1、1-1 鋼材堆放及預處理1-1-1.鋼材堆放1) 概要鋼材堆場是進行船舶生產中最先行工程的鋼材卸貨、堆放及預處理的地方，此處的流程與所有工程及生產工程有聯系，因此確保鋼材的穩定物流是至關重要的。因此，鋼材堆場的運行要以維持整個工程為前提，必須實現自動化以達到合理化及活性化。從設計部鋼材取材及下訂單開始確保鋼材廠的鋼材后在堆放場儲存一段時間然后按加 工類型及始點重新分類后再按加工始點進行鋼材預處理并送出去進行切割及加工工作，建立 使上述一系列流程與船體生產設計信息及生產管理系統聯系后可圓滑的運行的自動化系統。現韓國船廠鋼材收取體系不僅不穩定且大部分還停留在人工操作或機械化階段因此存 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)概念實現鋼材收取的方法。今后造船行業想確保熟練的高技術勞動力會越發困難是毋庸置疑的事實，因此為克服這些困難實現高效生產，造船生產自動化中 一環的鋼材堆放及預處理也要建立自動化系統。2) 流程圖鋼材堆場的流程一般如【圖 1.1】所示，分為鋼材取材及訂單、鋼材入庫及卸貨、儲存及理料、預處理及送出四大階段。鋼材取材，訂單鋼材廠簽約鋼材入庫，卸貨理料鋼材儲存，理料加工日程信息鋼材預處理鋼材送出【圖 1.1】鋼材堆場流程圖在造船生產中鋼材類的流程對船體工程起著直接影響，因此確立與此對應的高效率工

3、程 體系是至關重要的。現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軟件及具備鋼材堆放及送出的自動化硬件設施。3) 鋼材堆場運行系統(1) 鋼材取材 / 訂單階段為按收取日程適時供應建造船舶所需的鋼材，對根據設計圖紙算出的鋼材物量進行預套料后下訂單到韓國各鋼材廠家確保所需鋼材的階段。現實行的確保建造船舶用鋼材的流程如【圖1.2】所示。預套料記入鋼材需求清單下發 POR訂單(廠家)入庫最終套料PilingSpec.切割計劃切割【圖 1.2】確保建造船舶用鋼材流程下發 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 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準日程為了應用堆場實際面積、減少堆放時間、符合堆場條件的堆放方案，縮短此階段周期是 至關重要的，因此需維持船廠與廠家間協助關系，探討出最優方案并確保對外競爭力。部分 船廠通過與廠家緊密的配合達成了無最初、最終納期之分，廠家根據船廠需要的節點供貨。除此之外，在船廠堆放量只確保 34 天的量，因此，可最大范圍減少場內

5、保管面積及縮減經費。現韓國各船廠的現狀是，按設計及生產工法、設備設施能力及生產管理系統的不同， 大小有點差異，但大致上鋼材取材及訂單業務的信息化管理已穩定，確立與廠家間的協助體 制方面，鋼材訂單信息及發貨單信息等已通過計算機網絡相互構成了實時共助體制（real t ime service）。但與日本、歐洲等地的先進船廠相比，鋼材廠家少且生產能力及供貨量無法滿足需求，為提高競爭力需解決鋼材收取體系上存在的結構性問題。為改善鋼材收取情況， 必須研究改善韓國鋼材收取體系結構方案及組織專題會議。即，鋼材廠家要推進為滿足船廠所需的多種規格及防止缺貨的合理化工作，特別是通過貼識別鋼材用的條形碼后出庫等的以

6、顧客為主的經營策略，盡量支援船廠更容易的建立穩定工程及自動化系統。其他方案可考慮鋼材中介廠，此方案替代各船廠親自經營大規模鋼材堆場，在第三方地點設立大面積的鋼材堆場，結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。但要設立這種中介廠，各船廠要先協調現各船廠已投資的堆場設備問題及選定位置、經營主體及船廠間物量及鋼材系統差異等問題。(2) 鋼材入庫是把廠家用船或駁船運輸過來的鋼材從卸貨碼頭運到鋼材堆場的工程階段，在歐洲普遍利用 軌道在陸地運輸，而在韓國和日本大部分通過海上運輸。基本是航運勞務隊主管卸貨工作，

7、 但只負責船或駁船到碼頭的范圍，因此船廠需要搬運到堆場的額外工作，現因場地規劃、設 備設施及運行上的問題等運行效率較低下。【圖 1.4】是韓國大型船廠卸貨工作的運行情況。為解決上述問題，可舉外因即航運勞務隊主管的卸貨制度的改善與內因即卸貨設備設施的自 動化及場地規劃的改善，但改善外因的前提是改定相關法規及與航運勞務隊的協調。在此通 過場地規劃及設備設施的自動化等想出最有效的卸貨方案。A廠B廠C廠D廠E廠程收到入港計劃樹立卸貨計劃收到裝貨文件申報海關入港開始搬運工卸貨鋼材主管設-.30/25噸吊車備-.200噸平板車航運勞務隊-.20噸懸臂起重機-.30/25噸吊車-.15噸懸臂起重機-.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 -.叉車兩臺卸貨物量卸貨能力42,500噸(/月)13個( /次)按長短分后卸貨51,000噸(/月)14個( /次)26,000噸(/月)14個( /次)10,000噸(/月)13個( /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( /次)* Unloade 卸r 貨 運輸到堆場懸臂起重機卸貨 B.TCrane卸貨拖放在龍門擱架上拖車搬運到臨時堆車搬運到堆場用電磁吊搬運到龍門擱架平板車的方式叉車或平板車搬運場

9、叉車堆放到堆場堆場備注-NO.8/9船塢除外NO.3船塢基準-行車堆場*Pile卸貨行車堆場-【表 1.4】韓國船廠鋼材卸貨現狀(3) 鋼材卸貨及堆放船舶建造主材料的鋼材因設計不同按厚度、材質及大小分很多種，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或陸運到各船廠，并如【圖1.5】保管在野外 堆場，此過程成為鋼材堆放。【圖 1.5】鋼材卸貨及堆放(4) 儲存鋼材 / 分類階段把以訂單為基礎利用計算機支持系統按鋼材堆放計劃從鋼材廠送到的鋼材儲存到相應的PILE，再按船體生產信息及加工計劃進行理料后根據每日工作安排供貨到預處理場的階段。此階段是出入庫系統的核心階段，因此以堆場

10、為中心的鋼材堆放及分類工作需與設計、工程 部分的鋼材管理、工程管理系統、鋼材堆場信息管理及設備限制系統相聯系并綜合運行，且發展到可建立基于上述內容的自動儲存及領料系統。但韓國船廠的現狀是鋼材收取體系不穩定且堆場運行人員、設備、加工時間及理料方法等堆場運行方式大部分為人工或是機械化操作，因此建立鋼材自動化出入庫系統非常落后。鋼材儲存及分類作業要在實現設備設施的硬件自動化前，需先開發關于訂單、入庫、領料、庫存量等的鋼材信息與堆放計劃的堆場綜合信息化管理系統軟件。-. 按 PILE、托盤堆放-. 安全堆放，防止變形及崩潰-. 與有關部門協商后堆放特殊材料(5) 鋼材理料如【圖 1.6】，入庫的鋼材根

11、據船廠的大工程一次按PAKAGE 分類，再根據加工工程按 LOT、尺寸、級別分類。一次理料按設計部給的理料信息清單，對照記賬入庫后卸貨的目錄進行以下工作。-. 確認是否有規格不符、遺漏、腐蝕、污染、損傷等情況-. 按 PAKAGE 分類-. 按 PAKAGE 分類完的 PILE 搬運到鋼材堆場-. 根據加工計劃從堆場搬運到預處理場二次理料根據細化的加工工程進行二次理料，對照設計部的 STEEL WORK ORDER 與一次理料是否有異常，并進行以下工作。-. 按加工場地優先順序分類-. 按加工 LOT 分類-. 左右對稱的需同時加工-. 可肉眼看出材料規格及船級社等級等【圖 1.6】鋼材堆場理

12、料【表 1.7】【表 1.8】是韓國船廠的鋼材 piling 方法與鋼材堆場運行現狀，【圖 1.9】是堆場的鋼材管理綜合信息化系統概要。卸貨一次理料A 廠按訂單順序入庫(開工 -4515) 按日期/號船/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)按號船(開工 -1520)按 PAKAGE（7 天物量)按號船 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 現狀A 廠B 廠C 廠D 廠E 廠樹立卸貨/周編制理料/工程堆放堆放/工作領料領料計劃進貨計劃指示表工作設施面積-. 由5 個跨間構成-.由4 個跨間構成-.由3 個跨間構成-.由2 個跨間構成-.由2 個跨間構成(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)4.1萬噸作業人員31 名28 名29 名10 名20 名工作形態兩班制兩班制兩班制兩班制兩班制主要設備-.-.25噸行車:5 臺15噸行車:3 臺-.-.25噸行車:5 臺15噸行車:1 臺-. 30噸LMC:3臺-. 15噸行車:1 臺-. 15噸行車:4 臺-.8噸行車:1 臺-.8噸行車:2 臺-. 16噸行車:1 臺-. F/I:1臺各跨間行車在投入預處理Roller Conveyo上rloading鋼材信場方式息掃入條形碼系統驅動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交給預交給預處理場工作處理場工作人員人員利用S/G Crane在Roller Conveyor 上loading鋼材卡交給預處理場工作人員使用行車在Roller Conveyo上rloading搬運預處理場【表 1.8】船廠鋼材堆場運行現狀鋼材訂單及切割信息管理系統鋼材切割及加工日程管理系統主機鋼材堆場信息管理系統入庫管理系統庫存管理系統出庫管理系統數據庫設備限制系統【圖 1.9】鋼材管理綜合信息化系統概要1-1-2.鋼材預處理1) 預處理必要性經過鋼

16、材堆放與理料后進行的預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。鋼材廠家要推進為滿足船廠所需的多種規格及防止缺貨的合理化工作，特別是通過貼識別鋼材用的條形碼后出庫等的以顧客為主的經營策略，盡量支援船廠更容易的建立穩定工程及自動化系統。在堆場按加工類別及加工日程分類的鋼材需按加工日程進行噴丸與車間底漆后送到加工工廠。現韓國船廠的現狀是，預處理工廠基本以實現自動化但前后道工序還停留在人工或機械化操作的階段，因此是待工及設備啟動率低下是直接原因。條形碼系統在鋼材儲存及分類階段還未穩定需人工進行標記及理料，因此需完善條形碼系統、確認鋼材分類正確性的檢測設備、預處

17、理后自動標記鋼材號的系統、標記特殊鋼材等級的設 備等。考慮使用預處理之后自動標記的設備，在先行工程中完成大多屬于切割工程的切割零件標記 作業，使切割效率大幅提升的方案等，且需建立為實現高效預處理作業的預處理工程自動化， 于此同時建立預處理前后道的自動化及信息管理系統。按船廠處理鋼材的能力及設備設施的能力決定鋼材預處理線的數量、規格及運行方式等【。圖1.10】是船廠預處理場運行現狀。設施面積(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)設備啟動率67.5%70.0%70.5%85

18、.0%70.0%預處理顏色單色(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-使用油性記號筆-標記A 廠B 廠C 廠D 廠E 廠工程投入鋼材預熱噴丸車間底漆干燥間投入切割工廠鋼材等級表

19、 -AH,DH,E鋼H :黃色示方式-TMCP鋼:綠色-軟鋼:白色-使用油性記號筆-D grade以上: 進-AH鋼:三角形行stamp標記-DH,EH鋼:”-使用油性記號筆-A:白色-其余鋼:黃色預處理鋼材 TCC+SG crane各+運輸方式跨行車各跨行車-AH,DH鋼:藍色-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】船廠鋼材預處理場運行現狀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、處理分為機械處理方法及化學處理方法，而船廠使用的是機械處理方法。此方法分為噴丸、沖砂、機械除銹、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。【圖1.11】是鋼板進入噴丸機的情形。【圖 1.11】鋼板自動噴丸的情形(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】是剛進行車間底漆后的鋼板。【圖 1.12】進

21、行車間底漆后的鋼板(5) 使用傳送帶系統的鋼材入庫如【圖1.13】所示，使用傳送帶系統把車間底漆完的鋼板運輸到切割工廠，切割工廠的各跨間按各跨間工程所需用電磁吊搬運鋼板。【圖 1.13】用傳送帶與電磁吊搬入切割工廠1-1-3.自動標記預處理鋼材信息系統 (Auto-labeling system)1) 技能為了預處理根據二次理料按 LOT 分類、堆放的鋼材在出庫的節點工作人員將鋼材固有編號(I.D.)輸入到 R.F.終端（或計算機）就可通過計算機處理所有預處理工程鋼材信息的系統。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狀。(2) 預處理工程管理自動控制車間底漆方式、預處理鋼材生產管理、在完成車間底漆的鋼材上自動標記鋼材信息、軟件自動算出各種消耗品(油漆、稀釋劑、噴丸球等)的理論消耗現狀、鋼材的Trans Bay 堆放、自動標記前修改 PILE 編號等。(3) Trans bay 管理運行型鋼及鋼板搬入管理、自動標記T/bay 堆放 PILE 編號后修改（但庫存量變動及出庫管理需工作人員人工輸入數據）等所有技能的總管系統。2) 打印內容如【圖 1.14】所示，自動標記的鋼材信息包括加工類別、派工單編號、分段號、標記編號、鋼板尺寸、預處理日期、序列號、鋼板材質、T/Bay 堆放編