船舶設計與建造之船舶設備信息管理

王旭輝 姜詒萍

（煙臺中集來福士海洋工程有限公司 煙臺264000）

0 引 言

船舶設備的特點是種類復雜，數(shù)量繁多。從船舶設備種類看，它包括航行設備，生活起居設備，通訊導航設備，工作設備，大型機械，安全設備，自動化設備等［1］。船舶設備數(shù)量也是非常龐大的，一個半潛鉆井平臺的設備總量通常都在12 000個以上，有的海工船舶設備總量達到23 000個。所以必須建立一套參照標準體系［2］并結合設備和船廠實際的設備信息管理體系。

現(xiàn)在國家和船舶企業(yè)都在探索現(xiàn)代化的造船模式［3-4］，要求托盤的精細化管理，而設備信息是托盤化管理的基礎。因此綜合船舶設備的自身特點和船舶建造模式的發(fā)展，決定了合理完善的船舶設備信息管理在船舶的設計和建造過程中有著重要意義。

1 船舶設備管理的重要性

船舶建造是一個龐大的建造工程。首先，其建造流程復雜、涉及部門較多；其次，船舶上使用的設備種類多、數(shù)量多，船舶設備在整個船舶周期中要經過很多部門的相互合作才能準確合理地安裝在船舶上并正常運轉。因此，準確的設備管理將大大降低船舶在設計和建造過程中的修改率，而高效的船舶設備管理流程將直接影響船舶設計和建造效率。

1.1 船舶設備種類復雜

船舶設備種類復雜（如表1所示）。如何將這些系統(tǒng)的設備合理歸類且妥善管理是船廠設計部門、物資部門和生產部門面臨的重要工作，這也反映設備管理的重要性。

表1 船舶系統(tǒng)分類表

1.2 船舶設備數(shù)量巨大

表2是某鋪管船設備數(shù)量統(tǒng)計列表；表3是某半潛生活平臺的設備列表。

表2 某鋪管船設備數(shù)量統(tǒng)計表

表3 某半潛生活平臺設備數(shù)量統(tǒng)計表

從中我們可以看出，船舶設備的數(shù)量可算得上成千上萬，其數(shù)量之龐大也反映了船舶設備管理的重要性。

1.3 船舶設計和建造是一個大協(xié)作工程

船舶建造是一項龐大的項目工程，其涉及的地域跨度和時間跨度都相當大。

首先，船舶設備的供應和制造是世界范圍的。主機、配電板等設備來自世界各地，不同廠家的設備存在很多差異，這些差異直接影響船舶的設計和建造。

其次，船舶設備在船舶建造過程中涉及很多部門和人員，如：船廠的設計人員、設備廠家的技術工程師、船廠采購人員、設備廠家的銷售工程師、物流人員、設備入庫報驗、倉庫保管、現(xiàn)場設備安裝、設備調試等。在整個過程中，部門和人員之間需要信息的互相傳送，并且這個信息傳送過程并不是簡單的單點單向傳遞，而是相互的多點交叉?zhèn)鬟f過程。例如：采購人員需要的信息來源于技術人員出具的技術協(xié)議，生產的安裝階段、倉庫庫位、物流支持，并且要與設備廠家協(xié)商。因此船舶設備管理在整個建造流程中需要及時協(xié)調好各方的需求和輸出，保證各部門有序運作，最終確保設備按要求安裝就位。

最后，船舶的設計和建造時間長，船舶設備的制造周期也體現(xiàn)為多樣性的特點。不同的設備和不同廠家的制造周期是不一樣的。例如，歐洲國家假期比較長，其設計和供貨周期就會相應增長；而且設備的供貨日期直接影響到船舶設計和建造的工作安排。所以設備資料和設備到貨日期等都必須準確核實并傳遞給相關部門。

綜上，我們可以看出：設備管理在管理復雜的設備分類、處理數(shù)量龐大的設備信息和協(xié)調船舶建造流程的各個環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著其管理作用，指導各個環(huán)節(jié)的工作和計劃有序開展。

2 船舶設備在整個船舶設計和建造過程中的流程

本文介紹基于船廠角度的船舶設備流程和各部門對于設備的信息需求。這里我們將設備流程分為兩部分：設備實體的物理流程和設備相關設計流程。

2.1 設備實體的物理流程

設備實體的物理流程是指設備實體從“生產→運輸→船廠→安裝使用”的流程。首先，設備廠家接到船廠的訂貨生產設備，然后設備運抵船廠；船廠進行相應的驗收，編碼入庫；然后生產部門將設備安裝到船上并連接相應的管線附件；最后調試并進行相應的報驗。

設備實體的物理流程相對固定，我們工作的最終目的就是保證設備的物理流程順利完成。圖1給出設備實體通用的一個物理流程。

圖1 設備實體的物理流程

2.2 設備相關設計流程

設備相關設計包括兩部分：設備廠家設計和船廠設計，二者之間的關系是相互影響的。圖2展示了一套典型的設計流程。

圖2 設備設計流程

首先，船廠要將設備的技術要求提供給設備廠家，技術要求包括：規(guī)范要求、特殊要求（包括規(guī)范以外的船東要求）與技術參數(shù)；然后，設備廠家進行產品的設計并將設計方案遞交給船廠審核，即認可圖紙；接下來，船廠審核圖紙，并將相應意見反饋給設備廠家。圖紙認可過程需往返多次，直到圖紙無誤；再由設備廠家提供施工圖給船廠，并安排生產設備，最后提交完工圖。

船廠設計部門在收到設備的施工圖后，就可以進行設備的相關設計。首先是材料準備，包括：基座材料和安裝附件材料。這些材料應及時匯總給采購部門進行購買，并依據(jù)現(xiàn)場需求時間安排供貨日期；其次是設備施工圖紙的下發(fā)，包括設備布置圖、設備基座圖和設備安裝圖。

當然，船廠的各個部門本身還要對設備進行相應的歸檔管理，例如技術部門需要為每個設備編寫編號，采購部門和倉庫也要對設備管理編號，生產部門會根據(jù)生產情況制定設備安裝工序，這些都是設備設計流程的部分。

由此可見，兩個流程的關系是非常緊密的，其中物理流程是主線，而設計流程的作用就是保證其物理流程能順利實現(xiàn)。設備廠家的生產需要設計部門做出完善的技術方案，設備的運輸時間和存放位置需要進行計劃，設備的安裝和調試需要進行相應的設計準備。

3 船舶設備信息管理

設備信息的管理是設備管理的核心工作。設備信息的完整性和準確性直接影響設備的設計流程、設備的采購、物流倉儲和設備安裝運行。每一個設備實體會附帶了很多信息，例如：名稱、大小、重量等等。設備信息管理就是建立一個信息管理平臺將所有的信息統(tǒng)一管理起來滿足各個部門的需求。這里我們將分析設備信息管理的原則和要求，然后介紹船廠設備信息的主要內容，最后介紹基于數(shù)據(jù)庫的船廠設備信息管理的流程和優(yōu)點。

3.1 船廠設備信息管理的原則

滿足需求是船廠的設備信息管理的原則。這里的需求包括所有與設備相關各個工序的工作需求。如何判斷設備信息是否滿足需求呢？我們認為有兩個要點：設備信息齊全準確和設備信息準時。船廠設備信息管理的原則是管理設備信息要保證質量，按時滿足設計，物資和生產各部門的需求。

3.2 船廠設備信息的內容

船廠設備信息通常包含：技術信息、物資信息、生產信息和相關的設備資料。

3.2.1 設備技術信息

設備的技術信息定義為由技術部門提供的信息。表4是設備技術信息列表。

表4 設備技術信息

表4中列些的技術信息綜合考慮了公司設計流程與建造流程。例如：設備專業(yè)的劃分是滿足船廠設備設計和生產分工的需求；技術協(xié)議是采購流程開展的依據(jù)；設備重量和分段信息可以滿足吊裝，生產和總體計算的需求。

技術信息的提供是按時按階段進行的。通常在設計前期技術部門應該提供的信息包括：設備編號、設備名稱、設備分類、原理系統(tǒng)號、技術協(xié)議、供貨方、需求證書等；在設計中期需要提供的信息包括：設備詳細參數(shù)、設備重量、設備尺寸、防護等級、設備安裝方式、設備樣本等；在設計后期需要提供的信息包括：設備定額、設備基座、設備位置信息、設備完工資料、設備重心、設備接口信息等。

綜上，技術信息是提供物資部門和生產部門所需的信息，一套完整的技術信息需要體現(xiàn)設備的基礎信息，設備參數(shù)信息和設備布置信息。

3.2.2 設備物資信息

設備的物資信息定義為由物資部門提供的信息。物資部門包括：采購部、物流部和倉儲部門；物資信息包括：設備的采購情況、物流過程和存儲狀態(tài)、設備的圖紙資料、證書和到貨日期等。到貨日期和入庫情況是生產部門制定生產計劃的重要依據(jù)。

3.2.3 設備生產信息

設備的生產信息定義為由生產部門提供的信息。表5是生產信息列表。

3.2.4 設備資料

設備資料記載了設備訂貨、設計、安裝、報驗的整個過程。設備資料的整理歸檔是一項繁瑣而重要的工作。通常設備資料分為：技術協(xié)議信息和設備技術管理信息。技術協(xié)議信息由船廠主導制定，包括：技術協(xié)議與采購申請文件等。設備技術管理信息主要是由設備廠家提供的資料，包括：認可資料、施工圖、完工圖、證書、備件清單等。

3.3 船廠設備信息的管理

設備信息管理的內容主要包括：設備信息的歸檔整理、工作協(xié)調、計劃制定與監(jiān)控和數(shù)據(jù)統(tǒng)計?；跀?shù)據(jù)庫的設備信息管理已成為當今的主流。

3.3.1 設備信息的歸檔整理

首先將所有的設備信息以標準模板的形式建立數(shù)據(jù)庫。每個標準模板包括了3.2節(jié)中介紹的設備技術信息、物資信息、生產信息和相關的設備資料。各部門相關人員負責錄入相關信息以實現(xiàn)共享，同時各部門也可以從數(shù)據(jù)庫中查閱自己需要的設備信息。

3.3.2 工作協(xié)調

信息管理最重要的一部分是工作協(xié)調，就是將相關的設備信息及時輸出給需要的部門，設備信息數(shù)據(jù)庫的建立可以實現(xiàn)便利的查詢功能。例如電裝車間需要知道A201分段所有的電氣設備，就可以建立查詢條件進行查詢，這樣就可以知道該分段所有的電氣設備的布置信息、圖紙信息與樣本信息等，便于生產工作安排和施工。

3.3.2 計劃制定與監(jiān)控

基于數(shù)據(jù)庫的信息管理平臺可制定有效的計劃和良好的監(jiān)控。

首先，該平臺能實現(xiàn)計劃制定的精細化。在設備生產信息中生產部門根據(jù)場地、人員、吊裝情況和總體建造計劃，錄入每個設備的安裝計劃。物資部門和設計部門，依照生產制定的設備安裝計劃制定相應的入庫計劃、采購計劃、設計計劃等，以便精細到每個設備個體。精細化的計劃同時可以跟蹤每個設備的圖紙計劃，材料采購計劃和可以精細地控制材料成本。

其次，該平臺提供了多樣的監(jiān)控方法，并且可以根據(jù)具體需求設置相應的監(jiān)控內容。我們可以建立設計、采購和安裝狀態(tài)的數(shù)據(jù)監(jiān)控報表，可以跟蹤設備的安裝進度與到貨狀態(tài)；同樣，我們也可以定制監(jiān)控各個甲板設備基座安裝情況與設備完工時間等等。此類監(jiān)控報表可直接反映各個狀態(tài)的進度，對項目進度控制起著非常重要的作用。

3.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

項目數(shù)據(jù)統(tǒng)計是項目經驗的積累，基于數(shù)據(jù)庫的設備信息管理系統(tǒng)可以提供強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，其表現(xiàn)是一般數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件無法比擬的。它有很大的靈活性和開發(fā)性，可以根據(jù)不同的需求設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計，而且能夠形成數(shù)據(jù)對比。例如，我們可以統(tǒng)計半潛平臺設備電功率總和或設備總重量等等，這些都是設計部門重要的經驗數(shù)據(jù)。

綜上，我們可以看到設備信息的信息化管理有著強大的優(yōu)勢：首先，設備信息可以詳細歸納到設備信息數(shù)據(jù)庫中，設備信息包含了各個部門輸出和輸入的信息；其次，信息的傳遞準確而高效，各部門可以靈活查看自己需要的信息；再者，信息化管理提供了很好的計劃制定和監(jiān)控平臺；最后，它具有強大而靈活的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。

4 結 論

設備管理是船舶設計和建造的重要工作，信息化的管理方法已成為當今主流?；跀?shù)據(jù)庫的設備信息管理平臺不僅能很好地進行設備信息和資料整理，而且有著很好的信息處理和管理能力。其既滿足了船舶設備種類復雜、數(shù)量繁多、建造流程復雜、涉及部門多和精細化管理的特點，也可實現(xiàn)多人、多部門同時操作和信息的高效傳遞，大大提高了工作效率。

ERP的發(fā)展和應用已成為現(xiàn)代化企業(yè)管理的標志，基于數(shù)據(jù)庫的設備信息管理平臺在綜合考慮設備信息特點、船廠船舶設計建造流程、各部門工作分工、各工種信息需求以及工作計劃管理的具體情況和特點，再結合ERP管理體系，必將極大提升企業(yè)的管理水平。相信隨著不斷的開發(fā)和完善，設備信息的信息化管理會為船舶企業(yè)在船舶設計和建造中帶來更大的價值，從而有效提升企業(yè)的競爭力。

［1］中國船舶工業(yè)公司.船舶設計實用手冊［M］.北京：國防工業(yè)出版社.2007.

［2］中國標準化協(xié)會企業(yè)標準化分會.GB/T 15497-2003企業(yè)標準體系-技術標準體系［S］.2003.

［3］中國船舶工業(yè)集團公司第十一研究所.現(xiàn)代造船模式的應用研究［M］.上海船舶工藝研究所.2006.

［4］現(xiàn)代造船工程編委會.現(xiàn)代造船工程［M］.哈爾濱工程大學出版社.1998.