Luận văn Xây dựng quy trình bóc tách tôn vỏ, kết cấu thân tàu thủy để lập hồ sơ dự toán đóng tàu theo thiết kế

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lập dự toán cho việc đóng mới hoặc sửa chữa một con tàu là một công
việc hết sức quan trọng. Nếu việc lập dự toán đóng tàu sát với thực tế thì nó
sẽ giúp cho đơn vị đóng tàu giảm được rất nhiều chi phí trong quá trình đóng
một con tàu, đồng thời việc nắm được kinh phí đóng một con tàu từ lúc lập dự
án đến khi hoàn thành cũng là một kênh tham khảo rất hữu ích cho chủ đầu tư
khi quyết định chọn nhà thầu và đơn vị thi công cho kế hoạch kinh doanh của
mình.
Hiện tại ở Việt Nam, việc lập dự toán xây dựng được thực hiện gần như
tiêu chuẩn dựa trên các phần mềm uy tín. Tuy nhiên, trong lĩnh vực đóng tàu
công việc lập dự toán vẫn đang gặp nhiều khó khăn, mỗi nơi mỗi khác, không
thống nhất do đặc thù của công việc đóng tàu.
Lập dự toán đóng tàu có nghĩa là chúng ta phải tính toán được các chi
phí cần có khi đóng một con tàu mà chúng ta có thể kể ra sau đây:
Chi phí thiết kế;
Chi phí đăng kiểm;
Chi phí nguyên vật liệu (Vật tư chính, vật tư phụ, máy móc thiết bị lắp
đặt trên tàu .v.v );
Chi phí năng lượng (điện, ga, Oxy .v.v );
Chi phí nhân công trực tiếp, gián tiếp;
Chi phí quản lý dự án;
Chi phí tài chính, bảo hiểm;
1
Chi phí khấu hao tài sản cố định;
Chi phí tiếp thị, quảng cáo;
Chi phí rủi ro, dự phòng;
Chi phí sản xuất chung;
Thuế;
Chi phí bảo hành sau bán hàng (nếu có).
Trong các hạng mục kể trên, quan trọng nhất, ảnh hưởng tới các chi

phí khác nhất đó là chi phí nguyên vật liệu (chi phí này thường chiếm từ 65%
đến 75% giá thành một con tàu, tùy vào từng loại tàu), trong chi phí nguyên
vật liệu chi phí của trang thiết bị, máy móc có thể tính được đơn giản nếu biết
loại tàu, định mức trang thiết bị, máy móc và dựa vào các catalog thiết bị,
máy móc của các nhà thầu phụ. Như vậy quan trọng nhất trong việc định giá
thành con tàu bây giờ nằm ở chỗ phải tính được khối lượng tôn vỏ bao, kết
cấu của tàu.
Trong đề tài này tác giả sẽ đưa ra quy trình tính toán khối lượng tôn vỏ
bao, kết cấu của tàu, qua đó định giá cho mục vật tư này và các hạng mục liên
quan như đã kể trên đồng thời cũng phân tích các đặc điểm về kết cấu tàu,
khối lượng tàu để đưa ra các phương án dự toán đóng mới khác nhau giúp cho
chủ đầu tư có thể lựa chọn một phương án tối ưu nhất phù hợp với khả năng
của mình.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Trên cơ sở hồ sơ thiết kế kỹ thuật của tàu, ta xây dựng quy trình bóc
tách tôn vỏ, kết cấu để đạt được các mục đích sau:
Tính được khối lượng tôn, thép hình cần để đóng tàu;
2
Đưa ra các phương án đóng tàu phục vụ việc lựa chọn nhà máy đóng
tàu;
Sơ bộ tính toán khối lượng đường hàn, diện tích sơn cần chuẩn bị;
Tính toán lượng nhân công, trang thiết bị phục vụ cho đóng tàu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các tàu được đóng mới, hoán cải tại
Việt Nam. Ta tiến hành nghiên cứu đưa ra quy trình bóc tách tôn vỏ, kết cấu
thân tàu dựa trên hồ sơ thiết kế của con tàu.
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Phân tích phương pháp lập dự toán hiện có trên thế giới và Việt Nam.
Dựa vào phần mềm ShipConstructor để mô hình hóa kết cấu thân tàu
và dựa vào việc phân tích các phương án lập dự toán giá thành hiện có qua đó

xây dựng quy trình bóc tách tôn vỏ và kết cấu tàu thủy để lập phương án dự
toán tối ưu nhất cho tàu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Dựa vào việc tổng hợp các phương pháp lập dự toán hiện tại, tác giả tập
trung đi vào phân tích ưu điểm, nhược điểm của từng phương pháp qua đó
đưa ra quy trình bóc tách tôn vỏ hợp lý nhất, thuận tiện nhất cho việc lập dự
toán đóng mới, sửa chữa tàu ứng với từng trường hợp cụ thể.
Đề tài sẽ là cơ sở quan trọng để các chủ đầu tư có thể tham khảo và để
nhà thầu áp dụng trong việc lập hồ sơ gói thầu cũng như xây dựng phương án
lập dự toán đóng mới tàu của mình được chính xác, tiết kiệm nhất.
Đề tài cũng là một tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn đồng nghiệp,
các bạn sinh viên trong công việc cũng như trong quá trình học tập của mình.
3
CHƯƠNG 1: CÁC GIẢI PHÁP BÓC TÁCH XÂY DỰNG DỰ TOÁN
TRONG ĐÓNG TÀU
1.1. Thành phần giá thành
Giá thành của một con tàu là một chi phí tổng hợp phức tạp, khó xác
định, cũng giống như các sản phẩm khác giá thành đóng mới một con tàu
cũng được cấu thành bởi các loại chi phí sau:
Chi phí thiết kế;
Chi phí đăng kiểm;
Chi phí nguyên vật liệu (Vật tư chính, vật tư phụ, máy móc thiết bị lắp
đặt trên tàu .v.v );
Chi phí năng lượng (điện, ga, Oxy .v.v );
Chi phí nhân công trực tiếp, gián tiếp;
Chi phí quản lý dự án;
Chi phí tài chính, bảo hiểm;
Chi phí khấu hao tài sản cố định;
Chi phí tiếp thị, quảng cáo;
Chi phí rủi ro, dự phòng;

Chi phí sản xuất chung;
Thuế;
Chi phí bảo hành sau bán hàng (nếu có).
4
Chi phí thiết kế là phí phải trả cho nhà thiết kế. Chi phí này bao gồm
phí thiết kế cơ bản và phí thiết kế công nghệ đối với tàu hàng thông thường
thì phí này vào khoảng (2 – 3)% giá trị con tàu, tùy vào loại tàu, mức độ phức
tạp của tàu v.v
Phí đăng kiểm là chi phí phải trả cho cơ quan đăng kiểm gồm: Phí
đăng kiểm cho thiết kế, phí đăng kiểm cho quá trình giám sát, kiểm tra trong
quá trình đóng tàu, phí đăng kiểm cho quá trình kiểm tra tàu khi thử tàu. Phí
này thay đổi trong khoảng (1 – 2)% tùy thuộc vào cơ quan đăng kiểm.
Chi phí nguyên vật liệu bao gồm tiền để mua tôn, thép hình, mua máy
móc thiết bị .v.v phí này dao động trong khoảng (65 – 75)% giá trị con tàu.
Chi phí này đặc biệt quan trọng trong tính giá thành con tàu. Nếu chi phí này
tính nhầm thì kéo theo các chi phí khác tính cũng sai vì chi phí này là cơ sở
đầu vào của nhiều chi phí khác như nhân công, điện, khí, gas, que hàn, cẩu
.v.v nên chi phí này càng chính xác bao nhiêu, giá thành con tàu càng chính
xác bấy nhiêu và chủ đầu tư mới có kế hoạch chuẩn bị vốn, vật tư đúng,
không thừa, thiếu gây lãng phí.
Chi phí năng lượng là chi phí như cẩu, máy móc phục vụ đóng tàu như
máy phun cát, lốc tôn, phun sơn, cắt .v.v Chi phí này thường chiếm tỷ trọng
nhỏ, nó phụ thuộc vào việc lựa chọn nhà máy đóng tàu, phương pháp đóng
tàu. Có thể tính toán gần đúng đơn giản dựa vào khối lượng vật tư mà ta tính
được.
Chi phí nhân công trực tiếp và gián tiếp là tiền công phải trả cho
người lao động khi tham gia vào việc đóng tàu, chi phí này dễ dàng tính được
phụ thuộc vào từng nhà máy và mô hình quản trị của nó, thời gian đóng tàu
càng lâu chi phí này càng lớn.
5

Chi phí quản trị dự án là chi phí cần trả cho người tham gia quản lý dự
án như quản lý vật tư, quản lý kỹ thuật .v.v.
Chi phí tài chính, bảo hiểm: Chi phí tài chính là chi phí liên quan đến
số tiền phải đi vay của chủ đầu tư, chi phí này nếu không quản lý tốt sẽ rất
khó xác định được vì không biết mình thừa, thiếu bao nhiêu và trong mỗi giai
đoạn khác nhau là bao nhiêu. Chi phí này có thể tính tương đối chính xác nếu
chúng ta xây dựng được tiến độ đóng mới tàu và căn cứ vào đó với mỗi một
phương án đóng khác nhau, người lập dự án sẽ tính được được số tiền cần có
và từ đó chủ tàu sẽ cân đối để biết mình có cần vay hay không và vay bao
nhiêu, thông qua đó chúng ta có thể tính được chi phí tài chính. Còn đối với
chi phí bảo hiểm phụ thuộc vào hãng bảo hiểm mà ta chọn, tốt nhất ta lên
chọn hãng bảo hiểm nào có uy tín, có thể đảm bảo thanh toán được khi có sự
cố.
Chi phí khấu hao tài sản cố định: Để tính được chi phí này cần phải
liệt kê ra được những tài sản cố định nào tham gia vào quá trình sản xuất, sau
đó bộ phận tài chính kế toán sẽ đăng ký với cơ quan quản lý thuế về phương
thức khấu hao tài sản cố định và chúng ta có thể dựa vào đó để tính.
Chi phí tiếp thị quảng cáo và công tác thị trường, khách hàng: Nếu là
tàu đóng với mục đích thương mại thì chúng ta sẽ quan tâm đến chi phí này
còn nếu không thì có thể bỏ qua.
Chi phí rủi ro, dự phòng: Là chi phí tính đến các rủi ro trong quá trình
đóng tàu như sự biến động của giá vật tư, sự thay đổi của thị trường, tỷ giá
.v.v. Chi phí này thường khó xác định, tốt nhất lên tham khảo các tàu đã đóng
và xem xét tình hình hiện tại của nền kinh tế để đưa ra một con số thích hợp.
Chi phí sản xuất chung: là các chi phí mà không thể chỉ rõ được xuất
phát từ đâu, có thể là chi phí để ngoại giao, chi phí vì không làm đúng kế
6
hoạch, chẳng hạn hôm nay tôi đến nhận vật tư tại một địa điểm nào đó thì vì
lý do nào đó không nhận được và ngày hôm đó hiệu quả coi như bằng không,
tuy nhiên ta vẫn phải trả lương cho lái xe, tiền dầu, nhỡ kế hoạch sản xuất

.v.v. Chi phí này thường dựa vào các dự án đã đóng để tính.
Thuế: gồm tất cả các loại thuế nếu nằm trong danh mục phải đóng.
Chi phí bảo hành sau bán hàng: Nếu là tàu đóng để bán thì ta mới
quan tâm đến loại chi phí này.
Qua việc phân tích các chi phí để định giá thành tàu ở trên ta thấy rằng:
Chi phí vật tư là chi phí chiếm tỷ trọng lớn nhất, đồng thời nó ảnh hưởng đến
nhiều chi phí khác, chính vì vậy, việc tính đúng loại chi phí này là rất quan
trọng đối với việc dự toán giá thành tàu.
Ở các nước có ngành công nghiệp đóng tàu phát triển, việc lập ra quy
trình bóc tách tôn vỏ bao, kết cấu tàu được thực hiện rất khoa học, chi tiết và
chính xác. Công việc đóng tàu tại các nước đó cũng được giám sát một cách
nghiêm ngặt. Chính vì vậy, khối lượng vỏ tàu sau khi đóng xong có sai số rất
nhỏ so với quá trình tính toán. Và việc dự toán giá thành cũng rất chính xác.
Việc áp dụng các phần mềm trong tính toán kết cấu, vỏ bao tàu, trong
việc triển khai công nghệ tàu được thực hiện triệt để. Có thể kể đến các phần
mềm dùng để triển khai công nghệ nổi tiếng như: TRIBON, NUPAS, NAPA,
SHIPCONSTRUCTOR .v.v. Và do việc áp dụng các phần mềm như vậy, việc
tính toán ra khối lượng vỏ tàu, trọng tâm vỏ tàu rất dễ dàng, đảm bảo độ tin
cậy cao.
Ngoài ra, khi áp dụng các phần mềm vào công việc triển khai công
nghệ tàu sẽ giúp cho người thiết kế nắm được các thông tin cơ bản của các
khung kết cấu, khối lượng tôn vỏ của từng phần một, qua đó sẽ đưa ra phương
7
án phù hợp nhất cho năng lực đóng tàu của nhà máy và sẽ làm tối ưu quá trình
đóng tàu, góp phần làm giảm giá thành đóng mới tàu.
Khối lượng từng loại vật tư khác nhau được bóc tách một cách chi tiết
cả về diện tích, thể tích, khối lượng, đặc điểm riêng sẽ giúp cho chủ đầu tư
chuẩn bị vật tư một cách hợp lý dựa vào năng lực của mình.
Sử dụng phần mềm trong triển khai công nghệ tàu sẽ được tiến hành
trên dạng mô hình 3D, qua đó giúp người thiết kế phát hiện ra những lỗi mà

bình thường không phát hiện được như sự va chạm giữa các kết cấu, các lỗi
sai trong triển khai, sự lồi, lõm của bề mặt vỏ bao v.v.
Tóm lại quy trình triển khai công nghệ phục vụ cho việc đóng tàu cũng
như dự toán giá thành tàu được thực hiện theo các bước sau:
8
Nhận hồ sơ thiết kế kỹ thuật Áp dụng một trong các phần
mềm để mô hình hóa kết
cấu
Xuất ra trị số về khối lượng,
trọng tâm của kết cấu các mặt
cắt sườn, cắt dọc.
Kiểm tra sự hợp lý của kết
cấu, có sự va chạm kết cấu
hay không.
Tính các chi phí khác liên
quan và dự toán giá thành tàu.
Và tính chi phí theo tiến độ
sản xuất
Xuất trị số về khối lượng, trọng tâm,
diện tích sơn, của từng loại thép hình,
thép tấm của từng phân , tổng đoặn
Xuất trị số về khối lượng,
trọng tâm, diện tích sơn, của
từng loại thép hình, thép tấm
toàn tàu
Dựa vào năng lực của nhà
máy, kết cấu tàu phân chia
phân tổng đoạn hợp lý
Hình 1.1: Quá trình triển khai công nghệ đóng tàu
1.2. Giải pháp dự toán giá thành tàu

Hiện tại ở Việt Nam, việc dự toán giá thành tùy theo từng thời điểm của
dự án mà được thực hiện theo một trong các cách sau:
1.2.1 Giải pháp dự toán giá thành tàu
Khi chưa có hồ sơ thiết kế kỹ thuật
a/ Dự toán giá thành tàu dựa vào thống kê: Có nghĩa là khi cần định
giá cho một con tàu nào đó chủ đầu tư sẽ xem xét đến các tàu có chức năng
tương tự, có trọng tải gần hoặc gần bằng so với tàu định đóng, qua đó chuẩn
bị chi phí và dự trù vật tư. Phương pháp này có lợi là việc định giá thành rất
đơn giản, tuy nhiên, Chúng ta biết rằng với mỗi một con tàu khác nhau, giá
thành của tàu không những phụ thuộc vào chức năng, trọng tải (trừ những tàu
đóng theo seri) mà nó còn phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như: Vùng
hoạt động của tàu, trang thiết bị bố trí trên tàu, nhà máy đóng tàu, giá vật tư
biến động .v.v. và đôi khi việc tìm kiếm hồ sơ của tàu đã đóng cũng không
chắc đã chuẩn. Nói chung phương pháp này cho kết quả với sai số không
kiểm soát được. Chẳng hạn chủ tàu cần đóng mới tàu hàng chạy biển 3200 tấn
cấp không hạn chế, tham khảo các tàu hàng cùng trọng tải đã đóng nhưng
chạy cấp HC I có giá thành là 32 tỷ đồng. Như vậy, trong trường hợp này giá
thành tàu sẽ không chính xác do vùng hoạt động tàu khác nhau;
b/ Dự toán giá thành đơn giản: Áp dụng cho những chủ đầu tư mà
kiến thức về đóng tàu là hạn chế, thường là những chủ đầu tư tư nhân với
năng lực tài chính lớn. Khi lên kế hoạch đóng tàu thường áng chừng lượng
tiền cần chuẩn bị và khi đóng tàu cần gì thì mua lấy hoặc mua với số lượng
không kiểm soát được. Dự toán như thế này thường mang đến sai số lớn. Sau
khi đóng tàu xong vật tư có thể thừa nhiều, không định lượng được thời gian
hoàn thiện tàu do không đánh giá được đúng năng lực của nhà máy, làm mất
cơ hội kinh doanh .v.v. Tóm lại, phương pháp này không nên áp dụng;
9
1.2.2 Khi đã có hồ sơ thiết kế kỹ thuật
Dự toán giá thành dựa trên hồ sơ thiết kế kỹ thuật bằng phương
pháp thông thường: Dựa vào hồ sơ kỹ thuật của tàu, chủ đầu tư sẽ nhờ đơn vị

hoặc cá nhân nào đó tính toán giá thành dựa trên việc bóc tách các chi tiết kết
cấu, tôn vỏ, thiết bị .v.v. Phương pháp này cho độ chính xác khá tin cậy. Tuy
nhiên, nếu chỉ dựa vào hồ sơ kỹ thuật thì đôi khi là không đủ vì người tính
toán sẽ không lường trước được các chi phí liên quan như chi phí khí, gas,
que hàn, mã cẩu .v.v. và đôi khi trong quá trình đóng tàu có nhiều lúc phải sửa
thiết kế, thay đổi kết cấu để phù hợp công nghệ, như vậy là dự toán sẽ có sai
số.
Bên cạnh đó, nếu việc bóc tách tôn vỏ bao, kết cấu, nhất là tôn vỏ bao
bằng các phương pháp cổ điển thuần túy như: Phương pháp Êgôrốp,
Trênakôp, trắc địa .v.v. thường cho kết quả không chính xác. Ví dụ, khi tham
khảo phương pháp bóc tách tôn vỏ bao bằng phương pháp Êgôrốp tại nhà máy
đóng tàu Đại Dương, những phần tôn cong như vùng đuôi, vùng mũi thường
cho kết quả có sai số là từ 5 đến 10 % so với thực tế [3].
Hiện nay, khi ngành công nghiệp đóng tàu của chúng ta đang phát triển
thì việc du nhập các phần mềm công nghệ phục vụ đóng tàu được thực hiện
tại gần như hầu hết các nhà máy lớn. Chúng ta đang tập trung vào vấn đề sử
dụng công nghệ là chính mà đôi khi lại không để ý đến vấn đề có thể dựa vào
nó cho việc lập dự toán giá thành tàu.
Như vậy, qua việc phân tích đánh giá các phương pháp dự toán giá
thành, cũng như bóc tách tôn vỏ, kết cấu ở trong nước và trên thế giới tác giả
thấy rằng, việc áp dụng phần mềm vào việc mô hình hóa kết cấu và qua đó
bóc tách khối lượng tôn sắt thép, thiết bị, lập kế hoạch mua sắm vật tư, phân
chia phân, tổng đoạn, lập kế hoạch đóng tàu .v.v. và qua đó dự toán giá thành
10
tàu sẽ cho độ chính xác cao nhất có thể có và điều này đã và đang được thế
giới áp dụng, vì vậy chúng ta cũng cần đi theo hướng này.
Phân tích công việc là như vậy, tuy nhiên, công việc bắt đầu từ đâu, làm
như thế nào, phân tích công việc như thế nào, đánh giá như thế nào, tổng hợp
ra làm sao thì hiện tại chúng ta chưa có. Trong luận văn này tác giả cố gắng
giải quyết các vấn đề đó để xây dựng quy trình bóc tách tôn vỏ, kết cấu tàu

một cách hợp lý nhất, khoa học nhất.
Trong các chương tiếp theo tác giả sẽ đi xây dựng cơ sở lý thuyết để
xây dựng quy trình dựa trên phần mềm công nghệ ShipConstructor, sau đó
tính toán vật tư cho tàu hậu cần nghề cá 650 tấn dựa trên quy trình đã xây
dựng, đưa ra các nhận xét, đánh giá so với các phương pháp khác.
11
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG
PHỤC VỤ DỰ TOÁN GIÁ THÀNH TÀU
2.1. Dự toán giá thành tàu
Ở trên tác giả đã trình bày các chi phí liên quan đến giá thành tàu. Giá
thành một con tàu theo các quy định pháp luật về thuế hiện hành được tính
toán cụ thể như trong bảng 2.1.
Tuy nhiên trong phạm vi đề tài nghiên cứu, tác giả chỉ đề cập đến nội
dung vật tư phần vỏ tàu bao gồm tôn vỏ tàu và kết cấu thân tàu để phục vụ
việc lập quy trình bóc tách tối ưu nhằm đưa ra khối lượng chính xác nhất,
giúp cho chủ đầu tư tham khảo cũng như giúp cho đơn vị thi công xây dựng
được kế hoạch sản xuất phù hợp với yêu cầu sản xuất trong từng giai đoạn
thực hiện đóng một con tàu.
Bảng 2.1: Dự toán giá thành đóng mới tàu
Stt Khoản mục giá thành
Ký
hiệu
Công thức tính
Thành
tiền
Ghi
chú
I Vật liệu thiết bị tự chủ
1 Kim loại
2

Máy, trang thiết bị động
lực
3
Trang thiết bị điện tàu và
nghi khí hàng hải
4
Trang thiết bị boong, lắp
miệng hầm hàng
5 Trang bị thuyền viên
6 Vật liệu phụ, nhiên liệu
7 Chuẩn bị sản xuất
Tổng từ 1 đến 7 VL
II
Chi phí vận chuyển, bốc
xếp
VC
Cộng chi phí vật tư, thiết
bị (I+II)
12
III Điện dùng để sản xuất ĐL
IV
Tiền lương CNSX chính
NCTT
V Bảo hiểm xã hội BH
VI
Chi phí chung (chi phí
XD thiết bị + CP PX+
QLSX)
CPC
A

Giá thành công xưởng
(Cộng từ I đến VI)
Z
PX
I+II+III+IV+V+VI
VII Chi phí ngoài sản xuất
Chi phí đăng kiểm, giám
sát đóng mới
ĐK
Chi phí nghiệm thu, thử
tàu, bàn giao
BG
B
Giá thành toàn bộ (cộng
từ I đến VII)
Z
TB
Z
PX
+ VII
VII
I
Lợi nhuận sau khi hoàn
thànhdự án
L
C Giá bán buôn trước thuế Z
TT
Z
TB
+L

IX Thuế VAT VAT
D Giá buôn bán sau thuế Z
ST
Z
TT
+ VAT
X Thiết kế phí TK
Giá buôn bán công
nghiệp (từ I đến X)
Z
ST
+ TK
Làm tròn
Trong vấn đề tính toán giá thành tàu một vấn đề rất quan trọng là: Khối
lượng kim loại thường chiếm tỷ trọng rất lớn, thường là từ 65% đến 75 % giá
thành tàu, ngoài ra nó còn là chi phí đầu vào cho việc tính toán một loạt các
chi phí khác như đã nêu ở các phần trên, vì vậy phải tính chính xác thành
phần khối lượng này. Muốn tăng độ chính xác trọng việc tính khối lượng tàu
thì cần thiết phải áp dụng phần mềm để mô hình hóa kết cấu tàu, đây cũng là
xu hướng chung của thế giới. Vậy, chúng ta áp dụng phần mềm nào cho công
việc này, phần mềm đó có được sử dụng thuận tiện ở Việt Nam hay không,
trên thế giới nó được đánh giá như thế nào, có tin cậy không là việc cần thiết
13
phải phân tích lựa chọn, và sau khi mô hình hóa được kết cấu thân tàu rồi
chúng ta xử lý các kết quả thu được như thế nào để đem lại hiệu quả lớn nhất,
thuận tiện cho việc áp dụng.
2.2. Quy trình bóc tách tôn vỏ và kết cấu thân tàu thủy.
2.2.1 Lựa chọn phần mềm để mô hình hóa kết cấu tàu
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phần mềm dùng để mô hình hóa kết
cấu và khai triển công nghệ tàu mà chúng ta có thể kể ra sau đây:

Phần mềm Tribon: Đây là phần mềm nổi tiếng nhất trong ngành đóng
tàu, nó có đầy đủ tính năng để đóng một con tàu từ bước thiết kế cơ bản, mô
hình hóa kết cấu, thiết bị, khai triển công nghệ, tính toán hàng hải cho tàu.
Hiện nay có rất nhiều quốc gia trên thế giới có nền công nghiệp đóng tàu phát
triển đang áp dụng phần mềm này như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc .v.v.
Tuy nhiên giá thành đầu tư để có phần mềm này là rất đắt, việc lắm giữ các
module trong phần mềm và khai thác hiệu quả cũng đòi hỏi mất thời gian và
là người cần có kinh nghiệm.
Phần mềm NAPA: Một trong những phần mềm nổi tiếng nhất để khai
triển công nghệ cũng như tính toán thiết kế tàu và được áp dụng rất nhiều các
nước trên thế giới và cả Việt Nam.
Phần mềm NUPAS CADMatic: là một phần mềm chuyên dụng để khai
triển công nghệ tàu mang lại sự thuận tiện, hiệu quả đã từng được áp dụng
cho tổng công ty CNTT Nam Triệu.
Phần mềm ShipConstructor: Là một phần mềm nổi tiếng để khai triển
công nghệ được áp dụng tại nhiều nước trên thế giới như Hàn Quốc, Trung
Quốc, Mỹ, Việt Nam .v.v. Ở Việt Nam ShipConstructor được áp dụng cho rất
nhiều nhà máy như Tổng công ty CNTT Phà Rừng, nhà máy đóng tàu Hồng
14
Hà, nhà máy Z189 .v.v. Lý do để các nhà máy đóng tàu lựa chọn phần mềm
này vì giá thành đầu tư rất rẻ, có thể nói là rẻ hơn nhiều so với các phần mềm
ở trên, làm việc hiệu quả, dễ khai thác vì đa số công việc được thực hiện trên
nền của AutoCAD, dễ dàng nâng cấp, phát triển.
Qua việc phân tích các ưu nhược điểm của các phần mềm kể trên tác
giả nhận thấy sử dụng phần mềm ShipConstructor là khả quan nhất vì đầu tư
ít, hiệu quả công việc tốt, dễ học, dể sử dụng.
2.2.2 Giới thiệu về phần mềm ShipConstructor
a/ Lịch sử phát triển của phần mềm
1988: Bắt đầu phát triển sản phẩm.
1989: Phát triển phần mềm tạo mặt (lofting) hoạt động trên nền DOS

đầu tiên.
1990: Sự sát nhập của các công ty con thành tổng công ty
ShipConstructor Software Inc.
1991: Phát triển chương trình rải tôn ShipCAM chạy trên PC đầu tiên.
1996: Phát triển chương trình xây dựng kết cấu tàu CAD-Link chạy
trên nền AutoCad đầu tiên.
1997: ShipConstructor bắt đầu tích hợp ShipCAM, CAD-Link và NC-
Pyros.
2001: Phát triển 2 module mới Pipe và Equipment.
2002: Phát triển các module mới AutomaticNest, ProfileNest,
BuildStrategy và FlyThrough.
2003: Phát triển 2 module mới HVAC và Penetrations.
2004: Phát triển module mới Hull, đưa phần chỉnh trơn tuyến hình và
rải tôn vào AutoCAD.
2006: Công nghệ DDROM mới và SmartPart.
2008: Phát triển module mới Project Split & Merge.
15
2009: Ra đời phiên bản SC2009 với module mới là Electrical và Weld
Management
2011: Phát triển module mới Space Allocations
b/ Các Module chính trong ShipConstructor:
Module Structure: dùng để mô hình hóa kết cấu tàu trong không gian
3D, xuất số liệu vật tư .v.v. là module chính trong ShipConstructor và hầu hết
các công việc được thực hiện tại đây. Module Structure chạy trên nền CAD và
kế thừa toàn bộ các lệnh của CAD, sau khi mô hình hóa kết cấu sẽ cung cấp
các công cụ cho phép quan sát kết cấu từ các hướng nhìn khác nhau, qua đó
giúp nhà thiết kế phát hiện những lỗi sai để khắc phục;
Module ShipCAM: gồm các module nhỏ hơn như LinesFairing (tạo
mặt vỏ và kiểm tra độ trơn của tuyến hình), LoftSpace (quản lý mặt vỏ và thực
hiện các công việc liên quan đến mặt vỏ như phân chia mặt vỏ, nối mặt, tạo

các đường giao với mặt vỏ, di chuyển mặt vỏ, coppy mặt vỏ, quản lý khối
lượng tôn vỏ. Đây là mudule chính, chung nhất của Module lớn ShipCAM),
ShellExpand (dùng để tạo bản vẽ rải tôn toàn tàu), PlateExpand (dùng để khai
triển các tấm tôn vỏ), PrintOffsets (xuất trị số sườn thực), Pinjig (dùng để tạo
cột chống phục vụ cho việc chế tạo dàn gia công lắp ráp), InversBend (dùng
để tạo nẹp vặn), StringerCutout (dùng để tạo lỗ khoét trên các cơ cấu có nẹp
vặn chui qua). Nói tóm lại ShipCAM là module dùng để tạo vỏ tàu và làm các
công việc liên quan đến mặt vỏ. Module này là module duy nhất được thiết kế
độc lập với AutoCAD;
Module Hull: Làm các công việc như ShipCAM, tuy nhiên module này
được tích hợp với AutoCAD để tăng hiệu quả làm việc (áp dụng cho những
máy tính có tốc độ cao);
16
ProductHierachy: Dùng để tạo cây lắp ráp, phục vụ cho việc lắp ráp.
Phần mềm sẽ xuất bản vẽ lắp ráp dưới dụng 3D cho Tổng đoạn, phân đoạn,
panel kèm theo thứ tự lắp ráp giúp công nhân dễ dàng lắp ráp mà không sợ sai
sót;
Nest: Dùng để tạo bản vẽ hạ liệu, gia công chi tiết thép hình, thép tấm.
Module Nest xuất ra hình dáng thật của từng chi tiết tấm tôn trong kết cấu
đồng thời sắp xếp chúng vào các khổ tôn thực tế để thuận tiện cho việc cắt
bằng tay hoặc CNC, bên cạnh đó nó xuất ra các thông số để có thể chế tạo ra
các thông số của thép hình;
Pipe: Dùng để mô hình hóa ống trong không gian 3D, tạo bản vẽ ống
và bản vẽ thi công ống;
HVAC: Dùng để mô hình hóa và tạo bản vẽ bố trí hệ thống thông gió,
sưởi, điều hòa không khí;
Equipment: Dùng để mô hình hóa và tạo bản vẽ bố trí thiết bị trong
không gian 3D;
Penetration: Dùng tạo và quản lý lỗ khoét khi ống và kênh dẫn gió đi
qua kết cấu;

Report: Dùng để xuất bản tổng hợp vật tư.
ShipConstructor 2008 sử dụng một công nghệ mới để tạo, lưu trữ và
cập nhật thông tin các chi tiết: DDROM (the Database Driven Relational
Object Model) mô hình đối tượng cơ sở dữ liệu động.
DDROM giống như một mô hình tham số. Mô hình tham số là một
cách để định nghĩa hình học các đối tượng trong sự phụ thuộc vào đối tượng
đã được xây dựng trước, theo cách này khi ta sửa đổi hình dáng một đối tượng
17
nào đó thì sẽ làm cho đối tượng khác liên quan thay đổi theo, đây là môt cải
tiến rất quan trọng so với các phiên bản ShipConstructor trước đây, nó giúp
người thiết kế không phải làm lại từ đầu các công việc bị lỗi với các đối tượng
riêng rẽ hoặc có đặc tính giống nhau, mà chỉ cần sửa một trong số chúng và
hệ thống sẽ cập nhật tự động.
Khi chúng ta làm việc trong SC, chúng ta tạo và làm việc bên trong các
bản vẽ. Mỗi bản vẽ chỉ là một cách giao tiếp giữa chúng ta với mô hình, toàn
bộ dữ liệu của mô hình được lưu trong cơ sở dữ liệu.
Cách tổ chức công việc trong ShipConstructor được thực hiện như hình 2.1
2.2.3. Xây dựng quy trình bóc tách tôn vỏ
Chúng ta xây dựng quy trình tuần tự theo các bước như sau:
Bước 1: Tìm hiểu hồ sơ thiết kế kỹ thuật tàu đặc biệt là các bản vẽ
tuyến hình, bố trí chung và kết cấu của tàu. Tuyến hình tàu sẽ là cơ sở để
chúng ta xây dựng tuyến hình 3D tàu dạng mặt. Bản vẽ kết cấu của tàu là cơ
sở để từ đó ta có các số liệu về kết cấu như chiều dày tôn vỏ, quy cách kết cấu
các xương gia cường, hình thức kết cấu của tàu. Bản vẽ bố trí chung sẽ là bản
vẽ dùng để đối chiếu xem kết cấu có phù hợp bố trí chung hay không vì thông
thường ở bản vẽ kết cấu trong giai đoạn kỹ thuật, bản vẽ kết cấu thường dừng
lại ở việc khái quát các kết cấu chính của tàu mà chưa đi vào cụ thể từng
khoang két;
Bước 2: Dùng phần mềm ShipConstructor để mô hình hóa kết cấu. Đầu
tiên chúng ta dùng module ShipCam hoặc Hull để tạo tuyến hình 3d cho tàu,

sau khi tạo mặt dùng các lệnh để tìm giao tuyến giữa các mặt cắt sườn thực,
mặt cắt dọc, mặt cắt đường nước với vỏ bao 3d để tìm ra tuyến hình 3d khung
dây dùng để mô hình hóa kết cấu cho tàu. Bản vẽ mặt 3d được lưu lại để trong
trường hợp cần tìm bất kỳ đường giao nào đó đều có thể dễ dàng tìm được, và
18
cũng dùng để tổng hợp tôn vỏ cho tàu. Sau bước này chúng ta sẽ chuyển sang
giai đoạn mô hình hóa kết cấu cho tàu. Chúng ta sử dụng bản vẽ kết cấu, bố
trí chung kết hợp tuyến hình 3d khung dây ở trên để mô hình hóa. Khi mô
hình hóa chú ý mô hình hóa đến mặt cắt nào thì hoàn thiện mặt cắt đó, phải
thường xuyên chú ý đến bố trí chung của tàu để xem vị trí các khoang, két,
đặc điểm của các két chứa gì để có bước mô hình hóa phù hợp. Tiếp theo là
mô hình hóa kết cấu tôn vỏ, tôn boong, chúng ta dựa vào bản vẽ mặt 3d đã kể
trên kết hợp với bản vẽ rải tôn trong hồ sơ để phân chia tôn, mô hình hóa cho
phù hợp, nếu làm tốt công việc này sẽ không chiếm quá nhiều thời gian;
Bước 3: Kiểm tra kết cấu tàu toàn tàu. Chúng ta sử dụng các công cụ
quay hướng nhìn của ShipConstructor hoặc AutoCAD với công cụ link của
ShipConstructor để kiểm tra sự phù hợp của kết cấu với kết cấu, tôn vỏ với
kết cấu, nếu phát hiện thấy lỗi xảy ra có thể khắc phục được dễ dàng. Nếu như
19
Các loại bản vẽ khác
Hull, Nest, Profile Plot,
Templates
PROJECT (đề án)
ứng với một con tàu
UNIT (Tổng đoạn)
Nơi chứa bản vẽ mô hình
3D của tàu
PIPE (ống)
Chứa các chi tiết kết
cấu phần ống

PART (chi tiết kết cấu)
Các chi tiết gồm thép tấm,
thép hình, mã, bản cánh…
STRUCTURE (vỏ)
Chứa các chi tiết kết cấu
phần vỏ
CURVED
Chứa các tấm tôn cong
PLANAR GROUP
(Nhóm kết cấu phẳng)
Chứa nhóm chi tiết kết cấu
trên bản vẽ 2D
Các loại bản vẽ khác
Các bản vẽ phục vụ thiết
kế và thi công
EQUIPMENT (máy)
Chứa các máy móc thiết bị
HVAV
Chứa các chi tiết kết cấu hệ
thống làm lạnh, thông gió
kết cấu không có vấn đề gì xảy ra thì bước mô hình hóa kết cấu đến đây là kết
thúc. Công việc mô hình hóa kết cấu tôn vỏ và kết cấu sẽ chiếm nhiều thời
gian nhất trong tất cả, nhưng nếu chỉ mô hình hóa mà chưa cần để ý đến các
yếu tố công nghệ khác thì công việc này cũng chiếm không quá nhiều thời
gian. Vd: Nếu để mô hình hóa 1 tàu hàng có DW = 3200t với kíp làm việc 3
người thì chúng ta cũng chỉ cần mất khoảng 2 tuần làm việc;
Bước 4: Dựa vào nhà máy mà chủ tàu chọn, hoặc chúng ta đề xuất để
phân chia phân tổng đoạn hợp lý. Để làm được bước này nhất khoát chúng ta
phải tìm hiểu kỹ năng lực của nhà máy đặc biệt sức nâng cần cẩu của nhà
máy. Với tàu có trọng tải đã được biết trước thì phương án bố trí thi công

đóng mới sẽ là như thế nào? Gia công chi tiết tại đâu, sức nâng phục vụ tại đó
là bao nhiêu. Lắp ráp phân đoạn ở đâu, sức nâng cẩu là bao nhiêu. Đấu đà tại
vị trí nào, sức nâng cần cẩu. Như vậy để phân chia phân tổng đoạn hợp lý ta
20
Hình 2.1: Cách tổ trức công việc
trong ShipConstructor
phải tiến hành xuất trị số khối lượng của từng mặt phẳng kết cấu, từng chi tiết,
sau đó tính toán nhóm các mặt phẳng hoặc các cụm chi tiết với nhau, kiểm tra
khối lượng của chúng xem có phù hợp với sức nâng cần cẩu hay không (ở đây
vẫn phải chú ý đến khả năng công nghệ cũng như tính hợp lý của phân chia
phân, tổng đoạn, phù hợp với kích thước của tờ tôn, chiều dài thép hình
không);
Bước 5: Từ việc thống nhất phương án phân chia phân, tổng đoạn
chúng ta tiến hành xuất trị số vật tư chi tiết cho từng phân, tổng đoạn cũng
như xuất trị số vật tư cho toàn tàu. Quá trình xuất vật tư được thể hiện theo
bảng 2.2:
Theo bảng 2.3 ta tiến hành xuất vật tư cho từng phân, tổng đoạn và qua đó có
thể tính sơ bộ giá thành cho từng phân tổng đoạn, từng loại vật tư trong tổng
đoạn để chủ đầu tư biết và chuẩn bị vốn hợp lý nhất. Các loại vật tư cần phải
được phân loại rõ ràng, rành mạch dễ kiểm soát, tra cứu. Quá trình xuất vật tư
thép tấm ở đây được thực hiện trên module Nest có kèm theo sự sắp xếp các
chi tiết trên tờ tôn sao cho hợp lý nhất. Theo kế hoạch sản xuất được định
hướng bởi kỹ sư công nghệ ta tiếp tục sử dụng phần dư của các tấm tôn thuộc
phân đoạn làm trước để hạ liệu cho các phân đoạn làm tiếp theo (sử dụng
Remant Part trong AutoNest), làm thế này sẽ làm giảm hao phí trong hạ liệu,
tiết kiệm cho chủ tàu. Bên cạnh đó, ta cũng xuất vật tư cho toàn bộ tàu để chủ
tàu có thể tính được chi phí vật tư cho toàn bộ con tàu qua đó chủ tàu biết
được lượng tiền cần có để chuẩn bị;
Các bước làm trên được thể hiện qua bảng 2.2.
Bảng 2.2: Quy trình bóc tách khối lượng tôn vỏ, kết cấu thân tàu

Nội dung thực hiện Kết quả thu được Ghi chú
Bước 1: Tìm hiểu hồ sơ kỹ thuật của tàu
21
Tìm hiểu các bản vẽ:
+ Bản vẽ tuyến hình;
+ Bản vẽ bố trí chung;
+ Bản vẽ bố trí thiết bị;
+ Bản vẽ kết cấu cơ bản;
+ Bản vẽ mặt cắt ngang;
+ Bản vẽ rải tôn.
+ Đặc điểm hình dáng thân
tàu;
+ Phân chia các khoang,
két, bố trí thiết bị trên tàu;
+ Quy cách kết cấu tàu:
chiều dày tôn, quy cách
các xương gia cường.
Bước 2: Mô hình hóa kết cấu của tàu
Dùng phần mềm Shipconstructor để
mô hình hóa kết cấu tàu:
+ Sử dụng module Hull để dựng bề
mặt vỏ bao tàu;
+ Sử dụng module Structure để
dựng kết cấu thân tàu. Chú ý trong
bước này cần phải dựa vào thông số
kết cấu trong hồ sơ cũng như kích
thước thép tấm, thép hình thực tế
được sử dụng.
Ta thu được kết cấu vỏ
bao, khung xương tàu

trong không gian 3D
Bước 3: Kiểm tra sự phù hợp của kết cấu vỏ bao tàu
Sử dụng thanh công cụ View, link,
unlink của ShipConstructor và Menu
View của AutoCAD tiến hành xoay
các hướng nhìn khác nhau, tạo nhóm
các chi tiết kiểm tra để kiểm tra các
vấn đề sau:
+ Có sự va chạm giữa kết cấu với
tôn hay không;
+ Có sự va chạm giữa kết cấu với
kết cấu hay không;
+ Sự phân chia khổ tôn, chiều dài
thép hình có tối ưu hay không, có
thỏa mãn yêu cầu của quy phạm và
của nhà máy đóng tàu về quy định
lượng dư, kích thước tối thiểu, tiêu
chuẩn lắp ráp hay không;
+ Kết hợp bản vẽ bố trí chung toàn
tàu để kiểm tra sự phù hợp giữa kết
cấu với bố trí chung tàu.
+ Nếu qua kiểm tra toàn
bộ các yêu cầu đều thỏa
mãn thì ta chuyển sang
bước tiếp theo.
+ Nếu quá trình kiểm tra
không thỏa mãn một trong
các yêu cầu kể trên thì ta
quay lại sử dụng các
module của

ShipConstructor để điều
chỉnh sửa các lỗi đã phát
hiện.
Bước 4: Phân chia phân đoạn, tổng đoạn tàu
Sử dụng các công cụ cắt, nhóm cụm
chi tiết, kết cấu, tôn bao của
Thu được các phân, tổng
đoạn dạng 3D để phục vụ
22
ShipConstructor để phân chia phân,
tổng đoạn, nhóm chi tiết. Việc phân
chia này phải thỏa mãn các điều kiện
sau:
+ Khối lượng cụm chi tiết, phân,
tổng đoạn phải phù hợp với sức
nâng của nhà máy tại từng vị trí
công việc;
+ Phù hợp với kết cấu, bố trí chung
của tàu, đảm bảo công nghệ được,
hợp lý nhất cho phương án thi công.
cho các công việc tiếp
theo.
Bước 5: Xuất trị số vật tư cho phân, tổng đoạn, toàn tàu
+ Sử dụng công cụ Report của
ShipConstructor để tìm khối lượng
của từng phân đoạn, tổng đoạn, diện
tích sơn loại 1, tọa độ trọng tâm của
phân, tổng đoạn;
+ Sử dụng công cụ Automatic Nest
và Report chọn phần tôn bao để tìm

diện tích các tấm tôn với chiều dày
khác nhau;
+ Sử dụng công cụ Profile Nest để
tìm chiều dài cho các quy cách thép
hình;
+ Diện tích tôn bao cần sơn loại 2,
loại 3 được tìm thông qua công cụ
Structure/curve/Par trong đó bản vẽ
Structure/curve được xuất từ Hull
sang.
Kết quả thu được là bảng
trị số vật tư như bảng 2.2
23
Bảng 2.3: Bảng thống kê vật tư phân, tổng đoạn và cho toàn tàu
Stt Phân,
Tổng
đoạn
Quy cách
cơ cấu
(mm)
Số tờ
thép tấm
(tờ)
Khối
lượng
thép tấm
(t)
Chiều
dài thép
hình

(m)
Khối
lượng
thép
hình (t)
Diện tích
cần sơn
thuộc loại 1
(m
2
)
Diện tích
cần sơn
thuộc loại 2
(m
2
)
Diện tích
cần sơn
thuộc loại 3
(m
2
)
1 PĐ 1 8
10
12

L63x63x6
L75x75x6

2 PĐ 2

Ở đây: Diện tích sơn loại 1 cho phần chỉ cần sơn chống gỉ
Diện tích sơn loại 2 cho sơn phần khô thông thường có sơn trang trí gồm sơn lót và sơn trang trí.
Diện tích sơn loại 3 cho sơn mặt vỏ ngâm nước gồm sơn lót, sơn chống hà.
24
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG QUY TRÌNH VÀO TÍNH TOÁN KHỐI
LƯỢNG KẾT CẤU, TÔN VỎ BAO CỦA TÀU DỊCH VỤ HẬU CẦN
NGHỀ CÁ 65O TẤN
3.1. Giới thiệu về tàu dịch vụ hậu cần nghề cá 650 tấn.
Các thông số chủ yếu của tàu:
Kiểu tàu: Tàu hậu cần nghề cá 650 tấn
Vùng hoạt động: Ngư trường miền trung, quần đảo Trường Sa.
Cấp tàu: Cấp I, Quy phạm đóng tàu cá TCVN 6718, 2000.
Công dụng của tàu: Tàu dịch vụ hậu cần nghề cá 650 tấn được đóng
cho chủ tàu là Công ty thủy sản Lý Sơn. Mục đích của tàu là cung cấp các
dịch vụ thiết yếu cho ngư dân như nhiên liệu, nước ngọt, lương thực, thực
phẩm .v.v. đồng thời thu mua của ngư dân thủy sản đánh bắt được. Tàu được
đóng sẽ giúp cho ngư dân bám biển tốt hơn, lâu hơn còn thủy sản đánh bắt
được sẽ tươi ngon hơn, đây sẽ là hướng phát triển cho ngành đánh bắt hải
sản của Việt Nam trong thời gian tới.
Các thông số chủ yếu của tàu:
Chiều dài lớn nhất : 45,68 m
Chiều rộng tàu : 7,468 m
Chiều cao mạn : 4,2 m
Chiều chìm TK : 3 m
Hệ số béo thể tích : 0,68
25