李宏越 楊玉慶
摘 要:近年來,船舶建造的現代工程分解結構得到了業(yè)內的廣泛關注,研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述,分析了船舶建造過程以及船舶工程分解需求,并結合相關實踐經驗,分別從船舶工程分解結構以及造船工程計劃體系等多個角度與方面,就該課題展開了研究,闡述了個人對此的幾點看法與認識,望有助于相關工作的實踐。
關鍵詞:船舶建造;現代工程;分解結構
1 現代造船模式概述
現代造船模式以成組技術理論和系統(tǒng)優(yōu)化理論為指導,以實現均衡、連續(xù)地總裝造船為目標。
系統(tǒng)工程是把系統(tǒng)作為研究對象,它的目的在于運用系統(tǒng)的理論和方法,研究、設計新系統(tǒng)或改造現有系統(tǒng),使系統(tǒng)達到最優(yōu)化目標。系統(tǒng)工程技術的基本原理是運用統(tǒng)籌優(yōu)化理論。統(tǒng)籌優(yōu)化理論就是把要研究的對象,用概率、統(tǒng)計、運籌和模擬等方法,經過分析、判斷和推理等程序,建立某種系統(tǒng)模型,進而采用最優(yōu)化方法,求得系統(tǒng)的最優(yōu)化結果。
成組技術是將具有相似特征、相似信息的多種事物,按照一定的準則分類成組,使若干種事物能夠采用相同的處理方法,已達到節(jié)省時間、人力和費用目的的技術?,F代造船模式以上述兩種理論為指導,在船舶建造過程中,首先按船體首尾、中部和上層建筑等相對完整的“中間產品”劃分大的區(qū)域。然后,按作業(yè)類型和建造階段劃分各級“中間產品”——總段、分段、組件、部件、零件等。將具有相同工藝過程的“中間產品”組織定場地、定設備、定人員、定流量、定流程的專業(yè)化生產。
2 船舶建造過程分析
2.1 生產準備
生產準備工作可分為三個階段:合同簽訂階段,合同簽訂至開工階段,開工至交船階段。
2.1.1 合同簽訂階段
合同簽訂階段是生產準備工作的前期管理范疇,該階段的目的是簽訂船舶建造合同。從接受船東的訂貨要求開始,根據船廠建造能力以及現有工程負荷(企業(yè)工程線表)情況進行負荷計算,以確定能否接受訂貨,若根據船東交貨期要求企業(yè)生產能力能夠滿足,則開始進行談判。設計部門按照船東的意見,制作說明書、基本設計圖及合同文件,然后正式商談,雙方簽訂合同。本階段主要成果合同文件、制作說明書、合同設計文件等。
2.1.2 合同簽訂至開工階段
合同簽訂至開工階段是生產準備工作的重要環(huán)節(jié),是進行設計、物資訂貨、工程準備的主要階段,該階段是及時開工及開工后連續(xù)生產的基礎。它可分為三個階段:初步設計與工程準備階段、詳細設計與工程準備階段、生產設計與工程準備階段。主要成果包括建造方針書、生產準備及建造綜合日程計劃、設計日程出圖計劃、主要設備物資供應計劃以及生產準備雙月滾動計劃等。
2.1.3 開工至交船階段
開工至交船階段為生產準備的后期階段。這個階段主要工作是確保生產的連續(xù)性,以殼、舾、涂一體化為中心,以船臺和水下工程為主線,從施工圖紙的及時提供到材料設備的準時供應以及相關的工程準備工作等給以保證。
2.2 施工建造
現代造船模式是以中間產品為導向的總裝造船,其生產主流程也將是中間產品的流水化生產和裝配的過程,如下圖所示,從下料加工開始,然后小組立、中組立到分段組立,再從分段預舾裝到分段總組,從總段預舾裝到船臺搭載,最后到碼頭試驗交船,涂裝工作貫穿整個過程中去。在總裝造船生產線中,按板材、型材和平面、曲面、立體等不同的分類,實現空間分道、時間有序,逐級總裝的生產組織方式,進而形成以中間產品為導向、殼、舾、涂一體化總裝造船生產線。
3 船舶工程分解需求
我國船舶建造企業(yè)結合我國的實際情況和條件,在應用實踐中,也提出了一些新的觀點,如三維的現代船舶工程分解結構、按照集成導向原則編制的裝配分解結構等。但總體而言,目前在進行船舶工程分解的過程中解,沒有統(tǒng)一的標準且隨意性較大,存在以下問題。
3.1 是從單船的建造去考慮的。單船建造的分解結構穩(wěn)定性差,不利于知識的積累和再利用。
3.2 僅考慮分段制造級的中間產品完整性,而未對各個制造級中間產品完整性做出合理有序的策劃,未形成造船主流程各個制造級殼、舾、涂一體化完整性標準序列。
3.3 即使有的分解加入了進度因素,但沒真正支持作業(yè)一體化,分解仍相對靜態(tài),不能良好反映船舶建造全生命周期。
作為典型的復雜產品,船舶產品在進行工程分解時應能兼顧以下需求。
(1)通過強調專業(yè)內容,把船舶創(chuàng)造性地劃分為許多理想化的中間產品,即按船體和舾裝分解為小任務包。例如,把零件和部件作為任務包,使之能協調地分道生產,以利于任務的制定、下達與考核。
(2)根據成組技術的相似性原理,為獲得流水線生產方法的效益,以最有效的手段制造多品種、小批量產品,需要把具有相似性和重復性的事物集中起來處理,這要求資源占用信息的標準化與規(guī)范化。例如,以成組技術原理實施管件族制造。
(3)按照現代造船模式需求,應能支持殼、舾、涂作業(yè)空間分道,時間有序;實現設計、生產、管理一體化,均衡、連續(xù)地總裝造船的現代造船生產管理體制。例如,以船體建造為主線,舾裝作業(yè)穿插其中,盡量前移以縮短船臺周期。
(4)應能兼顧從生產設計到完工下水,體現設計、生產等眾多部門的組織保障與支持。
(5)船舶工程結構分解應可更新、可追溯、動態(tài)化、完整性。
4 現代船舶工程分解結構
針對SWBS的缺陷,本文提出了現代船舶工程分解結構(MSWBS)概念。MSWBS是一種三維形式的工程分解結構,其三個坐標軸X軸表示船舶建造的進度結構,Y軸表示船舶建造的組織結構,Z軸表示船舶的產品結構。
在進度結構中,按照船舶建造的時間順序,以合同生效為起點,依次為初步設計、詳細設計、生產設計、分段制造、船臺合攏、下水及交船。由于各個船舶建造企業(yè)的具體情況不同,其組織結構也不盡相同,在本文中通過研究單船建造過程提出一種通用的單船建造組織結構,即在單船建造項目經理負責下的設計部門、生產管理部門、施工建造部門、物資供應部門、質量控制部門。產品結構是一個分級層次系統(tǒng),繼承了SWBS的結構,其頂層是整個船舶,最底層是托盤單元。中間有建造區(qū)域,分段建造,框架平面建造。
MSWBS是在SWBS基礎上集成了進度結構(時間)和組織結構,從時間觀念上是動態(tài)的,因此可以表達船舶建造生命周期的全部信息。
5 造船工程計劃體系
計劃管理是造船工程管理三大支柱即計劃管理、質量管理、成本管理之首。造船工程計劃主要分成線表計劃、大、中、小日程計劃四個層次。線表計劃用以指導企業(yè)中長期與中短期經營生產目標,包括營業(yè)線表與建造線表等;大日程計劃是船舶建造方針,在保證交貨期的前提下,明確各個節(jié)點每個部門所要完成的工作;中日程計劃是部門建造方針,由物資、設計、生產、財務等部門圍繞大節(jié)點計劃編制;小日程計劃為施工計劃,由生產部門圍繞中日程計劃編制,說明具體做什么、做多少,什么時間做。不論哪個層次的計劃,工程計劃管理是多維的綜合協調的計劃,計劃平衡既要對資源和作業(yè)量、進度和任務等在各個階段進行平衡,還要對單船和多船進行平衡,以及近、中、長期計劃的平衡。
6 結束語
綜上所述,加強對船舶建造的現代工程分解結構的研究分析,對于其良好效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的過程中,應該加強對其關鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度,并注重其具體實施措施與方法的科學性。
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