鋼材堆放及預(yù)處理

1、1-1 鋼材堆放及預(yù)處理1-1-1.鋼材堆放1) 概要鋼材堆場(chǎng)是進(jìn)行船舶生產(chǎn)中最先行工程的鋼材卸貨、堆放及預(yù)處理的地方，此處的流程與所有工程及生產(chǎn)工程有聯(lián)系，因此確保鋼材的穩(wěn)定物流是至關(guān)重要的。因此，鋼材堆場(chǎng)的運(yùn)行要以維持整個(gè)工程為前提，必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以達(dá)到合理化及活性化。從設(shè)計(jì)部鋼材取材及下訂單開始確保鋼材廠的鋼材后在堆放場(chǎng)儲(chǔ)存一段時(shí)間然后按加 工類型及始點(diǎn)重新分類后再按加工始點(diǎn)進(jìn)行鋼材預(yù)處理并送出去進(jìn)行切割及加工工作，建立 使上述一系列流程與船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)信息及生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)系后可圓滑的運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)。現(xiàn)韓國船廠鋼材收取體系不僅不穩(wěn)定且大部分還停留在人工操作或機(jī)械化階段因此存 在很多問題，

2、為解決這些問題也可考慮采用共同運(yùn)營專門處理各船廠所需鋼材的廠家或中介廠并按 JIT(just in time)概念實(shí)現(xiàn)鋼材收取的方法。今后造船行業(yè)想確保熟練的高技術(shù)勞動(dòng)力會(huì)越發(fā)困難是毋庸置疑的事實(shí)，因此為克服這些困難實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，造船生產(chǎn)自動(dòng)化中 一環(huán)的鋼材堆放及預(yù)處理也要建立自動(dòng)化系統(tǒng)。2) 流程圖鋼材堆場(chǎng)的流程一般如【圖 1.1】所示，分為鋼材取材及訂單、鋼材入庫及卸貨、儲(chǔ)存及理料、預(yù)處理及送出四大階段。鋼材取材，訂單鋼材廠簽約鋼材入庫，卸貨理料鋼材儲(chǔ)存，理料加工日程信息鋼材預(yù)處理鋼材送出【圖 1.1】鋼材堆場(chǎng)流程圖在造船生產(chǎn)中鋼材類的流程對(duì)船體工程起著直接影響，因此確立與此對(duì)應(yīng)的高效率工

3、程 體系是至關(guān)重要的?，F(xiàn)流程主要問題中外因可舉，與廠家確立從下訂單后入庫到卸貨為止的 超出船廠管理范圍的鋼材收取管理體系，內(nèi)因可舉，確立總管理料、加工信息、鋼材堆放信息的信息化管理系統(tǒng)軟件及具備鋼材堆放及送出的自動(dòng)化硬件設(shè)施。3) 鋼材堆場(chǎng)運(yùn)行系統(tǒng)(1) 鋼材取材 / 訂單階段為按收取日程適時(shí)供應(yīng)建造船舶所需的鋼材，對(duì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙算出的鋼材物量進(jìn)行預(yù)套料后下訂單到韓國各鋼材廠家確保所需鋼材的階段。現(xiàn)實(shí)行的確保建造船舶用鋼材的流程如【圖1.2】所示。預(yù)套料記入鋼材需求清單下發(fā) POR訂單(廠家)入庫最終套料PilingSpec.切割計(jì)劃切割【圖 1.2】確保建造船舶用鋼材流程下發(fā) POR鋼材最初

4、最終切割指令鋼材如【圖1.3】所示，船廠與鋼材廠間的鋼材收取要在開工105130 天前下發(fā) POR，簽合同后從開工 60 天前開始最初納期到開工 30 天前的 30 天為納期。簽約納期納期切割-105 天-90 天-60 天-30 天-15 天-0 天【圖 1.3】確保船舶建造用鋼材標(biāo)準(zhǔn)日程為了應(yīng)用堆場(chǎng)實(shí)際面積、減少堆放時(shí)間、符合堆場(chǎng)條件的堆放方案，縮短此階段周期是 至關(guān)重要的，因此需維持船廠與廠家間協(xié)助關(guān)系，探討出最優(yōu)方案并確保對(duì)外競(jìng)爭力。部分 船廠通過與廠家緊密的配合達(dá)成了無最初、最終納期之分，廠家根據(jù)船廠需要的節(jié)點(diǎn)供貨。除此之外，在船廠堆放量只確保 34 天的量，因此，可最大范圍減少場(chǎng)內(nèi)

5、保管面積及縮減經(jīng)費(fèi)?，F(xiàn)韓國各船廠的現(xiàn)狀是，按設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工法、設(shè)備設(shè)施能力及生產(chǎn)管理系統(tǒng)的不同， 大小有點(diǎn)差異，但大致上鋼材取材及訂單業(yè)務(wù)的信息化管理已穩(wěn)定，確立與廠家間的協(xié)助體 制方面，鋼材訂單信息及發(fā)貨單信息等已通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互構(gòu)成了實(shí)時(shí)共助體制（real t ime service）。但與日本、歐洲等地的先進(jìn)船廠相比，鋼材廠家少且生產(chǎn)能力及供貨量無法滿足需求，為提高競(jìng)爭力需解決鋼材收取體系上存在的結(jié)構(gòu)性問題。為改善鋼材收取情況， 必須研究改善韓國鋼材收取體系結(jié)構(gòu)方案及組織專題會(huì)議。即，鋼材廠家要推進(jìn)為滿足船廠所需的多種規(guī)格及防止缺貨的合理化工作，特別是通過貼識(shí)別鋼材用的條形碼后出庫等的以

6、顧客為主的經(jīng)營策略，盡量支援船廠更容易的建立穩(wěn)定工程及自動(dòng)化系統(tǒng)。其他方案可考慮鋼材中介廠，此方案替代各船廠親自經(jīng)營大規(guī)模鋼材堆場(chǎng)，在第三方地點(diǎn)設(shè)立大面積的鋼材堆場(chǎng)，結(jié)束一次理料后按各船廠的工程本著JIT(Just In Time)概念供貨，最終擴(kuò)大到船體共同零件的切割及加工，在國外多年前就以使用此方案。但要設(shè)立這種中介廠，各船廠要先協(xié)調(diào)現(xiàn)各船廠已投資的堆場(chǎng)設(shè)備問題及選定位置、經(jīng)營主體及船廠間物量及鋼材系統(tǒng)差異等問題。(2) 鋼材入庫是把廠家用船或駁船運(yùn)輸過來的鋼材從卸貨碼頭運(yùn)到鋼材堆場(chǎng)的工程階段，在歐洲普遍利用 軌道在陸地運(yùn)輸，而在韓國和日本大部分通過海上運(yùn)輸?；臼呛竭\(yùn)勞務(wù)隊(duì)主管卸貨工作，

7、 但只負(fù)責(zé)船或駁船到碼頭的范圍，因此船廠需要搬運(yùn)到堆場(chǎng)的額外工作，現(xiàn)因場(chǎng)地規(guī)劃、設(shè) 備設(shè)施及運(yùn)行上的問題等運(yùn)行效率較低下?！緢D 1.4】是韓國大型船廠卸貨工作的運(yùn)行情況。為解決上述問題，可舉外因即航運(yùn)勞務(wù)隊(duì)主管的卸貨制度的改善與內(nèi)因即卸貨設(shè)備設(shè)施的自 動(dòng)化及場(chǎng)地規(guī)劃的改善，但改善外因的前提是改定相關(guān)法規(guī)及與航運(yùn)勞務(wù)隊(duì)的協(xié)調(diào)。在此通 過場(chǎng)地規(guī)劃及設(shè)備設(shè)施的自動(dòng)化等想出最有效的卸貨方案。A廠B廠C廠D廠E廠程收到入港計(jì)劃樹立卸貨計(jì)劃收到裝貨文件申報(bào)海關(guān)入港開始搬運(yùn)工卸貨鋼材主管設(shè)-.30/25噸吊車備-.200噸平板車航運(yùn)勞務(wù)隊(duì)-.20噸懸臂起重機(jī)-.30/25噸吊車-.15噸懸臂起重機(jī)-.15噸

8、行車-.90噸汽車吊-.15噸電磁吊-.叉車，龍門擱架 -.叉車-.15Ton S/G Crane -.叉車兩臺(tái)卸貨物量卸貨能力42,500噸(/月)13個(gè)( /次)按長短分后卸貨51,000噸(/月)14個(gè)( /次)26,000噸(/月)14個(gè)( /次)10,000噸(/月)13個(gè)( /次)汽車吊卸貨專-.25 Ton Unloader-.15噸電磁吊-.15 Ton OHC(Vac)13,000噸(/月)13個(gè)( /次)* Unloade 卸r 貨 運(yùn)輸?shù)蕉褕?chǎng)懸臂起重機(jī)卸貨 B.TCrane卸貨拖放在龍門擱架上拖車搬運(yùn)到臨時(shí)堆車搬運(yùn)到堆場(chǎng)用電磁吊搬運(yùn)到龍門擱架平板車的方式叉車或平板車搬運(yùn)場(chǎng)

9、叉車堆放到堆場(chǎng)堆場(chǎng)備注-NO.8/9船塢除外NO.3船塢基準(zhǔn)-行車堆場(chǎng)*Pile卸貨行車堆場(chǎng)-【表 1.4】韓國船廠鋼材卸貨現(xiàn)狀(3) 鋼材卸貨及堆放船舶建造主材料的鋼材因設(shè)計(jì)不同按厚度、材質(zhì)及大小分很多種，但按大類分為鋼板與型鋼。這些材料按船廠的工程通過采購從鋼材廠海運(yùn)或陸運(yùn)到各船廠，并如【圖1.5】保管在野外 堆場(chǎng)，此過程成為鋼材堆放。【圖 1.5】鋼材卸貨及堆放(4) 儲(chǔ)存鋼材 / 分類階段把以訂單為基礎(chǔ)利用計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)按鋼材堆放計(jì)劃從鋼材廠送到的鋼材儲(chǔ)存到相應(yīng)的PILE，再按船體生產(chǎn)信息及加工計(jì)劃進(jìn)行理料后根據(jù)每日工作安排供貨到預(yù)處理場(chǎng)的階段。此階段是出入庫系統(tǒng)的核心階段，因此以堆場(chǎng)

10、為中心的鋼材堆放及分類工作需與設(shè)計(jì)、工程 部分的鋼材管理、工程管理系統(tǒng)、鋼材堆場(chǎng)信息管理及設(shè)備限制系統(tǒng)相聯(lián)系并綜合運(yùn)行，且發(fā)展到可建立基于上述內(nèi)容的自動(dòng)儲(chǔ)存及領(lǐng)料系統(tǒng)。但韓國船廠的現(xiàn)狀是鋼材收取體系不穩(wěn)定且堆場(chǎng)運(yùn)行人員、設(shè)備、加工時(shí)間及理料方法等堆場(chǎng)運(yùn)行方式大部分為人工或是機(jī)械化操作，因此建立鋼材自動(dòng)化出入庫系統(tǒng)非常落后。鋼材儲(chǔ)存及分類作業(yè)要在實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施的硬件自動(dòng)化前，需先開發(fā)關(guān)于訂單、入庫、領(lǐng)料、庫存量等的鋼材信息與堆放計(jì)劃的堆場(chǎng)綜合信息化管理系統(tǒng)軟件。-. 按 PILE、托盤堆放-. 安全堆放，防止變形及崩潰-. 與有關(guān)部門協(xié)商后堆放特殊材料(5) 鋼材理料如【圖 1.6】，入庫的鋼材根

11、據(jù)船廠的大工程一次按PAKAGE 分類，再根據(jù)加工工程按 LOT、尺寸、級(jí)別分類。一次理料按設(shè)計(jì)部給的理料信息清單，對(duì)照記賬入庫后卸貨的目錄進(jìn)行以下工作。-. 確認(rèn)是否有規(guī)格不符、遺漏、腐蝕、污染、損傷等情況-. 按 PAKAGE 分類-. 按 PAKAGE 分類完的 PILE 搬運(yùn)到鋼材堆場(chǎng)-. 根據(jù)加工計(jì)劃從堆場(chǎng)搬運(yùn)到預(yù)處理場(chǎng)二次理料根據(jù)細(xì)化的加工工程進(jìn)行二次理料，對(duì)照設(shè)計(jì)部的 STEEL WORK ORDER 與一次理料是否有異常，并進(jìn)行以下工作。-. 按加工場(chǎng)地優(yōu)先順序分類-. 按加工 LOT 分類-. 左右對(duì)稱的需同時(shí)加工-. 可肉眼看出材料規(guī)格及船級(jí)社等級(jí)等【圖 1.6】鋼材堆場(chǎng)理

12、料【表 1.7】【表 1.8】是韓國船廠的鋼材 piling 方法與鋼材堆場(chǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀，【圖 1.9】是堆場(chǎng)的鋼材管理綜合信息化系統(tǒng)概要。卸貨一次理料A 廠按訂單順序入庫(開工 -4515) 按日期/號(hào)船/加工類別(7 天物量)B 廠按訂單順序入庫(開工 -4530)C 廠按訂單順序入庫D 廠按訂單順序入庫(開工 -6030)E 廠按訂單順序入庫(開工 -21 天)日期/Group(開工 -7 天)按號(hào)船(開工 -1520)按 PAKAGE（7 天物量)按號(hào)船 LOT(開工 -15 天)二次理料按分段/投入順序(1 天物量)按 LOT (1 Group)按日期(2 Group) (開工 -2 天

13、)按分段(開工 -7 天)按加工類別(3 天物量)LOT 投入順序(7 天物量)三次理料-按切割日期(開工 -3 天)按分段/日期(1 天物量)-【表 1.7】 韓國船廠鋼材 PILING 現(xiàn)狀A(yù) 廠B 廠C 廠D 廠E 廠樹立卸貨/周編制理料/工程堆放堆放/工作領(lǐng)料領(lǐng)料計(jì)劃進(jìn)貨計(jì)劃指示表工作設(shè)施面積-. 由5 個(gè)跨間構(gòu)成-.由4 個(gè)跨間構(gòu)成-.由3 個(gè)跨間構(gòu)成-.由2 個(gè)跨間構(gòu)成-.由2 個(gè)跨間構(gòu)成(m2)32,34033,48013,1105,60021,780年使用量58 萬噸73 萬噸31.6萬噸7.8萬噸18 萬噸現(xiàn)堆放量68 萬噸7 萬噸46 萬噸208 萬噸39945萬噸堆放期間

14、約 42 天約40 天約50 天約45 天約60 天額定堆放量4.8萬噸(30天)5 萬噸 (25天)3 萬噸 (30天)1 萬噸 (50天)4.1萬噸作業(yè)人員31 名28 名29 名10 名20 名工作形態(tài)兩班制兩班制兩班制兩班制兩班制主要設(shè)備-.-.25噸行車:5 臺(tái)15噸行車:3 臺(tái)-.-.25噸行車:5 臺(tái)15噸行車:1 臺(tái)-. 30噸LMC:3臺(tái)-. 15噸行車:1 臺(tái)-. 15噸行車:4 臺(tái)-.8噸行車:1 臺(tái)-.8噸行車:2 臺(tái)-. 16噸行車:1 臺(tái)-. F/I:1臺(tái)各跨間行車在投入預(yù)處理Roller Conveyo上rloading鋼材信場(chǎng)方式息掃入條形碼系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)Convey

15、or使用S/G Crane在使用各跨間LMCRoller Conveyo上r在Roller Conveyorloading鋼材卡上loading交給預(yù)交給預(yù)處理場(chǎng)工作處理場(chǎng)工作人員人員利用S/G Crane在Roller Conveyor 上loading鋼材卡交給預(yù)處理場(chǎng)工作人員使用行車在Roller Conveyo上rloading搬運(yùn)預(yù)處理場(chǎng)【表 1.8】船廠鋼材堆場(chǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀鋼材訂單及切割信息管理系統(tǒng)鋼材切割及加工日程管理系統(tǒng)主機(jī)鋼材堆場(chǎng)信息管理系統(tǒng)入庫管理系統(tǒng)庫存管理系統(tǒng)出庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)備限制系統(tǒng)【圖 1.9】鋼材管理綜合信息化系統(tǒng)概要1-1-2.鋼材預(yù)處理1) 預(yù)處理必要性經(jīng)過鋼

16、材堆放與理料后進(jìn)行的預(yù)處理工作大致分為噴丸與車間底漆，且主要目的是使油漆更好的附著及防止二次涂裝前生銹。鋼材廠家要推進(jìn)為滿足船廠所需的多種規(guī)格及防止缺貨的合理化工作，特別是通過貼識(shí)別鋼材用的條形碼后出庫等的以顧客為主的經(jīng)營策略，盡量支援船廠更容易的建立穩(wěn)定工程及自動(dòng)化系統(tǒng)。在堆場(chǎng)按加工類別及加工日程分類的鋼材需按加工日程進(jìn)行噴丸與車間底漆后送到加工工廠?，F(xiàn)韓國船廠的現(xiàn)狀是，預(yù)處理工廠基本以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化但前后道工序還停留在人工或機(jī)械化操作的階段，因此是待工及設(shè)備啟動(dòng)率低下是直接原因。條形碼系統(tǒng)在鋼材儲(chǔ)存及分類階段還未穩(wěn)定需人工進(jìn)行標(biāo)記及理料，因此需完善條形碼系統(tǒng)、確認(rèn)鋼材分類正確性的檢測(cè)設(shè)備、預(yù)處

17、理后自動(dòng)標(biāo)記鋼材號(hào)的系統(tǒng)、標(biāo)記特殊鋼材等級(jí)的設(shè) 備等?？紤]使用預(yù)處理之后自動(dòng)標(biāo)記的設(shè)備，在先行工程中完成大多屬于切割工程的切割零件標(biāo)記 作業(yè)，使切割效率大幅提升的方案等，且需建立為實(shí)現(xiàn)高效預(yù)處理作業(yè)的預(yù)處理工程自動(dòng)化， 于此同時(shí)建立預(yù)處理前后道的自動(dòng)化及信息管理系統(tǒng)。按船廠處理鋼材的能力及設(shè)備設(shè)施的能力決定鋼材預(yù)處理線的數(shù)量、規(guī)格及運(yùn)行方式等【。圖1.10】是船廠預(yù)處理場(chǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀。設(shè)施面積(m2)2,4602,750,1,53673010,800處理能力4.4萬噸（噸/月)5.6萬噸(噸/月)2.6萬噸(噸/月)7500噸(噸/月)2 萬噸(噸/月)設(shè)備啟動(dòng)率67.5%70.0%70.5%85

18、.0%70.0%預(yù)處理顏色單色(灰)單色(灰)單色(灰)單色(灰)單色(灰)3 條線流水線構(gòu)成-A/B線 鋼板3 條線-A/B線 鋼板2 條線-A線 鋼板1 條線-A線 鋼板+型鋼2 條線-A線 鋼板+型鋼-C線 型鋼-C線 型鋼-B線 型鋼-B 線 鋼板專用流水線速度-鋼板: 6.06.5-鋼板: 6.06.5-鋼板: 4.0-鋼板: 6.06.5-鋼板: 4.56.0(m/min)-型鋼: 5.56.0-型鋼: 5.56.0-型鋼: 2.53.0-型鋼: 5.56.0-型鋼: 3.5-使用油性記號(hào)筆-標(biāo)記A 廠B 廠C 廠D 廠E 廠工程投入鋼材預(yù)熱噴丸車間底漆干燥間投入切割工廠鋼材等級(jí)表

19、 -AH,DH,E鋼H :黃色示方式-TMCP鋼:綠色-軟鋼:白色-使用油性記號(hào)筆-D grade以上: 進(jìn)-AH鋼:三角形行stamp標(biāo)記-DH,EH鋼:”-使用油性記號(hào)筆-A:白色-其余鋼:黃色預(yù)處理鋼材 TCC+SG crane各+運(yùn)輸方式跨行車各跨行車-AH,DH鋼:藍(lán)色-E,EH鋼:白色-TMCP鋼:紅色SG crane +各跨行Roller conveyor 各+車跨行車Roller conveyor 行+車【表 1.10】船廠鋼材預(yù)處理場(chǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀2) 噴丸與車間底漆(1) 表面處理的目的-. 去除附著及生成在表面的異物-. 提高表面耐蝕性及油漆附著性(2) 表面處理的種類鋼材表面

20、處理分為機(jī)械處理方法及化學(xué)處理方法，而船廠使用的是機(jī)械處理方法。此方法分為噴丸、沖砂、機(jī)械除銹、手工等，但普遍使用其中的噴丸法。(3) 噴丸把軟材料(SHOT BALL, GRIT, CUT WIE)以離心力原理噴到鋼板表面，利用其沖擊力或折射作用去除鋼板表面氧化皮等的方法稱為噴丸?！緢D1.11】是鋼板進(jìn)入噴丸機(jī)的情形?！緢D 1.11】鋼板自動(dòng)噴丸的情形(4) 車間底漆為防止通過噴丸去除氧化皮等異物的鋼板在加工、組立等工程中生銹，噴完后立即涂防銹涂料。此涂料被稱為車間底漆，使用此方式的主要目的是提高一次表面處理效率及減少二次表面處理。【圖 1.12】是剛進(jìn)行車間底漆后的鋼板。【圖 1.12】進(jìn)

21、行車間底漆后的鋼板(5) 使用傳送帶系統(tǒng)的鋼材入庫如【圖1.13】所示，使用傳送帶系統(tǒng)把車間底漆完的鋼板運(yùn)輸?shù)角懈罟S，切割工廠的各跨間按各跨間工程所需用電磁吊搬運(yùn)鋼板?！緢D 1.13】用傳送帶與電磁吊搬入切割工廠1-1-3.自動(dòng)標(biāo)記預(yù)處理鋼材信息系統(tǒng) (Auto-labeling system)1) 技能為了預(yù)處理根據(jù)二次理料按 LOT 分類、堆放的鋼材在出庫的節(jié)點(diǎn)工作人員將鋼材固有編號(hào)(I.D.)輸入到 R.F.終端（或計(jì)算機(jī)）就可通過計(jì)算機(jī)處理所有預(yù)處理工程鋼材信息的系統(tǒng)。具體有以下三種技能。(1) 鋼材管理查詢鋼材出庫、管理出庫及管理鋼材出庫完成現(xiàn)狀。(2) 預(yù)處理工程管理自動(dòng)控制車間底漆方式、預(yù)處理鋼材生產(chǎn)管理、在完成車間底漆的鋼材上自動(dòng)標(biāo)記鋼材信息、軟件自動(dòng)算出各種消耗品(油漆、稀釋劑、噴丸球等)的理論消耗現(xiàn)狀、鋼材的Trans Bay 堆放、自動(dòng)標(biāo)記前修改 PILE 編號(hào)等。(3) Trans bay 管理運(yùn)行型鋼及鋼板搬入管理、自動(dòng)標(biāo)記T/bay 堆放 PILE 編號(hào)后修改（但庫存量變動(dòng)及出庫管理需工作人員人工輸入數(shù)據(jù)）等所有技能的總管系統(tǒng)。2) 打印內(nèi)容如【圖 1.14】所示，自動(dòng)標(biāo)記的鋼材信息包括加工類別、派工單編號(hào)、分段號(hào)、標(biāo)記編號(hào)、鋼板尺寸、預(yù)處理日期、序列號(hào)、鋼板材質(zhì)、T/Bay 堆放編