降低数控套料差错率的措施

宋　鹏　胡　羽

（广船国际技术中心）

降低数控套料差错率的措施

宋鹏胡羽

（广船国际技术中心）

本文结合生产设计中船体结构数控套料与现场数控切割下料的实际情况，总结数控套料造成差错的各种原因，逐项提出改进方案，降低数控套料差错率。

放样 数控套料 差错率

0　前言

船体分段结构图纸生产设计完成的标志是分段结构放样资料发放到施工部门。施工部门根据提供的放样资料进行下料。放样资料的正确性，直接影响船体结构零件下料和分段建造的准确性。

船体结构套料件一般分为型材和板材。型材所占比重较少，下料加工方式单一。板材所占比重很大，基本上分为数控、光踪和手工三种下料方式，其中数控套料约占九成比重。船体板材零件众多，形状复杂，数控套料容易出现差错。因此，降低数控套料的差错率，是船体放样中最值得研究的内容，可以有效的提高船体结构放样质量。

现阶段，船体结构数控放样的流程为分解船体模型→下载零件信息→CADWIN软件套料→制作切割指令→套料自检→绘制下料草图及封面→编制板材统计表、混套说明表→校对→打印签字下发。

1　数控套料差错状态

汇总近两年各型特种船在分段结构下料过程中，施工部门反馈的各类数控套料差错情况，编制为表格，见表1。

通过整理统计，首制产品船数控套料错误零件数量大约为300至500件，后续船大约为100件左右，主要有以下几大类：

⑴ 数控下料零件的下料形式错误，约占40%；

⑵ 数控下料零件的数量错误，约占20%；

表1　数控套料错误统计表

⑶ 数控下料零件的切割指令或下料草图有误（如零件形状、厚度、坡口、切割指令错误），约占20%；

⑷ 数控下料零件的资料正确，但现场施工人员误以为资料错误，约占20%。

2　数控套料差错原因分析与采取的措施

针对数控套料差错的几种类型，下文逐项总结原因，提出整改方案。

2.1零件下料形式错误

设计人员对零件加工路径的准确性把握不准，造成大量此类错误。各产品船、各厂区对此类尺寸零件应采取何种下料形式要求不统一，尤其是尺寸小于300mm的零件（如贯穿孔补板、小肘板）可采用光踪或数控下料。我厂数控下料和光踪下料是完全不同的下料方式，工作分属不同工段负责。这类错误虽然最终不影响零件本身的下料，但会加大施工人员的配套工作量。

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软件产生零件表时自动选择，然后由生产设计人员手工干预而成。生产设计人员由于对生产工序不够熟悉、对下料形式有时会选错零件的加工路径；

⑵ 放样人员在制作下料资料时根据实际情况调整了部分零件的下料形式却没有反馈给生产设计人员，或反馈后由于节点时间紧迫没修改零件表，导致了零件的下料形式在零件表与放样资料中不一致。

2.1.2采取的措施

船体设计主办在设计交底的时候要向设计人员说明本产品船生产涉及的各厂区，相应厂区零件下料形式的具体要求；生产设计人员需对各个厂区的零件下料形式要求有足够了解并正确填写加工信息；生产设计流程中所有人员要有良好的沟通，发现问题及时反馈并修改图纸资料。

2.2零件数量错误

数控套料差错造成的零件数量错误有两种情况，分别是零件套料遗漏和零件套料重复。

2.2.1原因分析

⑴ 零件套料遗漏。出现这类问题的主要原因是分段数控套料工作完成后又有结构修改，新增了零件，但下料资料遗漏修改。

⑵ 零件套料重复。出现这类问题的主要原因是放样人员在使用Cadwin软件进行数控套料时操作失误。具体情况是：放样人员在SPDM系统中提取某分段零件信息，导入Cadwin软件进行套料。删除部分套料板时，仅在Cadwin软件的套料操作界面里进行了删除，遗漏删除Cadwin数据库内的对应套料板，导致此套料板上相应零件重复套料。

2.2.2采取的措施

⑴ 零件套料遗漏。建模人员在分段放样工作开始后如有设计修改应将具体信息传达给放样人员，如有需要则按规定填写《放样资料修改通知单》，做好放样修改过程跟踪管理，见图1。

放样及校对人员在套料工作完成后应做好检查工作，分解分段Partlist（零件表清单）查看板材零件nested on选项，对无套料信息的零件再一一甄别其原因，排除光踪件、手工板，见图2。

⑵ 零件套料重复。分解分段Partlist（零件表清单）仅能检查零件漏套，无法发现重复套料的零件，所以只能采用别的方法。

放样人员使用Cadwin软件套料时，重点注意删除、保存这类操作，尽量避免出错。套料过程中，可以打开Cadwin软件NestPL菜单LoadPt选项，项目框里Arr一栏的数据对应每个零件的套料数量，0代表正确，1代表漏套，-1代表重复套料，见图3。此方法适用于套料时的自检。

零件切割指令制作完成后，使用SPDM系统中的特殊处理选项，提取对应分段切割指令的Gen文件信息，然后运行辅助设计菜单中的数控套料零件检查选项，系统能够检查零件套料信息，对异常情况特殊标注，见图4。此方法适用于套料完成后的自检或校对。

图1　放样资料修改通知单

图2　分段零件表清单

图3　Cadwin软件操作界面

图4　SPDM系统套料零件检查

2.3零件形状错误

2.3.1原因分析

⑴ 放样人员在套料的时候或者在制作切割指令的时候没有运用最新的模型信息。

⑵ 生产设计人员在放样完成后重新运行某板架Scheme语句，虽然船体结构并没修改，但板架内各件板的TBname有可能改变，导致这几件板在相应套料板中替换移位。

2.3.2采取的措施

⑴ 放样人员做套料工作的首道工序就是分解分段，保证模型信息是最新的。设计人员修改模型之后要第一时间告知放样人员，必要时按规定填写《放样资料修改通知单》。

⑵ 放样人员刷新切割指令时需注意套料板上的零件，如有异常，需及时将Scheme文件内相应板件的No.改回原状。

2.4零件板厚错误

2.4.1原因分析

套料时，如果船体零件与套料母材板厚材质不一致，软件会自动报错。但当零件套料完毕后，再修改其零件板厚或材质，刷新切割指令时系统不会报错。

2.4.2采取的措施

设计人员应加强与放样人员的沟通，在放样工作开始之后如有零件板厚材质等结构修改需通知对方，必要时按规定填写《放样资料修改通知单》。

2.5零件坡口错误

2.5.1问题产生的原因

零件的坡口信息以前需要放样人员对照结构蓝图手工添加，容易出现疏漏或错误。

2.5.2问题的解决方法

从2014年开始，船体零件坡口开始建模，套料时坡口信息可以自动生成，大大减少了放样时坡口错漏的几率。

2.6套料板指令缺失

2.6.1问题产生的原因

⑴ 放样人员在套料的过程当中使用的套料板号不规范。如套料板号2A1-10BN5000、2A1-10B-N5001中的5000、5001为随意编号，而切割指令在下发时文件名没有前缀，仅有后面的N5000、N5001。如其他分段有相同名称套料板号则可能导致指令文件覆盖缺失。

⑵ 放样人员刷新或拷贝指令时出现遗漏。

2.6.2问题的解决方法

⑴ 套料板号现在已规定为前二或三位为所套分段整理号，后面二位数字为此分段的套料板编号，从01开始。例如1A1分段的整理号为80，则1A1分段数控板的编号为N8001、N8002、N8003以此类推；1A2分段的整理号为81，则1A2分段数控板的编号为N8101、N8102、N8103以此类推，避免编号重复。

⑵ 放样人员仔细核实每个分段的指令的数量，不缺不漏。

2.7现场施工人员误以为资料有误

现场施工人员反馈的数控套料差错中还有一类是由于找不到某个零件误以为设计资料有误，其根源是数控套料零件混套混乱、余料难寻。

2.7.1问题产生的原因

⑴ 放样人员在进行零件混套时，对现场实际生产情况考虑不足，片面追求钢材利用率，将大量余料跨批次跨厂区使用。

⑵ 各分段零件的混套情况没有明确标明，导致现场下料时需耗费大量精力归堆混套零件。

2.7.2问题的解决方法

⑴ 为了更好的配合现场生产的实际情况，我们减少了每个批次分段的数量，由之前5～20个改为2～6个，每批次分段重量一般不超过800吨，方便现场生产任务分配；每个分段的数控套料草图增加附页—数控套料混套说明表，见图5。

⑵ 规范余料板管理，在SPDM系统中对每件余料板进行编号并标明使用去向，在下料草图的相应套料板中增加此类信息，使每件余料板的使用情况能闭环，见图6。

图5　数控套料混套说明表

图6　SPDM系统套料余料统计表

3　措施实施后的效果

随着本文总结的几项措施的实施，现场反馈的数控套料差错情况整体数值已下降一半以上，数控套料差错率显著降低，提高了现场施工效率；尤其是随着数控套料混套说明表的推广使用，基本避免了现场施工人员误以为资料有误的情况，减少了下料零件的归堆配套工作强度。

数控套料出现错误的情况多种多样，但理论上讲可以做到完全正确，设计人员的工作仍有很大的提升空间，需更加认真、负责，努力避免差错的出现。

4　结束语

本文针对数控套料差错的各类情况逐项提出解决措施，简述在此，供设计同仁参考。数控套料情况复杂，需要设计人员透彻理解其工作内容，认真负责；多与现场施工部门沟通，发现问题及时解决；总结教训，将经验传承下去，逐渐提高数控套料设计质量。

10.3969/j.issn.2095-4506.2016.03.011

宋 鹏（1986--），男，助理工程师，船舶设计。胡 羽（1990--），男，助理工程师，船舶设计。

（2016-4-18）