我国造船用钢市场将迎来更多的发展机遇。
为了应对市场竞争和满足高端质量的需求，我国造船用钢企业需要加大技术研发和产品创新的力度。
通过提高技术含量和产品质量，降低生产成本，提升产品竞争力。
船舶钢材余料利材管理方案1 目的为提高钢板利用率，降低造船成本，提高经济效益，特制定本管理方案。
2 适用范围适用于公司所有钢材类余料、利材。
3 定义3.1余料：30mm以下板材套料后宽度大于1000mm的剩余材料或面积1m2以上；30mm以上板材套料后宽度大于500mm的剩余材料0.5m2以上；3.2利材：30mm以下板材套料后宽度小于1000mm的剩余材料；30mm以上板材套料后宽度小于500mm的剩余材料；3.3废料：经过套料、裁取有用部分后，无法用于生产或辅助生产的边角料。
4 余料管理流程余料清单（虚拟库）生产余料处理、入库钢材仓库建台帐、管理（实库）余料领用。
5 管理职责5.1技术部5.1.1负责所有钢板余料的归口管理。
将所有的余料用软件的方式来进行管理；操作方法：将已经产生的余料导入到软件中，如没有余料管理软件时，建立Excel台帐；5.1.2在进行生产设计时，要在规范允许的范围内，合理进行构件套料，提高一次套料的材料利用率；5.1.3套料结束后产生的余料进行编号、做台帐。
（利材和废料不需要编号）余料编号结构：工程号-----分段号-----指令号-----船级社-----材质a.指令号的组成：板厚+序号；b.如是手工下料，指令号的组成：板厚+手工序号（零件代号）。
5.1.4负责编制余料清单，余料清单下发制造部和仓库，并将电子版余料清单放入公司技术部共享文档内供其他人员参考。
（余料清单要有余料编号、余料规格、余料数量、余料流向。
如余料为不规则的按最小的四边形计算规格）；5.1.5后续产品在进行构件套料时，可考虑利用先行产品余料，部分临时重新套料，减少采用整板套料。
（必须在同船级社同材质同板厚的情况下）；5.1.6不断分析问题，改进工作方法，提高材料的一次利用率，余料的使用应严谨、准确。
5.2 制造部5.2.1按照技术部提供的资料进行切割下料，将切割下料后产生的余料信息抄录到余料实物上，根据余料清单将余料进行分类，本产品需利用的余料存放在缓冲区域，要求入库的余料每周五退回钢材仓库并签字交接；5.2.2要严格按照技术部的套料图对号使用余料下料；5.2.3发现实际产生的余料与余料清单不符合时及时反馈给技术部；5.2.4发现符合余料标准的材料但不在余料清单内应及时反馈给技术部，不能作为利材和废料处理；5.2.5负责处理澄西项目的利材，提高材料的综合利用率，具体见利材处理规定；5.2.6及时清理废料，保证生产场区的整洁；5.2.7做好余料、利材再利用消耗和利用效果的统计工作；5.2.8加强现场管理，将额外信息同步反馈至技术部和生产保障部（集配中心），交由以上两个部门修正余料库。
提升造船钢材利用率策略探讨摘要：近年来随着国际原材料价格的不断攀升，国际钢材的价格也水涨船高。
船舶行业作为钢材消耗大户，想要在钢材价格不断上涨的情况下降低或维持现有的钢材采购目标成本，最直接有效的办法就是提高钢材利用率，为了实现这一目标，各个船企采取的方法各不相同。
关键词：船舶设计；钢材一次利用率；套料引言钢材利用率作为衡量钢材利用的唯一指标，指标的高低直接反应了船厂对于钢材使用能力，本文通过分析影响船舶钢材利用率的几大因素，提出了提高船舶钢材利用率的途径和措施，从而节省钢材原料的使用可以为船厂节省大量的成本。
1影响船舶钢材利用效率的因素1.1结构因素目前，空载重量大的主要原因有：1）设计经验不足。
设计单位和设计人员的整体水平直接影响着船舶设计的质量，特别是某些结构节点的设计不合理，可能会使空载重量偏大。
2）总体布局不够优化。
舱室尺寸过长、舱室和舱壁尺寸过大、上部结构过大、设备选择过于保守等都会导致结构设计扭矩过大，增加空船的重量。
3）装饰设计和标准不够优化。
装饰设计不合理，采用的标准过时，没有选用轻质装饰材料。
4）高强度钢的使用率相对较低。
高强度钢材的使用可以有效地减轻船舶产品的空载重量，这直接关系到船舶产品高强度钢的使用率和船东的要求。
船用高强度钢在产品规格中的使用率受到严格限制。
1.2工艺技术因素对于钢材利用率的影响船厂工艺技术水平的高低，建造精度管理的好坏对于材料利用率也有着不可忽略的影响，据统计当前国内船厂精度水平与日韩企业相比还有相当差距，国内能做到分段无余量下料的比例只有70%左右，而日韩企业能够普遍做到95%，分段建造余量、零件下料、加工余量从理论角度来讲都是不必要的，余量本身就是一种材料浪费，据相关文献统计如果分段无余量数量比例提高20%，则船体钢材利用率将提高0.15%。
1.3余料利用因素使用后产生不同尺寸和形状的剩余钢材料，需要通过各种途径加以利用。
根据调查，由于不同船厂对剩余物资的管理方式不同，剩余物资的利用率差异很大，整体的余料利用效率其实并不高。
制造型企业钢材利用率管理方案
1 目的
钢材是很多重工制造企业的主要原材料，占企业制造成本的大头，加强钢材利用率管理，可以及时准确核算出单个产品钢材的利用效率，提高产品的钢材使用效率。
2 范围
适用于公司钢结构为主体的产品项目钢材利用率的核算。
3 管理规范
3.1钢材利用率计算公式：钢材利用率=船体钢结构净重/实际领用钢材重量*100% (1)船体钢结构净重包含：船体钢结构净重、各类机座/铁舾件净重，数据由技术部
提供；
(2)实际钢材领用重量=ERP系统钢材出库重量+利用余料重量+其他帐外钢材重量
（除余料以外）-产生余料重量；（帐外钢材、使用及产生余料的重量，由仓储科钢材库提供）
(3)钢材利用率由成本管理科最终核算提供；
3.2废料产生率
3.2.1废料产生率是指在一段时期内（以季度为统计周期），所领用的钢材重量与废钢处理重量之间的比例；
3.2.2计算公式：废料产生率=周期内废钢处理重量/周期内实际领用重量*100% (1)公式中周期内废钢处理重量是指一段周期内从废钢堆场对外出售的总重量，由
财务科提供；
(2)公式中实际领用重量是指一段周期内生产耗用的钢材重量，包括ERP系统钢材
出库重量、账外钢材领用及退库重量，账外领用由钢材库提供。
3.3船体专业完工、船舶下水之后或非船项目完工后10天内，生产部门将钢材整材和有编号余料退回钢材库；
3.4钢材库按照财务科要求，对退库材料进行账务登记；
3.5以上数据提供的时间，由相关部门在船体专业完工、船舶下水之后或非船项目完工后的15天提供，成本管理科在30天内计算出相应的数据。
第1页，共1页。
船企提高钢材利用率的措施
闫巍
【摘要】根据工作经验,总结出船体建造过程中前期策划、技术准备、材料领用、现场施工各阶段提高钢材利用率的重点.
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2012(041)006
【总页数】2页(P23-24)
【关键词】钢材;利用率;套料;造船成本
【作者】闫巍
【作者单位】泰州市口岸船舶有限公司设计部,江苏泰州225321
【正文语种】中文
【中图分类】U671
为进一步提高钢材利用率,合理管理、使用余料，降低造船生产成本,增加企业的经
济效益，根据公司的生产能力、生产特点、生产组织方式及造船工艺水平，结合多年的工作实践，总结出各阶段提高钢材利用率的具体措施。
1 前期策划
前期策划阶段，由生产部门根据技术部门提供的设计图纸，根据公司生产能力及工艺要求，结合所建船舶的结构形式和特点，编制单船建造方案，确定分段划分、施工工艺，作为材料部门和技术部门进行钢材订货、初步生产设计和详细设计的依据。
2 技术准备
2.1 备料
技术部门在备料阶段进行优化设计是提高钢材利用率的关键。
首先，技术部门根据退审图的结构形式和结构特点，参考材料部提供的钢板规格信息，与生产部门进行沟通，优化分段划分，确定最终的分段划分方案，并对纵横舱壁、平台、外板等大板架进行预排，预排时在合理布置不同板厚、不同材质板边界的前提下，通过对设计的多个排板方案进行比较，结合全船用材的通用性，选取合适的板材规格，以减少边角料的产生，提高钢材利用率。
同时，在备料阶段对形状不规则或数量较多的主要构件进行预套料，通过比较和兼顾其它零件的通用性，选取最佳的板材规格，也有利于减少钢材的浪费。
根据预套料的结果，按照生产部提供的分段建造计划和材料部提供的钢板纳期表，进行各批次分段钢板备料，编制各批次钢板备料计划单。
备料计划单要注明各种材料的规格、数量、材质、船级社等信息，并在每种规格后面标明所套主要零件的名称或用途，并把预套料草图打印出来供套料人员参考，规定套料结果只能少于备料计划，对超过部分要查明原因，以便控制钢材的用量。
对于后续船，技术部门根据首制船(或前面建造的船舶)在生产过程中发现的问题，对相关方案不断进行调整、优化、完善。
因受钢材规格限制，有部分零件利用率较低，板的宽度或长度不能完全用足，剩余部分又不能用于其它零件，通过调整不合理的板缝布置，使板缝布置既满足规范要求，又能提高钢材利用率。
同时，认真总结首制船钢材利用率的情况，对套料图进行合并检查、梳理，将首制船(或前一艘船)备料规格中不合理的套料方案进行合理调整。
通过调整，将各类边料、余料进
行汇集整合，最终节省出整板，并将调整方案反馈到后续船的备料计划单中。
当然，在技术准备周期允许的条件下，如果按实套料，则可以选择合理的板材规格，充分利用板材，减少边角料的产生。
2.2 套料
材料部门将实际采购的钢板规格表，按批次或区域提供给技术部门。
技术部门根据实际采购的钢板规格，按照生产部门提供的分段套料批次表，先套区域内的第一个分段，若无法套满某张钢板，则依次套同一个区域相邻分段的构件，并纳入第一个分段的套料图和切割指令代码中。
套料时先对外板、甲板、平台和纵横舱壁等大板架进行套料；如果无法套满某张钢板，再将内部构件等小的构件插入，尽可能减少边料的产生，提高材料的一次利用率。
对于特殊厚度和材质且全船用量很小的构件可跨批次进行套料，提前切下后续批次分段中的构件，由下料车间负责保管，待后续船施工时提供给施工单位。
对上一个批次产生的余料，把大于1 m2的边料定义为余料，套料人员把余料按船、分段、规格尺寸、厚度及材质等进行编号，建立余料台帐，并在后续批次套料时优先使用，也可用于生产急需的零星补料、修改通知单中零件修改以及分段吊码、补板、工装以及轮机、舾装等部门加工制作各种小机座、法兰和舾装件等，余料一经使用必须及时更新余料台帐。
使用余料时尽量物尽其用，严禁大料小用，再次产生余料。
下料车间工艺人员对技术部门套料图中可以利用余料的零件，以书面形式申请技术部进行改套，以提高余料的二次利用。
对因生产需要进行外扩的分段，技术部按同一外扩厂家同一批次下料的分段进行综合套料。
如果确实无法充分利用板材而产生余料，把可以预先切割的余料切割下来，记入余料台帐，在后续套料过程中使用；对于形状不规则无法进行预割的余料，根据材料利用情况给制造方一定的制作损耗，剩余部分作为余料由制造方负责退回我公司，用于切割小法兰等进行二次利用。
套料人员在套料过程中，必须认真仔细，严格按套料原则进行套料，最大限度地利用好每一块钢板，同时还需采用先进的切割工艺，确保切割质量，避免后续施工时产生浪费。
比如，对跨板缝的大开孔，套料时增设过桥以防止吊运施工过程中的变
形，过桥宽度必须满足板片吊装时的强度(通常设置为50 mm)。
上装围壁或其它板架上的门孔距板边如小于500 mm应增设过桥，使其不得小于500 mm。
对小于350 mm的补板、肘板等小零件，套料时也需增加过桥设置，过桥设置在焊接边，即非自由边，以满足PSPC的要求。
2.3 材料领用
材料部门严格按照技术部门提供的发料计划下发钢板，如果实际的钢板规格与发料计划不同，必须反馈给技术部，重新进行改套或登记余料。
2.4 现场施工的余料管理
现场施工阶段为加强对余料的登记、存放及调配使用管理，下料车间设专职余料管理员。
余料管理员负责车间所有下料班组的余料登记、存放及调配使用；负责外扩分段发料时切割下来的余料和外扩分段建造完毕收回余料的登记和堆放管理工作；负责各下料班组间余料使用过程中的内部转运、外单位使用余料的配齐及转运工作。
余料管理员使用余料必须征得技术部门的同意，不能擅自使用登记在册的余料，使生产车间和技术部的余料台帐一致，真实反映实际的余料库存及使用情况。
小于1 m2的钢板定义为边料，这部分材料技术部没有进行统一的管理，但下料车间可以把形状规则且可用于法兰、补板、吊码、工装等小构件的板材，留在本车间进行二次利用，其余的边料外运到回收加工车间，用于切割小的法兰、垫板、板码等。
3 结论
钢材利用率是船舶企业提高经济效益的关键参数之一。
为此应加强全员节材意识，采取行之有效的控制措施，进行严格科学的管理，注重套料的合理性和边料的综合利用，进一步提高材料利用率，降低造船成本,增加企业的经济效益。
