劉巧媚，沈愛華，曹恒玲

（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，上海 201913）

0 引 言

船舶建造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中船體分段制造是將拼板、型鋼、加工板和小組立按順序組合焊接起來的過程，其質(zhì)量和完工效率直接影響上下道工序的銜接、場地積壓和總組配對率等。傳統(tǒng)的建造模式是以分段為單元對鋼板進(jìn)行切割和加工，在整個分段的拼板、型鋼、加工板和小組立均完成之后送至分段制造場地，該生產(chǎn)方式會帶來諸多問題，如組立階段的生產(chǎn)需求計劃節(jié)拍不吻合、場地積壓嚴(yán)重、無效翻檢增加、零件丟料缺料嚴(yán)重、補料周期較長影響后道工序的進(jìn)展、零件堆放無序和總組配對率不高等；同時，傳統(tǒng)管理過程全部依靠手工，理料和配料交接清單不規(guī)范，管理狀態(tài)無法追溯。

為有效解決傳統(tǒng)建造模式存在的問題，提出以按需方式組織生產(chǎn)，即將原有的分段“分段整開整送”轉(zhuǎn)換為“按照分道組織生產(chǎn)和配送”（即按照十道送線、場地配置、計劃節(jié)點和工序要求對分段零部件清單進(jìn)行拆解，形成分道托盤清單之后進(jìn)行按需生產(chǎn)和配送）。同時，要求管理過程規(guī)則清晰、依據(jù)清晰、流程清晰和狀態(tài)清晰。本文結(jié)合江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡稱“江南造船”）引進(jìn)的鋼板噴印設(shè)備，研究并構(gòu)建符合分段零部件分道管理模式的數(shù)字化管理平臺，助力江南造船業(yè)務(wù)變革管理落地，有效提高分段配送的完整性和及時性，解決上下道工序銜接不暢和總組配對率不高等問題。

1 船舶零部件分道物流管控方案

1.1 優(yōu)化零部件生產(chǎn)流程

傳統(tǒng)的零部件生產(chǎn)流程（見圖1）為：以分段為單元，在鋼材配送環(huán)節(jié)按照整分段的方式進(jìn)行鋼板和型鋼配料，分段所需鋼材一次性配送到預(yù)處理流水線；按照整分段的方式對鋼板進(jìn)行預(yù)處理、切割、理料、制作和配送。即“分段整開整送”模式。

優(yōu)化零部件生產(chǎn)流程是將零部件管理模式由“分段整開整送”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍凑辗值赖姆绞浇M織生產(chǎn)和配送”模式，即采用分道式零部件生產(chǎn)流程（見圖2）。在設(shè)計環(huán)節(jié)，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)行分道套料，形成在設(shè)計端指導(dǎo)生產(chǎn)的鋼材物流配送模式；在鋼材配料環(huán)節(jié)，根據(jù)分道套料結(jié)果，按照分道的方式進(jìn)行鋼材配料；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，根據(jù)零部件清單的設(shè)計屬性和場地資源設(shè)備能力等預(yù)設(shè)一套零部件分道規(guī)則，根據(jù)規(guī)則自動分解形成零部件分道托盤清單，結(jié)合劃線印字機設(shè)備將零件信息和托盤信息直接噴印在零件上，以分道托盤為單元對零部件進(jìn)行切割、理料、制作和配送，形成一整套零部件托盤分道物流管理模式。同時，結(jié)合數(shù)字化管理需求研究并構(gòu)建信息化平臺，實現(xiàn)零部件分道管理和物流過程信息化管控。

圖1 傳統(tǒng)零部件生產(chǎn)流程

圖2 分道式零部件生產(chǎn)流程

1.2 制定一套零部件托盤分道規(guī)則

為簡化托盤分道工作量、清晰托盤分道清單和降低中間環(huán)節(jié)差錯率，結(jié)合生產(chǎn)場地資源和設(shè)備能力等情況，研究適應(yīng)零部件托盤分道管理要求的托盤管理方法，分析制定一套零部件托盤分道規(guī)則。

零部件托盤分道規(guī)則根據(jù)零部件作業(yè)類型、流向、加工代碼、零部件性質(zhì)、零部件屬性、外場流向和托盤類型等設(shè)計屬性，結(jié)合生產(chǎn)場地和設(shè)備能力等信息建立，基于零部件清單和該預(yù)設(shè)規(guī)則實現(xiàn)零部件托盤自動分道分解，形成供生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行實物托盤理料、配料的托盤清單，含零件托盤、小料托盤、加工件和T排等，形成39道理論托盤，規(guī)則示例見表1。

表1 零部件托盤分道規(guī)則示例

1.3 規(guī)范并建立基礎(chǔ)信息庫

為支撐零部件分道物流全過程管理，建立并規(guī)范基礎(chǔ)信息庫，含托盤標(biāo)準(zhǔn)、場地編碼、托盤編碼、配送地點、施工班組和施工車輛等基礎(chǔ)編碼及關(guān)鍵要素。

1.3.1 規(guī)范實物托盤管理

單學(xué)科服務(wù)產(chǎn)品一般會在本領(lǐng)域內(nèi)會盡量匯總高質(zhì)量資源與全文，保障更新速度，以求滿足領(lǐng)域內(nèi)最新最重要的研究需求；

規(guī)范實物托盤管理，梳理并規(guī)范托盤的種類、編碼、屬性和色標(biāo)等，按照零部件分道形成的理論托盤進(jìn)行理料，通過實物托盤裝運和中轉(zhuǎn)，對實體托盤進(jìn)行統(tǒng)一顏色標(biāo)識、編碼標(biāo)識和管理。

1.3.2 規(guī)范場地管理

制定場地專用化原則和場地編碼標(biāo)準(zhǔn)，按照不同工位和托盤大小對生產(chǎn)場地進(jìn)行統(tǒng)一編碼，同時建立樁位編碼標(biāo)準(zhǔn)和編碼庫。在實物分道托盤物流中轉(zhuǎn)過程中，需在每道中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)設(shè)置場地信息和樁位信息，實時動態(tài)跟蹤實體托盤的狀態(tài)。

1.3.3 規(guī)范車輛和人員等管理

規(guī)范定義施工車輛和人員等信息，用于支撐托盤物流中轉(zhuǎn)過程的狀態(tài)跟蹤和反饋。

1.4 規(guī)范零部件劃線印字管理

船舶上的零部件數(shù)量龐大，一艘集裝箱船上的零部件多達(dá)4萬多個，按照傳統(tǒng)的手寫方式將零件信息寫在切割下來的零部件上，不僅工作量大，而且內(nèi)容不規(guī)范、耗時多、識別率低、差錯率高，由此導(dǎo)致的尋找零部件的時間占焊接時間的10%。因此引進(jìn)自動噴印設(shè)備。

為配合零部件分道物流管理方案成功實施，結(jié)合引進(jìn)的劃線印字設(shè)備（見圖3）將船體零部件的設(shè)計信息、工藝信息和制造信息等噴印在零部件上（見圖4），內(nèi)容包含船名、零部件編碼、零部件數(shù)量、零部件流向、零部件材質(zhì)、船級社、版圖號、加工托盤號和加工代碼等，將這些信息形成二維碼并打印在零部件上。零部件上噴印的托盤號與根據(jù)分道規(guī)則自動分解形成的托盤號和清單信息相吻合，施工人員可根據(jù)零部件上噴印的托盤號直接識別該零部件所屬托盤，為零部件托盤的理料提供極大便利。

圖3 劃線印字設(shè)備

圖4 零部件噴印信息

2 技術(shù)平臺的實現(xiàn)和應(yīng)用

根據(jù)零部件分道物流管理解決方案研發(fā)零部件分道物流管理系統(tǒng)平臺；根據(jù)分道生產(chǎn)規(guī)則形成托盤分道物資清單；根據(jù)托盤分道物資清單系統(tǒng)化管控零部件分道托盤的形成、施工、理配料、完工、領(lǐng)用、發(fā)放和移動等全過程，使托盤管理閉環(huán)，為生產(chǎn)數(shù)據(jù)的積累和分析利用提供有效手段。船舶零部件分道物流系統(tǒng)管控流程見圖5。

圖5 船舶零部件分道物流系統(tǒng)管控流程

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)

對零部件托盤分道規(guī)則、流向代碼和加工符號、實物托盤、場地編碼、樁位編碼、車輛及人員信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)管理，支撐系統(tǒng)功能構(gòu)建和應(yīng)用。

2.2 分道拆分管理

根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的零部件托盤分道規(guī)則，以工程號和分段為單位，自動進(jìn)行托盤分道清單分解，形成零件托盤、小料托盤、加工件托盤、部件托盤、T排托盤和型材托盤等，并在托盤封面形成二維碼，用于在物流中轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行托盤識別；系統(tǒng)分解生成的各類托盤物資清單為整個托盤物流全過程管理提供基礎(chǔ)支撐，生成的零部件分道托盤清單見表2。

表2 零部件分道托盤清單

2.3 托盤分道物流管理

根據(jù)分道生產(chǎn)原則規(guī)范零部件分道物流管理過程，通過系統(tǒng)管理分道托盤的施工、完工、申領(lǐng)、發(fā)放和移動中轉(zhuǎn)等，使物流過程可見、可控。

2.3.1 現(xiàn)場施工

施工班組根據(jù)系統(tǒng)打印的托盤分道物資清單進(jìn)行理料，理料時根據(jù)清單內(nèi)容對物資進(jìn)行逐一核對確認(rèn)。理料完成之后，通過系統(tǒng)進(jìn)行完工確認(rèn)和現(xiàn)場交接。將托盤號直接噴印在零部件上，能極大地方便分道托盤的理料、分類和有序堆放。

2.3.2 托盤完工管理

根據(jù)實際業(yè)務(wù)管理需求，托盤完工之后需進(jìn)行2次完工確認(rèn)：第一次完工確認(rèn)由實際操作托盤施工的班組在完工之后實施；第二次為具有調(diào)度管理職能的支持作業(yè)區(qū)核查確認(rèn)托盤施工完畢，并將實體托盤轉(zhuǎn)移至預(yù)定的場地，通過系統(tǒng)進(jìn)行二次完工確認(rèn)，為后續(xù)托盤申領(lǐng)和發(fā)放做好準(zhǔn)備。

2.3.3 托盤申領(lǐng)管理

按照分段建造工序和計劃節(jié)點，在分道托盤完工之后，根據(jù)計劃申領(lǐng)托盤，只可申領(lǐng)完工的托盤。

2.3.4 托盤發(fā)放管理

支持作業(yè)區(qū)在接收到托盤申請信息之后，根據(jù)需求日期的先后順序，由系統(tǒng)進(jìn)行托盤發(fā)放，將發(fā)放任務(wù)派發(fā)給車輛司機和配送人，并指定配送的時間段；派工指令發(fā)出之后，司機按照派工任務(wù)進(jìn)行實物托盤轉(zhuǎn)運和發(fā)放，完成任務(wù)之后在系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)放確認(rèn)；下道申請托盤的組織在接收到實物托盤之后，通過系統(tǒng)進(jìn)行托盤已接收的二次確認(rèn)動作，確認(rèn)托盤已接收。

2.3.5 托盤移動管理

在實際管理中，生產(chǎn)現(xiàn)場堆放的實物托盤除了存在正常配送需求產(chǎn)生的位移以外，還可能存在場地清理等其他原因?qū)е碌奈灰?。無論何種原因引發(fā)的托盤位移，都需進(jìn)行系統(tǒng)登記，以保證系統(tǒng)托盤信息與實物托盤信息的一致性。

2.4 應(yīng)用效果

零部件分道物流技術(shù)已在民用船舶上得到成熟應(yīng)用。通過應(yīng)用信息平臺實現(xiàn)供需無縫對接，施工依據(jù)清晰、理料依據(jù)清晰和上下道交接清晰，解決了傳統(tǒng)模式存在的計劃銜接不暢、場地積壓嚴(yán)重、無效翻檢較多、零部件缺料丟料嚴(yán)重和零件堆放無序等問題。表3為零部件分道物流管控技術(shù)應(yīng)用效果。由表3可知，采用該零部件分道物流管控技術(shù)之后，現(xiàn)場缺料明顯減少，補料減少，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

表3 零部件分道物流管控技術(shù)應(yīng)用效果

3 結(jié) 語

本文介紹船舶零部件分道物流管控技術(shù)，總結(jié)船舶行業(yè)適用的零部件分道規(guī)則和物流管控方案，以及信息平臺研發(fā)和實船應(yīng)用情況。實踐結(jié)果表明，零部件分道物流管控技術(shù)的研究和應(yīng)用是提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的一種有效手段，有助于進(jìn)一步推進(jìn)船舶制造的數(shù)字化發(fā)展。未來將持續(xù)研究基于二維碼等技術(shù)的自動標(biāo)識實體托盤和場地區(qū)域等，使物流管理更便捷、規(guī)范和實時；研究基于手持移動終端技術(shù)和5G技術(shù)的分道托盤現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集、反饋和處理等，進(jìn)一步提升零部件分道管理的效率和質(zhì)量。