降低數(shù)控套料差錯率的措施

宋　鵬　胡　羽

（廣船國際技術(shù)中心）

降低數(shù)控套料差錯率的措施

宋鵬胡羽

（廣船國際技術(shù)中心）

本文結(jié)合生產(chǎn)設(shè)計中船體結(jié)構(gòu)數(shù)控套料與現(xiàn)場數(shù)控切割下料的實際情況，總結(jié)數(shù)控套料造成差錯的各種原因，逐項提出改進(jìn)方案，降低數(shù)控套料差錯率。

放樣 數(shù)控套料 差錯率

0　前言

船體分段結(jié)構(gòu)圖紙生產(chǎn)設(shè)計完成的標(biāo)志是分段結(jié)構(gòu)放樣資料發(fā)放到施工部門。施工部門根據(jù)提供的放樣資料進(jìn)行下料。放樣資料的正確性，直接影響船體結(jié)構(gòu)零件下料和分段建造的準(zhǔn)確性。

船體結(jié)構(gòu)套料件一般分為型材和板材。型材所占比重較少，下料加工方式單一。板材所占比重很大，基本上分為數(shù)控、光蹤和手工三種下料方式，其中數(shù)控套料約占九成比重。船體板材零件眾多，形狀復(fù)雜，數(shù)控套料容易出現(xiàn)差錯。因此，降低數(shù)控套料的差錯率，是船體放樣中最值得研究的內(nèi)容，可以有效的提高船體結(jié)構(gòu)放樣質(zhì)量。

現(xiàn)階段，船體結(jié)構(gòu)數(shù)控放樣的流程為分解船體模型→下載零件信息→CADWIN軟件套料→制作切割指令→套料自檢→繪制下料草圖及封面→編制板材統(tǒng)計表、混套說明表→校對→打印簽字下發(fā)。

1　數(shù)控套料差錯狀態(tài)

匯總近兩年各型特種船在分段結(jié)構(gòu)下料過程中，施工部門反饋的各類數(shù)控套料差錯情況，編制為表格，見表1。

通過整理統(tǒng)計，首制產(chǎn)品船數(shù)控套料錯誤零件數(shù)量大約為300至500件，后續(xù)船大約為100件左右，主要有以下幾大類：

⑴ 數(shù)控下料零件的下料形式錯誤，約占40%；

⑵ 數(shù)控下料零件的數(shù)量錯誤，約占20%；

表1　數(shù)控套料錯誤統(tǒng)計表

⑶ 數(shù)控下料零件的切割指令或下料草圖有誤（如零件形狀、厚度、坡口、切割指令錯誤），約占20%；

⑷ 數(shù)控下料零件的資料正確，但現(xiàn)場施工人員誤以為資料錯誤，約占20%。

2　數(shù)控套料差錯原因分析與采取的措施

針對數(shù)控套料差錯的幾種類型，下文逐項總結(jié)原因，提出整改方案。

2.1零件下料形式錯誤

設(shè)計人員對零件加工路徑的準(zhǔn)確性把握不準(zhǔn)，造成大量此類錯誤。各產(chǎn)品船、各廠區(qū)對此類尺寸零件應(yīng)采取何種下料形式要求不統(tǒng)一，尤其是尺寸小于300mm的零件（如貫穿孔補板、小肘板）可采用光蹤或數(shù)控下料。我廠數(shù)控下料和光蹤下料是完全不同的下料方式，工作分屬不同工段負(fù)責(zé)。這類錯誤雖然最終不影響零件本身的下料，但會加大施工人員的配套工作量。

2.1.1原因分析

⑴ 零件表中各零件的不同下料形式，首先由SPDM軟件產(chǎn)生零件表時自動選擇，然后由生產(chǎn)設(shè)計人員手工干預(yù)而成。生產(chǎn)設(shè)計人員由于對生產(chǎn)工序不夠熟悉、對下料形式有時會選錯零件的加工路徑；

⑵ 放樣人員在制作下料資料時根據(jù)實際情況調(diào)整了部分零件的下料形式卻沒有反饋給生產(chǎn)設(shè)計人員，或反饋后由于節(jié)點時間緊迫沒修改零件表，導(dǎo)致了零件的下料形式在零件表與放樣資料中不一致。

2.1.2采取的措施

船體設(shè)計主辦在設(shè)計交底的時候要向設(shè)計人員說明本產(chǎn)品船生產(chǎn)涉及的各廠區(qū)，相應(yīng)廠區(qū)零件下料形式的具體要求；生產(chǎn)設(shè)計人員需對各個廠區(qū)的零件下料形式要求有足夠了解并正確填寫加工信息；生產(chǎn)設(shè)計流程中所有人員要有良好的溝通，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋并修改圖紙資料。

2.2零件數(shù)量錯誤

數(shù)控套料差錯造成的零件數(shù)量錯誤有兩種情況，分別是零件套料遺漏和零件套料重復(fù)。

2.2.1原因分析

⑴ 零件套料遺漏。出現(xiàn)這類問題的主要原因是分段數(shù)控套料工作完成后又有結(jié)構(gòu)修改，新增了零件，但下料資料遺漏修改。

⑵ 零件套料重復(fù)。出現(xiàn)這類問題的主要原因是放樣人員在使用Cadwin軟件進(jìn)行數(shù)控套料時操作失誤。具體情況是：放樣人員在SPDM系統(tǒng)中提取某分段零件信息，導(dǎo)入Cadwin軟件進(jìn)行套料。刪除部分套料板時，僅在Cadwin軟件的套料操作界面里進(jìn)行了刪除，遺漏刪除Cadwin數(shù)據(jù)庫內(nèi)的對應(yīng)套料板，導(dǎo)致此套料板上相應(yīng)零件重復(fù)套料。

2.2.2采取的措施

⑴ 零件套料遺漏。建模人員在分段放樣工作開始后如有設(shè)計修改應(yīng)將具體信息傳達(dá)給放樣人員，如有需要則按規(guī)定填寫《放樣資料修改通知單》，做好放樣修改過程跟蹤管理，見圖1。

放樣及校對人員在套料工作完成后應(yīng)做好檢查工作，分解分段Partlist（零件表清單）查看板材零件nested on選項，對無套料信息的零件再一一甄別其原因，排除光蹤件、手工板，見圖2。

⑵ 零件套料重復(fù)。分解分段Partlist（零件表清單）僅能檢查零件漏套，無法發(fā)現(xiàn)重復(fù)套料的零件，所以只能采用別的方法。

放樣人員使用Cadwin軟件套料時，重點注意刪除、保存這類操作，盡量避免出錯。套料過程中，可以打開Cadwin軟件NestPL菜單LoadPt選項，項目框里Arr一欄的數(shù)據(jù)對應(yīng)每個零件的套料數(shù)量，0代表正確，1代表漏套，-1代表重復(fù)套料，見圖3。此方法適用于套料時的自檢。

零件切割指令制作完成后，使用SPDM系統(tǒng)中的特殊處理選項，提取對應(yīng)分段切割指令的Gen文件信息，然后運行輔助設(shè)計菜單中的數(shù)控套料零件檢查選項，系統(tǒng)能夠檢查零件套料信息，對異常情況特殊標(biāo)注，見圖4。此方法適用于套料完成后的自檢或校對。

圖1　放樣資料修改通知單

圖2　分段零件表清單

圖3　Cadwin軟件操作界面

圖4　SPDM系統(tǒng)套料零件檢查

2.3零件形狀錯誤

2.3.1原因分析

⑴ 放樣人員在套料的時候或者在制作切割指令的時候沒有運用最新的模型信息。

⑵ 生產(chǎn)設(shè)計人員在放樣完成后重新運行某板架Scheme語句，雖然船體結(jié)構(gòu)并沒修改，但板架內(nèi)各件板的TBname有可能改變，導(dǎo)致這幾件板在相應(yīng)套料板中替換移位。

2.3.2采取的措施

⑴ 放樣人員做套料工作的首道工序就是分解分段，保證模型信息是最新的。設(shè)計人員修改模型之后要第一時間告知放樣人員，必要時按規(guī)定填寫《放樣資料修改通知單》。

⑵ 放樣人員刷新切割指令時需注意套料板上的零件，如有異常，需及時將Scheme文件內(nèi)相應(yīng)板件的No.改回原狀。

2.4零件板厚錯誤

2.4.1原因分析

套料時，如果船體零件與套料母材板厚材質(zhì)不一致，軟件會自動報錯。但當(dāng)零件套料完畢后，再修改其零件板厚或材質(zhì)，刷新切割指令時系統(tǒng)不會報錯。

2.4.2采取的措施

設(shè)計人員應(yīng)加強(qiáng)與放樣人員的溝通，在放樣工作開始之后如有零件板厚材質(zhì)等結(jié)構(gòu)修改需通知對方，必要時按規(guī)定填寫《放樣資料修改通知單》。

2.5零件坡口錯誤

2.5.1問題產(chǎn)生的原因

零件的坡口信息以前需要放樣人員對照結(jié)構(gòu)藍(lán)圖手工添加，容易出現(xiàn)疏漏或錯誤。

2.5.2問題的解決方法

從2014年開始，船體零件坡口開始建模，套料時坡口信息可以自動生成，大大減少了放樣時坡口錯漏的幾率。

2.6套料板指令缺失

2.6.1問題產(chǎn)生的原因

⑴ 放樣人員在套料的過程當(dāng)中使用的套料板號不規(guī)范。如套料板號2A1-10BN5000、2A1-10B-N5001中的5000、5001為隨意編號，而切割指令在下發(fā)時文件名沒有前綴，僅有后面的N5000、N5001。如其他分段有相同名稱套料板號則可能導(dǎo)致指令文件覆蓋缺失。

⑵ 放樣人員刷新或拷貝指令時出現(xiàn)遺漏。

2.6.2問題的解決方法

⑴ 套料板號現(xiàn)在已規(guī)定為前二或三位為所套分段整理號，后面二位數(shù)字為此分段的套料板編號，從01開始。例如1A1分段的整理號為80，則1A1分段數(shù)控板的編號為N8001、N8002、N8003以此類推；1A2分段的整理號為81，則1A2分段數(shù)控板的編號為N8101、N8102、N8103以此類推，避免編號重復(fù)。

⑵ 放樣人員仔細(xì)核實每個分段的指令的數(shù)量，不缺不漏。

2.7現(xiàn)場施工人員誤以為資料有誤

現(xiàn)場施工人員反饋的數(shù)控套料差錯中還有一類是由于找不到某個零件誤以為設(shè)計資料有誤，其根源是數(shù)控套料零件混套混亂、余料難尋。

2.7.1問題產(chǎn)生的原因

⑴ 放樣人員在進(jìn)行零件混套時，對現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況考慮不足，片面追求鋼材利用率，將大量余料跨批次跨廠區(qū)使用。

⑵ 各分段零件的混套情況沒有明確標(biāo)明，導(dǎo)致現(xiàn)場下料時需耗費大量精力歸堆混套零件。

2.7.2問題的解決方法

⑴ 為了更好的配合現(xiàn)場生產(chǎn)的實際情況，我們減少了每個批次分段的數(shù)量，由之前5～20個改為2～6個，每批次分段重量一般不超過800噸，方便現(xiàn)場生產(chǎn)任務(wù)分配；每個分段的數(shù)控套料草圖增加附頁—數(shù)控套料混套說明表，見圖5。

⑵ 規(guī)范余料板管理，在SPDM系統(tǒng)中對每件余料板進(jìn)行編號并標(biāo)明使用去向，在下料草圖的相應(yīng)套料板中增加此類信息，使每件余料板的使用情況能閉環(huán)，見圖6。

圖5　數(shù)控套料混套說明表

圖6　SPDM系統(tǒng)套料余料統(tǒng)計表

3　措施實施后的效果

隨著本文總結(jié)的幾項措施的實施，現(xiàn)場反饋的數(shù)控套料差錯情況整體數(shù)值已下降一半以上，數(shù)控套料差錯率顯著降低，提高了現(xiàn)場施工效率；尤其是隨著數(shù)控套料混套說明表的推廣使用，基本避免了現(xiàn)場施工人員誤以為資料有誤的情況，減少了下料零件的歸堆配套工作強(qiáng)度。

數(shù)控套料出現(xiàn)錯誤的情況多種多樣，但理論上講可以做到完全正確，設(shè)計人員的工作仍有很大的提升空間，需更加認(rèn)真、負(fù)責(zé)，努力避免差錯的出現(xiàn)。

4　結(jié)束語

本文針對數(shù)控套料差錯的各類情況逐項提出解決措施，簡述在此，供設(shè)計同仁參考。數(shù)控套料情況復(fù)雜，需要設(shè)計人員透徹理解其工作內(nèi)容，認(rèn)真負(fù)責(zé)；多與現(xiàn)場施工部門溝通，發(fā)現(xiàn)問題及時解決；總結(jié)教訓(xùn)，將經(jīng)驗傳承下去，逐漸提高數(shù)控套料設(shè)計質(zhì)量。

10.3969/j.issn.2095-4506.2016.03.011

宋 鵬（1986--），男，助理工程師，船舶設(shè)計。胡 羽（1990--），男，助理工程師，船舶設(shè)計。

（2016-4-18）