丁 俊， 朱安慶,2， 尹祥軍

(1.江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.江蘇現(xiàn)代造船技術有限公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

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船廠胎位計劃的信息化管理

丁 俊1， 朱安慶1,2， 尹祥軍1

(1.江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.江蘇現(xiàn)代造船技術有限公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

分析傳統(tǒng)胎位計劃管理的一般流程，指出管理中存在的反饋效率低、可追溯性差等問題。設計符合實際生產(chǎn)的信息化管理業(yè)務流程，構建胎位計劃信息化管理框架，并對各模塊功能及其關聯(lián)進行闡述，為船廠胎位計劃的信息化管理和系統(tǒng)開發(fā)提供思路。

船廠；胎位計劃；信息化管理

0 引言

船體在建造時會被劃分成若干數(shù)量的小分段，這些小分段分別在各自的胎架上進行建造[1]，因此胎架是造船過程中的重要工藝裝備。然而一個船廠的胎架資源是有限的，當分段脫胎后，另一分段未能及時上胎，就會出現(xiàn)胎架閑置的現(xiàn)象。

需要合理地編制胎位計劃，對各個分段的上胎位置進行規(guī)劃和管理，提高胎架利用率，使管理者能夠更好地掌握生產(chǎn)節(jié)奏。

1 傳統(tǒng)胎位計劃管理

船廠的計劃管理體系一般分為大日程計劃、中日程計劃和小日程計劃[2]，其中中日程計劃又分為先行中日程計劃和后行中日程計劃。胎位計劃則是基于先行中日程計劃編制的。

中日程計劃是大日程計劃的延伸，是對各階段進度計劃的分解細化，但不會涉及胎位計劃的具體內容，如分段在哪個跨間建造，由哪個作業(yè)班組負責等。因此，需要結合船廠的實際生產(chǎn)能力、胎架資源等因素，編制具體的胎位計劃并下發(fā)給相應作業(yè)班組用于現(xiàn)場生產(chǎn)。

1.1 傳統(tǒng)流程

不同船廠的組織機構、生產(chǎn)能力、管理水平等存在差異，胎位計劃管理的流程也不完全一樣。在調研多家船廠的基礎上，對傳統(tǒng)胎位計劃管理流程進行匯總和總結，并分析原有流程中存在的問題。

在船廠胎位計劃管理流程中，分段制造部門的管理科每月會根據(jù)生產(chǎn)管理部門發(fā)布的分段上胎中日程計劃，與各個區(qū)域主管一起討論并制定胎位計劃，交由區(qū)域主管執(zhí)行后，區(qū)域主管需要用Excel對分段狀態(tài)進行記錄和反饋。胎位計劃管理的內容主要有4點：上胎中日程計劃的確定、上胎位置的確定、胎位計劃的確定以及胎位計劃的反饋，其關鍵流程如圖1所示。

圖1 胎位計劃管理的關鍵流程

(1) 上胎中日程計劃的確定

中日程計劃是大日程計劃的延伸，上胎中日程計劃是中日程計劃中的一部分。生產(chǎn)管理部門在每個月底會根據(jù)大日程計劃及其本月計劃完成情況，對下月物量進行平衡，編制下月的中日程計劃，策劃即將上胎的分段。表1為某船廠某條船于2016年7月份需要上胎的分段(后文涉及到的上胎年份均為2016年)。

表1 7月分段上胎中日程計劃

(2) 上胎位置的確定

胎架資源是場地資源的一種，而場地資源在船廠又是一種瓶頸性資源[3]。因此，有效地規(guī)劃各分段上胎位置是提高胎架利用率及車間生產(chǎn)效率的關鍵因素之一。

在確定上胎位置之前，首先要有一份船廠的定置管理圖。定置管理圖對船廠各區(qū)域的大小和功能進行了劃分，并明確了設備布置及相應區(qū)域負責人、班組等人員配置情況。胎架場地圖是定置管理圖中的一部分，圖2中D1，D2，D3區(qū)域是平直分段區(qū)域的胎架場地。

圖2 胎架場地圖

胎位計劃的2個關鍵要素是時間和地點，即胎位計劃包含了分段上胎、脫胎時間以及分段占胎位置。當有了生產(chǎn)管理部門的分段上胎計劃后，分段制造部門管理科會對該計劃進行分解，將不同類型的分段交給各區(qū)域主管，再由各區(qū)域主管根據(jù)實際情況，如分段投影面積、重量、標準作業(yè)周期、胎架資源等因素選擇合適的胎架上胎。

(3) 胎位計劃的確定

上胎位置的確定，有些船廠也稱之為胎位模擬，即模擬分段上胎位置，結合分段上胎、脫胎時間和標準在胎周期，形成最終的胎位計劃。

圖3是D1區(qū)域在7月23日的胎架使用情況。 從圖3中可以直接看出，7月23日這一天，D1區(qū)域的4個標準胎架均有分段在胎，其中HZ163-123分段是7月23日當天上胎。除此之外，D1區(qū)域4個分段的計劃上胎日期、標準在胎周期都較為接近。

圖3 D1區(qū)域胎位圖

(4) 胎位計劃的反饋

對胎位計劃進行反饋，是為了更好地了解現(xiàn)場情況，清楚地掌握生產(chǎn)進度。當胎位計劃下發(fā)給作業(yè)班組之后，區(qū)域主管要注意跟蹤和反饋現(xiàn)場的實際狀態(tài)，反饋的內容包括每天上胎、脫胎了哪些分段，已上胎分段的生產(chǎn)進度等信息，便于生產(chǎn)管理部門了解胎架使用情況，調整并制定下個月的上胎計劃。表2是某船廠分段制造部門平直一區(qū)的作業(yè)日報樣式，該表用于記錄分段上胎、脫胎日期以及分段的檢驗狀態(tài)。

表2 作業(yè)日報

1.2 存在問題

通過對多家船廠的調研，了解到各船廠的胎位計劃管理流程基本一致，都包括上述4點內容，也均存在以下幾個問題。

(1) 人為低級錯誤

傳統(tǒng)胎位計劃主要通過Excel和AutoCAD進行管理，當上胎計劃從Excel輸出后，分段制造部門通過AutoCAD進行胎位模擬，過程中對操作員的細心程度要求較高。

調查發(fā)現(xiàn)，很多區(qū)域主管文化程度不高，對AutoCAD操作并不很熟悉，在胎位模擬時憑借以往經(jīng)驗來判斷該胎架是否合適。另外，分段之間的信息多用復制粘貼，個別分段的上胎時間、分段名稱會忘記修改，保留錯誤信息，甚至連分段投影圖、胎架場地圖在不同主管手里，都有好幾個版本。

(2) 分段狀態(tài)不清楚

生產(chǎn)管理部門需要根據(jù)當月分段完成情況及大日程計劃制定下月的中日程計劃。調研發(fā)現(xiàn)，存在區(qū)域主管為了提高自己的績效，周、月匯總時會額外增加完工分段數(shù)量，與實際并不符合，造成管理部門不能掌控真實的分段狀態(tài)，與生產(chǎn)之間脫節(jié)，導致上胎計劃不準確。

(3) 反饋效率不高

因分段狀態(tài)多為作業(yè)班組手工記錄，再由區(qū)域主管統(tǒng)計匯總，最終反饋給生產(chǎn)管理部門。整個過程經(jīng)多人操作，反饋的效率顯著降低，甚至隔了2～3天才能匯總到生產(chǎn)管理部門手中，信息傳遞效率低下。

(4) 可追溯性差

計劃在反饋時，除了需要及時反饋外，也需要保證數(shù)據(jù)真實可靠。傳統(tǒng)的計劃反饋，信息經(jīng)過多人傳遞，難免會出偏差。

2 解決方案與業(yè)務流程設計

2.1 解決方案

通過對船廠進行調研，總結了傳統(tǒng)胎位計劃管理流程，并分析了其中存在的問題。存在的問題可以從以下幾個方面解決。

(1) 端正工作態(tài)度

胎位計劃需要多個部門和人員的共同配合，而人員又起著主導作用。因此，要先端正員工的工作態(tài)度，提高個人素質與責任心，以免小錯誤帶來大問題。

(2) 灌輸先進管理理念

船廠要定期組織管理層進行培訓，灌輸現(xiàn)代化造船的理念，從而適當?shù)貎?yōu)化管理流程以符合現(xiàn)代化造船模式，盡量在現(xiàn)有的條件下，利用好胎架場地資源。

(3) 引入信息化管理

借助信息化管理平臺，實現(xiàn)胎位計劃全流程信息化管理，保證了各環(huán)節(jié)之間的平穩(wěn)過渡。同時，通過可視化的管理讓管理者清楚地看到現(xiàn)場狀態(tài)與生產(chǎn)進度，為決策提供了依據(jù)。

胎位計劃的信息化管理也是本文重點介紹的內容。

2.2 業(yè)務流程設計

胎位計劃管理需要技術部門、分段制造部門、生產(chǎn)管理部門等多個部門協(xié)同合作。為實現(xiàn)胎位計劃的信息化管理，首先對胎位計劃管理的關鍵流程進行拓展，設計出符合生產(chǎn)實際的胎位計劃信息化管理流程，如圖4所示。

在胎位計劃管理過程中，技術部門主要負責基礎性的準備工作，包括分段的劃分、裝配結構的確定等。這是胎位計劃的基礎工作，具體工作內容在本文后面進行詳細介紹。

生產(chǎn)管理部門主要負責制訂先行中日程計劃，對于胎位計劃而言，分段制造部需要的是分段上胎計劃。分段制造部門依據(jù)上胎計劃，針對需要上胎的分段，編制具體的胎位計劃，最后由分段制造部門對分段狀態(tài)進行反饋，生產(chǎn)管理部門對反饋的結果進行核實。

3 功能設計

胎位計劃管理可以作為船廠MES制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System, MES)的一個子模塊。根據(jù)前文對胎位計劃信息化管理流程的設計，構建出與胎位計劃管理相關的3大功能模塊：權限管理模塊、基礎設置模塊、胎位計劃管理模塊，如圖5所示，其中：權限管理模塊包括用戶管理、角色管理、權限設置；基礎設置模塊包括場地設置、場地類型設置、分段劃分設置、胎架類型設置、組立類型設置、占胎組立設置；胎位計劃管理模塊包括胎位計劃編制、胎位計劃反饋、胎位計劃查詢打印。

3.1 模塊關系介紹

在上述提到的模塊中，權限管理模塊適用于整個MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，基礎設置、胎位計劃管理的各個子模塊之間的先后關系如圖6所示。

圖4 胎位計劃信息化管理流程

圖5 系統(tǒng)功能模塊圖

圖6 模塊關系圖

3.2 主要功能模塊

3.2.1 場地設置模塊

該模塊主要是為了在MES制造執(zhí)行系統(tǒng)中增加、修改、刪除場地圖形，并按照實際場地布局進行合理調整，適當增加道路、房屋等作為參考物，確保系統(tǒng)內場地圖與船廠布局一致。前期由技術部門提供場地定置管理圖，當場地重新規(guī)劃調整時，生產(chǎn)管理部門再進行修改。

場地的屬性包括：場地名稱、胎架類型、尺寸、面積、是否可用、備注等信息。其中：胎架類型是引用胎架類型設置模塊，一般胎架可分為平面胎架、曲面胎架等類型；場地按照場地類型、大區(qū)域、區(qū)域、場地進行4級劃分，如“制造部門—制造部門車間—平直一區(qū)—D2”、“總裝部門—船臺—1#船臺區(qū)域—總組場地”等。

3.2.2 占胎組立設置

在圖4的流程中，技術部門需要處理分段裝配信息，與之對應的是占胎組立設置模塊，即確定哪些分段需要上胎以及對上胎分段進行分解，將其分解為分段、子分段、曲面片體、散裝件、組件、部件散裝件等類型。其中，分段及類型的設置來源于分段劃分設置和組立類型設置模塊三者關系如圖6所示。分解好之后，技術部門根據(jù)分段的不同建造方式(正造、反造、側造等)將分段上胎投影圖(俯視圖)導入系統(tǒng)。

3.2.3 胎位計劃編制

該模塊由圖4流程中的分段制造部門負責，即分段制造部門參考生產(chǎn)管理部門的先行中日程計劃，針對需要上胎的分段編制胎位計劃，確定分段上胎時間與位置。

3.2.4 胎位計劃查詢跟蹤

該模塊是用來給各區(qū)域主管反饋自己工作的，如若拖期，需要填寫拖期原因。生產(chǎn)管理部門可以根據(jù)反饋日期來考核是否按計劃上胎、脫胎，查看計劃達成情況。

3.2.5 胎位計劃查詢打印

該模塊不局限于分段制造部門使用，任何部門都可以查詢并打印，查詢的方式有2種：(1) 圖形視圖；(2) 表格視圖。

管理者通過查看當天場地上的分段在胎情況，知道今天計劃或者已經(jīng)上胎、脫胎了多少分段，直觀地看到目前胎架使用情況。各區(qū)域主管還可以選擇按月查詢，將自己負責的區(qū)域打印出來，作為紙質版計劃安排給相應作業(yè)班組。

4 總結與展望

胎位計劃信息化管理可以取代以往紙質登記和反饋，實現(xiàn)信息的實時共享，促進部門之間的協(xié)同合作。圖形的可視化讓管理人員清晰地看到現(xiàn)場胎架地使用情況，為決策提供依據(jù)，并提高分段建造效率。

通過分析傳統(tǒng)胎位計劃管理中存在的問題，提出了解決方案，并給出了信息化管理的流程設計，最后針對各部門職責進行了模塊功能設計，為船廠胎位計劃的信息化管理和系統(tǒng)開發(fā)提供了思路。

[1] 馬曉平，朱駿，周衛(wèi)鵬,等.現(xiàn)代船舶制造技術基礎[D].鎮(zhèn)江：江蘇科技大學，2004.

[2] 陳玲.基于數(shù)字化造船的船舶設計計劃管理研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇科技大學，2014.

[3] 曹訓.船舶建造中場地資源的建模及其配置優(yōu)化方法與工具[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2011.

Information Management of Jig Frame Schedule in Shipyard

DING Jun1， ZHU Anqing1，2， YIN Xiangjun1

(1. School of Naval Architecture and Ocean Engineering， Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212003， Jiangsu, China； 2. Jiangsu Modern Shipbuilding Technology Co.，Ltd.，Zhenjiang 212003， Jiangsu, China)

Traditional management processes of jig frame schedule are analyzed, and the problems such as the low efficiency and poor traceability are pointed out. The business process is designed, which goes with production. Some information management processes of jig frame schedule are constructed. The function of each module and their connected factors are explained. The thinking about development of information management of shipyard jig frame schedule is provided.

shipyard； jig frame schedule； information management

丁 俊(1990-)，男，碩士研究生，研究方向為船舶先進制造技術

1000-3878(2017)02-0087-06

U673

A