零件按DAP分道后分区套料探讨
时间：2022-12-04 22:10:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
徐国强
(中船澄西船舶修造有限公司， 江苏 江阴 214433)
船体零件数控切割作为整个造船过程中第一道工序，在整个造船生产过程中的作用不容忽视，切割质量、切割效率、打磨配料是否及时将直接影响生产的进度。目前，国内船厂与国外船厂相比，差距还比较大，船体零件及托盘配送还比较粗放，已切割完的零件，在后一道装配工序尚未需要时，会造成多个分段零件叠压。由于场地有限，积压的零件配送不顺畅，需要反复翻料、理料，有时甚至出现积压零件找不到的情况，需要重新补料，浪费人力财力，生产效率也低下。
目前，日、韩等国的先进船厂已实现精益造船，船体零件托盘配送在韩国各大船厂已得到广泛应用。韩国大宇造船厂较早实现了零件分道切割及托盘配送的作业方法，凭借合理的计划安排，较多的托盘、工装以及合理的车间布局，能达到钢板到桩后7天内切割、预处理3天内切割、零件3天内装配，有效地减少或避免了零件的堆积等问题[1]。
本文根据我厂实际情况，提出了零件按详细装配计划(DAP)分道的方案，首先，使用切割设备坡口机、高精度门等切割机，通过对船舶三维建模软件(SPD)抽出的零件进行二次开发，自动分离出坡口机零件、高精度门零件。然后根据DAP，将同一中组立的零件挑选出来，最后按分道后的零件进行分区切割，托盘配送时按DAP流程图进行理料、装托盘以及配送，从而提高效率。
1)DAP简述。DAP是船体结构和装配工艺的综合反映，其根据工厂设备、建造工艺以及船体结构等特点，依照分段划分图，把分段按小成型、大成型、中组立、大组立、散装等不同阶段，以平面图、立体图等形式将分段建造过程体现出来。
2)DAP详细要点及指导意义。自从引入现代造船模式以来，DAP就是造船生产设计图纸必不可少的一部分。每一项目启动后，根据公司设备、建造工艺，分段划分完成后，启用三维建模软件SPD进行三维建模，然后根据立体模型、建造工艺，每个分段出一份DAP，经与生产车间讨论后确认DAP方案。DAP以图示为主，辅以适量性的关键文字，将分段按不同的作业阶段划分为小成型、大成型、中组立、大组立，在图示中划分成3个区域。
(1)第一区域为小成型、大成型。成型组件后注明大的即为大成型，未注明的即为小成型，并辅以相关外形尺寸以及文字，注明其装配要求。
(2)第二区域为中组立。以平面图和立体图的形式呈现，将相关成型阶段中成型的小组件按一定的装配顺序、装配要求组成小立体分段，并配有箭头示意其装配顺序，再辅以相关文字，注明小立体分段按什么胎架装配以及相关装配注意事项。
(3)第三区域为大组立。将相关的小立体分段中组、合龙成一个完整的大立体分段，主要以立体图的形式呈现，同时辅以相关文字，注明合龙时的主胎架面以及相关装配顺序、水密补板提前套入等要求。
从以上描述看，DAP图纸能完整呈现整个分段建造流程，比较直观，立体感比较强，施工单位依据该图纸就能了解该分段的建造方式、结构形式。DAP在分段建造过程中起着至关重要的作用，因此，探讨零件按 DAP 分道后套料，并按DAP配送零件托盘有着重要的意义。
2.1 船体零件编码规则
船体零件编码是由装配码、施工阶段码、位置码、位置码序号、零件码、加工码和符号“-”组成，示例:NN-DA1900ZA-21KZ。
装配码(示例中NN)由2个字母组成。第一个字母表示中组立码，字母E表示船台(坞)散装，字母N表示不参于中组立的零件，其它字母表示中组立。示例中第一字母N为不参于中组立的中组立码；
第二个字母为次级中组立码，字母N表示不参与次级中组立的零件，若为其它字母，则表示次级中组立名。示例中第二个字母N表示该零件不参与次级中组立，该零件成型后直接进入分段阶段。
施工阶段码(示例中DA)由2个字母组成。第一个字母表示大成型，字母N表示不进行大成型，若为其它字母表示不同大成型件的名称。示例中第一个字母D表示该零件参与大成型，大成型名称为D; 第二个字母表示小成型，字母A表示小成型、字母N表示不进行小成型、字母T表示T型材流水线的小成型，若为其它字母则表示该零件进入小成型立体化，即多道小成型件组合在一起的小立体组件。示例中大成型码D后的字母A即为小成型，表示该零件先小成型，再进入大成型D。
位置码(示例中1900ZA)体现零件所处的船体位置或图面位置，曲面位置码如外板(1SA……)、甲板(1DA……)等，当所处位置有多个部件时，在位置码后加一个字母(A、B、C……)构成不同构件名。示例中1900ZA表示距基线1 900 mm处的结构零件，若距基线1 900 mm处还有其它构件，可命名成1900ZB、1900ZC等。无位置码的零件均为散装零件 ，如(NN-NN-100Z，EN-NN-100KZ)。零件码值在1～20范围的为小组立部件装配的母材零件，21～99为部件的从属零件；
数值小于100的部件和从属件均需小成型，数值等于大于100的为散装件。
加工码(示例中21KZ)包括4个，K表示开坡口(指切割过下料后的开坡口，不包括拼板、大成型、中组、分段阶段即现场施工阶段的开坡口)；
Z表示冷加工，包括肘板等构件的折边加工、面板等构件的弯曲加工、肋骨冷弯、曲面外板；
P表示内场拼板；
H表示火工，此加工包括了双曲度外板的冷加工。如果需经过多道加工工序的，上面的字母可以组合使用，字母顺序表示加工顺序，如:KZ表示先开坡口再冷加工，KP表示先开坡口再拼板，KPZ表示先开坡口再拼板然后冷加工。
船体零件编码的这些规则为实现船体零件按编码规则分道打下了坚实的基础，可以通过零件码在不同位置代表的意义进行分道，从而快速挑选出我们需要的零件，为后续按分道后的零件套料提供了方便。
2.2 SPD三维船舶设计软件零件特性
SPD三维船舶设计软件，其展开的船体零件是以船体零件名为块名的AutoCAD零件图，该属性块包括零件名、板厚、材质、零件数量、零件所开坡口等文字信息。所对应的零件名还可通过SPD二次开发接口获取相应在模型中的属性，如零件类别、零件的坡口信息、零件的边界等。这样AutoCAD零件图就具有在SPD模型中的属性，为实现零件分道创造了条件。
2.3 二次开发船体工具箱实现零件分道
利用AutoCAD.NET API的编程接口和ADO.NET[2]的可扩展性，通过C#语言编写程序，开发嵌入AutoCAD中的船体工具箱(AutoCAD工具面板)，并在面板上增加相应的控件实现相关的功能模块。利用AutoCAD接口开发，需引用AutoCAD中3个DLL文件(accoremgd.dll，acdbmgd.dll，acmgd.dll)，对其进行扩展。acdbmgd.dll包含对ObjectDBX API的封装，用于在图形文件中对对象进行操作；
accoremgd.dll和acmgd.dll包含对大多数AutoCAD API的封装，用于对AutoCAD应用程序进行操作[3]。船体工具箱界面见图1。
图1 船体工具箱界面
通过AutoCAD Application对象获取当前打开的AutoCAD零件块图形，即属性模块(Block Reference)。通过框选实体图形，根据零件块名以及零件的相关属性，对原图形块按要求进行移动分类，从而实现零件分道。二次开发的船体工具箱根据零件编码规则和SPD船体零件的特性，对SPD三维建模软件抽出的AutoCAD零件图操作，实现零件按所需要求自动分道，具体分为以下5类。
1)第一类：按零件类别分道。根据公司加工车间切割设备，将坡口机零件、高精度门零件、外板、T型材等类型零件自动分离出来，从而实现这类零件单独套料。此类零件分道的原理是根据船体零件在SPD模型中的属性，以及零件上的坡口信息等来判断不同的零件类别，根据零件编码中的位置码来判断部分类别，如外板是带位置码1SA的零件，T型材是小成型阶段码为T的T型材流水线的零件，开坡口机零件是零件上带有特殊坡口代码(如CV-20，CV-30)的零件。
2)第二类：按中组立分道。根据每个分段DAP图纸，将同一中组立的零件组合在一起，即零件块名第一字母不为N的零件分在一起，第一字母为N的零件分在一起，从而实现按DAP装配流程图套料。后期零件配托时，能按DAP装配流程来分别集配，达到快速配送的目的。
3)第三类：按主从属关系分道。将主板和其扶强材等小零件分离出来，实现大小零件分开套料。根据零件块名将主材与从属材分开套料，其中零件号1～20为母材，21以后为从属材，防止小零件被压到大零件托盘里找不到，有利于分拣。
4)第四类：按自定义分道。该功能模块实现人机交互操作，通过跳出对话框，根据用户自己输入的条件来分道。通过输入关键字加通配符的形式，从而使分道更加灵活方便。如输入“AN*”，可以将所有带AN零件码的零件挑选出来，达到快速分拣的目的。
5)第五类：通过零件流向码来分道。根据零件的工序来分道，实现快速分离。
通过开发该工具箱，实现了对零件的自动分道，设计师只需在打开的AutoCAD零件图中加入该船体工具箱，通过选择相关控件即可实现零件分道，减少了人工操作的繁杂，减少了出错率，提高了工作效率，同时也为零件按DAP分道后的分区套料创造了条件，按DAP托盘配送也更加方便，流程得到了优化。
分道组织套料有利于零件的快速分类、整理、流转，并能为托盘化管理的实现提供良好的条件，从而减少船体零件的堆积，提高船体零件理料的效率。按区域和批次套料后，有利于减少板材余料的周转，提高工作效率和材料的利用率，并最终实现按计划和后道需求有序、稳定的节拍化生产。
零件分道后按批次和区域套料，即将同一批次的分段，根据公司切割设备，按要求首先将坡口机零件、高精度门零件、外板或T型材等类型的零件分道后，分别套在各自类型的套料图里，满足了公司切割设备的要求，也有利于公司T型材流水线作业的开展。所有T型材套料套在一起后，理料时可以将同类型的零件装在同一个托盘里，配送时直接将此托盘送到下一工序，下一工序组在拿到该托盘后，按序拿料、清点，签字确认。
第二类，根据DAP装配流程图，将所有中组立的零件根据不同的中组立分别套在一起，这样配送时，有利于零件按DAP流程图进行配送，更有利于施工的开展，减少等料缺料的情况，施工流程更加顺畅，每一组在拿到托盘后，都可按清单要求快速清点、确认，效率得到了极大的提升。
在实现过程中，公司根据项目特点，逐步扩大试用范围，DAP分道套料不断得到推广和应用。例如，在40 000 t自卸船上，主要采用外板、坡口机零件、高精度门零件等分道后套料的方式来套料；
在55 600 t化学品船上，根据结构特点，T型材结构占比比较大，在零件分道套料上，除了外板、坡口机零件、高精度门零件等，还单独挑选了T型材，将所有T型材按批次按区域套在了一起，很好地适应了T型材流水作业的要求，按区域按类型套料的优势得到进一步的体现；
在21 500 t自卸船项目上，应用范围进一步扩大，除了以上分道的零件外，另外按DAP装配流程图将同一中组立的零件套在一起，为按DAP划分托盘创造了条件，同时为每类型配托要求都提供了相应托盘表格清单，对配料确认、后期工单确认都带来了极大的方便，减少了以前经常缺料、找料的情况。后续新开26 000 t自卸船、50 000 t化学品船等项目中，DAP分道套料都将得到推广应用，其流程得了优化，形成了一套更流畅、更合理的配托模式，托盘更加小型化，更加适应现代造船模式。
通过以上分析，按DAP流程分道后分区套料更好地适应了生产的要求，DAP托盘化的配料也更加合理，减少了场地的周转，余料的周转也从50天减少到7天，更加适应现代造船模式的要求，并提高了钢材利用率，一般能达到92%以上。
猜你喜欢 坡口型材工具箱 厚板单边V型坡口对接焊缝熔深控制方法汽车实用技术(2022年13期)2022-07-19大厚壁对接环焊缝坡口设计及焊接参数分析汽车实用技术(2022年11期)2022-06-20一种钢管平头坡口装置科技风(2020年2期)2020-02-14一种可排水的外开窗中国建筑金属结构(2019年4期)2019-05-15被动房用四密封多断桥隔热铝塑共挤型材中国建筑金属结构(2019年4期)2019-05-15会“叫”的工具箱和工具发明与创新·中学生(2019年1期)2019-03-23皮带机铸焊结构改向滚筒环焊缝的坡口设计及工艺改进科技创新与应用(2018年3期)2018-01-24爸爸的工具箱娃娃画报(2009年13期)2009-11-13
