一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法

摘要

本发明涉及一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法，包括以下步骤：S1、建立共享平台，上传将建造计划、零件套料数据集、切割设备资源状态和钢材物资状态；S2、整合建造计划，将规定时间内的零件归为一个初步套料工单，同时根据零件制造特点，进行拆分排序，得到套料工单明细；S3、整合钢材制造单位的钢材物资状态，形成钢材物资整合清单；S4、根据零件套料数据集从钢材物资整合清单中选取相应的钢材作为母板，根据套料工单明细从零件套料数据集中选择对应的零件进行套料，得到母板消耗清单和零件套料明细；S5、对零件套料明细零件分类整理，得到配送明细清单；S6、根据零件套料明细，梳理切割设备资源状态，形成切割设备的切割工单明细。

说明书

技术领域

本发明涉及船舶设计建造技术领域，具体涉及一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法。

背景技术

船舶本身体积庞大、结构复杂、耗材繁多、系统精密、价格昂贵等特点，船舶行业一般都是单件小批量生产，而且制造周期长。与汽车飞机制造业相比，一般来讲，船东一次订购船型数量较小，而且只会在航运市场较旺的时候才会连续订购。鉴于单件小批量的船舶生产特色，结合船舶行业产业关联性强、资本投入大、利润小的行业特点，船厂对钢材成本的控制非常严格，主要体现在钢材利用率方面。

为了很好地提高钢材利用率，各船厂一般采用单船单分段自适应多规格的套料模式进行钢材订货，此种方式虽然很好地解决了钢材利用率的问题，但同时钢材规格种类多也带来了钢材配不齐的现象，接着引起开工时钢材代用的局面，待货到齐时，只能货物积压，造成多余库存占用场地，然后船厂租用场地堆积多余钢材。这一系列的过程中，设计端为最大化利用钢材反复进行钢材零件排版，以及物资服务端的仓库租赁费、钢材翻板人工动能费、货物运输费、堆放期间的麻点打磨费等，整个资金的投入约超1000万。相对于钢材利用率提升带来的经济效益，从整体性看来有点顾此失彼，若各采用该方法，不仅钢材资源利用率不够，而且也不利于公司人力、资金统筹安排，长此以往是不利于各船厂经济效益的提升，也阻碍了船舶业的高效高质量发展。造成这一现象的主要有以下几点因素：(1)计划资源吻合度低下，订货计划与钢厂制钢计划不匹配，造成钢材供应不及时，以及船厂切割设备负荷不均衡，订货到厂的钢材非开工分段所需，引起钢材代用造成货物库存的现象；(2)钢材规格种类多，同一种材质的，平均每种厚度约20～130种不等，开工1～2月所有钢材需备足，这种订货方式对钢厂制钢的能力要求是极其严格的，故物资采购部门需要满世界找钢材厂家订货；(3)受单船单分段的套料模式影响，单个分段的零件数量级一般在500～1000个，板厚约5～20种，材质约5～10种，通过板厚、材质、零级尺寸的组合，易产生多种个性化类型的钢材规格，不利于钢材规格的统一或者标准化。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法，通过建造计划的整合与物资状态的整合，能够提高了钢材周转率，减少了钢材库存，降低场地占用面积，为生产提供便利，提高了生产建造效率。

为实现上述目的，本发明提供一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、建立共享平台，建造单位将建造计划、零件套料数据集、切割设备资源状态上传到共享平台，所述建造计划分为多个建造阶段，所述零件套料数据集是指建造计划中零件的套料数据集，包括各个零件的建造阶段信息和制造时间点t；钢材制造单位将钢材物资状态上传到共享平台；

S2、整合建造计划，根据建造阶段确定限定时间范围T、以及制造提前时间h，建造计划中零件的套料时间点t0＝t+h，将套料时间点t0位于时间范围T内的零件归为一个初步套料工单，同时结合零件制造特点，进行拆分排序，得到限定时间范围T内最终的套料工单明细；

S3、按照一定规则，整合钢材制造单位的钢材物资状态，形成钢材物资整合清单；

S4、根据零件套料数据集、套料工单明细、以及钢材物资整合清单，从钢材物资整合清单中选取相应的钢材作为母板，从零件套料数据集中选择与套料工单明细对应的零件进行套料，得到母板消耗清单和零件套料明细；

S5、根据一定配送规则，对零件套料明细中零件分类整理，得到配送明细清单；

S6、根据零件套料明细，梳理切割设备资源状态，形成切割设备的切割工单明细。

进一步地，所述步骤S1中，建造计划中的零件按照工程、分段、大组立、中组立、小组立逐级进行归类；零件套料数据集包括零件的设计信息、套料信息、建造阶段信息、以及管理信息，其中设计信息包括零件在套料时所需要的信息；切割设备资源状态包括切割设备的切割类型、切割范围、切割产能、以及切割任务。

进一步地，所述步骤S1中，钢材制造单位的钢材物资状态包括各种钢材规格的库存、制造、可支配数量、以及配送状态。

进一步地，所述步骤S2中，套料工单明细中按照一定整合规则进行整合归类。

进一步地，所述步骤S2中的整合规则包括：先按照建造计划进行归类整理，然后在此基础上按照钢材类型进行归类整理，再在这基础上按照零件制造特点进行归类整理。

进一步地，所述步骤S3包括：S31、获取各钢材制造单位的钢材物资状态，按照钢材整合规则将钢材物资进行归类整合，形成钢材物资整合清单；S32、钢材物资整合清单存储在共享平台的系统中，并可通过套料模块获取各种钢材的物资状态，查看钢材的规格、数量、可支配钢材信息，并且在选用钢材时，钢材的物资状态信息会进行更新。

进一步地，所述步骤S31中，钢材整合原则包括：钢材按照类型、厚度、材质、宽度、长度逐级归类。

进一步地，所述步骤S4包括：S41、根据零件套料数据集、套料工单明细、以及钢材物资整合清单，从钢材物资整合清单中选取相应的钢材作为母板，根据套料工单明细从零件套料数据集中选择对应零件进行初步套料；S42、初步套料完成后，核算每张母板的利用率，若利用率未达到要求时，则重新选择钢材作为母板进行套料，再核算利用率，直至每张母板的利用率达到要求；每张母板的利用率满足条件后，形成最终的零件套料明细和母板消耗清单；S43、生成最终的套料钢材规格的同时，将该信息反馈至钢材物资整合清单，对钢材的物资状态进行更新，同时反馈给建造计划，对相应零件的套料信息进行状态更新。

进一步地，所述步骤S5中的配送规则包括：首先按照钢材规格进行第一级分类，然后按照零件后续制造工序进行第二级分类。

进一步地，所述步骤S5包括：获取切割设备资源状态信息，根据零件套料明细，优先考虑工程类型，然后考虑切割设备类型，最后按照统筹安排的原则，根据切割设备的能力，形成切割设备的切割工单明细。

如上所述，本发明涉及的生产方法，具有以下有益效果：

1、通过建造计划的整合与钢材物资状态的整合，提高了钢材周转率，减少了钢材库存，降低场地占用面积，为生产提供便利，提高了生产建造效率。

2、通过切割设备资源整合，实现了统筹安排合理利用资源的目标，将设备价值发挥了极致，为生产计划提供了更高产的服务，提升了整体运转率。

3、通过这种新方法的应用，提升了钢材利用率，无形中减少了余料产生带来的场地资源占用、翻板、吊车运转等耗费，最大化利用了钢材资源，有效控制了钢材成本，最终提高公司的建造经济效益。

附图说明

图1为本发明的生产方法的流程示意图。

图2为本发明中的建造计划构成示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1至图2，本发明提供了一种船舶钢材订货下料配送切割的生产方法，包括以下步骤S1～S6：

S1、建立共享平台，参见图1，建造单位将建造计划、零件套料数据集、切割设备资源状态上传到共享平台，所述建造计划包括多个建造阶段，所述零件套料数据集是指建造计划中零件的套料数据集，包括各个零件的建造阶段信息和制造时间点t；钢材制造单位将钢材物资状态上传到共享平台。由于同一船型的可分由多个建造单位完成，每个建造单位完成相应的部分零件，构成其建造计划，建造计划根据建造时间不同，分为不同建造阶段。同样的，所需要的钢材也由多个钢材制造单位完成，因此，所有的建造单位和钢材制造单位都将其所要上传的信息上传到共享平台中，得到全面完整的数据库。

具体地，参见图2，建造单位中的零件按照工程、分段、大组立、中组立、小组立逐级进行归类，也即在结构划分上，建造单位的建造计划分为多个工程，工程又分为多个分段，分段又分为多个大组立，大组立又分为多个中组立，中组立又分为多个小组立，小组立中包括多个零件。

在本发明中，具体地，零件套料数据集包括零件的设计信息、套料信息、建造阶段信息、以及管理信息等等，其中建造阶段信息是指零件隶属于建造计划中哪个建造阶段中，根据零件套料数据集中的建造阶段信息，来确定建造计划的各个建造阶段中具有哪些零件，设计信息包括零件在套料时所需要的信息，例如包括零件的轮廓、面积等，套料信息反应该零件的套料状态。零件套料数据集信息完整准确，是设计、套料、配送、管理全流程应用的零件制造信息集。切割设备资源状态包括切割设备的切割类型、切割范围、切割产能、以及切割任务等。钢材制造单位的钢材物资状态包括各种钢材规格的库存、制造、可支配数量、以及配送状态等。

S2、整合建造计划，根据建造阶段确定限定时间范围T、以及制造提前时间h，建造计划中零件的套料时间点t

作为优选设计，初步套料工单在进行拆分排序前，先按照一定整合规则进行整合归类，在本实施例中，先按照建造计划进行归类整理，具体地，将建造计划作为第一级分类，将归于同一建造计划的零件归类整理，然后以工程作为第二级分类，将归于同一工程的零件归类整理，然后在此基础上按照钢材类型(包括钢板、型材和板条等)进行归类整理，然后再以零件制造特点进行归类整理，具体地，以是否加工为第三级分类，以是否为外板为第四级分类，以是否为补板为第五级分类，以此逐级将零件归类整理好，使得套料工单明细中的零件清楚有序。在此基础上，可方便根据零件制造特点，将初步套料工单中零件进行拆分排序，得到最终的套料工单明细。当然，套料工单明细中的整合规则并不限于上述例子，也可以根据实际需要进行不同设置。

在本实施例中，套料工单明细生成时，返回建造单位的建造计划中的对应零件一个标识，表示该零件已被安排至套料工单明细中。

S3、按照一定规则，整合钢材制造单位的钢材物资状态，形成钢材物资整合清单。在本实施例中，具体地包括：

S31、获取各钢材制造单位的钢材物资状态，按照钢材整合规则将钢材物资进行归类整合，形成钢材物资整合清单。整合钢材整合原则包括：钢材按照类型、厚度(亦称规格)、材质、宽度、长度逐级归类，其中钢材的类型包括钢板、型材、以及板条等，也即先将属于同一类型的钢材归为一类，然后在这基础上，再将同一厚度的归为一类，再将同一材质的归为一类，以此逐级归类下去，使得钢材物资整合清单中的钢材物资信息清楚明了。并且，对于各级归类中，若有数值上大小区分，则按照从大到小或者从小到大的顺序依次整合。

S32、钢材物资整合清单存储在共享平台的系统中，并可通过套料模块获取各种钢材的物资状态，查看钢材的规格、数量、可支配钢材信息，并且在选用钢材时，钢材的物资状态信息会进行更新。以此能够在生产过程中，及时查看钢材，以及保证数据的及时正确。

S4、根据零件套料数据集、套料工单明细、以及钢材物资整合清单，从钢材物资整合清单中选取相应的钢材作为母板，从零件套料数据集中选择与套料工单明细对应的零件进行套料，得到母板消耗清单和零件套料明细。在本实施例中，优选地，步骤S4具体包括：

S41、根据零件套料数据集、套料工单明细、以及钢材物资整合清单，从钢材物资整合清单中选取相应的钢材作为母板，从零件套料数据集中选择与套料工单明细对应的零件进行初步套料。

S42、初步套料完成后，核算每张钢板的利用率，若利用率未达到要求时，则重新选择钢材作为母板进行套料，直至每张母板的利用率达到要求；每张钢板的利用率满足条件后，形成最终的零件套料明细和母板消耗清单，也即完成了套料工单明细中所有零件的套料工作。其中，钢板的利用率计算方式为：假设选用套料的钢板母板面积为A，产生余料面积为A1，该张钢板上所套零件的面积总和为A2，由于套料时零件间存在间隙，因此A2≠A-A1，利用率Q＝[A2/(A-A1)]*100％。设定利用率要求为91％，若利用率Q<91％，则需重新选取母板套料，直至满足要求，而对于套料时最后一张母板，也即不再有零件时，则可设置一个较小的利用率要求。

S43、生成最终的套料钢材规格的同时，将该信息反馈至钢材物资整合清单，对钢材的物资状态进行更新，表示该钢材已被套料使用，同时反馈给建造计划，对相应零件的套料信息进行状态更新，表示该零件已被套料。

S5、根据一定配送规则，对零件套料明细中零件分类整理，得到配送明细清单。配送明细清单包含的信息主要为零件、以及其要被配送到何处等信息。具体地，在本实施例中，配送规则包括：首先按照钢材规格第一级分类，然后按照零件后续制造工序进行第二级分类，后续制造工序即代表零件再切割完成后的配送去向。制造工序包括切割加工类、切割小组、切割中组类、切割大组类、切割总组搭载类等工序，以此将将同种规格同种制造工序的归为一类，最终形成一个具有制造计划、制造类型、制造工序的配送明细。

S6、根据零件套料明细，梳理切割设备资源状态，形成切割设备的切割工单明细。具体地，获取切割设备资源状态信息，根据零件套料明细，优先考虑工程类型，如密级与非密级产品，然后考虑切割设备类型，例如钢板切割、型材切割和板条切割，最后按照统筹安排的原则，根据切割设备的能力，例如每天的切割米数、切割计划，形成切割设备的切割工单。并且优选地，返回建造计划中对应零件一个标记，表达该零件的切割状态。

此外，当插入切割计划外的切割工单时，需具备计划重排功能，选取某时段的切割计划，进行设备资源重新梳理，形成最终的切割设备工单。

由上可知，本发明的生产方法，具有以下优点：

1、通过建造计划的整合与钢材物资状态的整合，提高了钢材周转率，减少了钢材库存，降低场地占用面积，为生产提供便利，提高了生产建造效率。

2、通过切割设备资源整合，实现了统筹安排合理利用资源的目标，将设备价值发挥了极致，为生产计划提供了更高产的服务，提升了整体运转率。

3、通过这种新方法的应用，提升了钢材利用率，无形中减少了余料产生带来的场地资源占用、翻板、吊车运转等耗费，最大化利用了钢材资源，有效控制了钢材成本，最终提高公司的建造经济效益。

综上所述，发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。