船舶建造模式研究

徐柏鑫，龍映玲，瞿雪剛

（上海江南長(zhǎng)興造船有限責(zé)任公司，上海 201913）

船舶建造模式研究

徐柏鑫，龍映玲，瞿雪剛

（上海江南長(zhǎng)興造船有限責(zé)任公司，上海 201913）

現(xiàn)階段船舶航運(yùn)市場(chǎng)不景氣、船舶價(jià)位較低、涂裝PSPC等建造要求與公司投資引進(jìn)先進(jìn)或大型設(shè)備、勞動(dòng)力成本日益增加產(chǎn)生了較為突出的矛盾，為此，從船企船舶建造工藝再造、合理利用內(nèi)外資源等方面進(jìn)行分析，論述相對(duì)合理的船舶建造方案，從而達(dá)到滿(mǎn)足涂裝PSPC建造要求、提高船舶建造效率、降低時(shí)間成本、有效控制船舶建造成本的目的。

建造工藝；流程再造；合理利用；成本

0 引言

國(guó)內(nèi)船舶總裝企業(yè)（簡(jiǎn)稱(chēng)“船企”）一般采用來(lái)料切割加工、分段組立、分段涂裝、分段總組、船塢搭載建造、碼頭調(diào)試、試航交船的生產(chǎn)主線進(jìn)行船舶建造。船企的設(shè)備設(shè)施一般在建廠初期已基本確定，其分段組立施工區(qū)域（簡(jiǎn)稱(chēng)“前道”）是根據(jù)船企最初的船舶建造綱領(lǐng)對(duì)廠房及設(shè)備設(shè)施來(lái)進(jìn)行配置的，由于采用流水作業(yè)其能力相對(duì)比較固定。而總組搭載區(qū)域（簡(jiǎn)稱(chēng)“后道”）一般配置了30萬(wàn)噸以上的船塢并配置相應(yīng)起重設(shè)備以及對(duì)應(yīng)的總組平臺(tái)，現(xiàn)階段船企為了保證自身的業(yè)績(jī)及效益，提高船舶市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，保證船舶建造保有量，一般以船塢建造能力承接大型船舶。

船舶的分段劃分是根據(jù)前道的生產(chǎn)能力而定，總段劃分是根據(jù)后道而定。因此船舶大型化后可能被劃分為300多只分段，而總段數(shù)量一般不超過(guò)80只。由于分段投影尺寸相對(duì)于大型船舶的壓載艙過(guò)小，因此如果在分段組立完成后進(jìn)行涂裝再總組搭載，在壓載艙形成后提交涂裝保有率時(shí)將很難滿(mǎn)足涂裝PSPC[1]建造要求。由于前道相對(duì)工位有限以及部分區(qū)域采用流水線作業(yè)法，對(duì)分段劃分要求相對(duì)固定，雖然通過(guò)增加一些設(shè)備設(shè)施稍有改善但對(duì)提高生產(chǎn)能力非常有限，而后道一般為露天作業(yè)，對(duì)所建造的產(chǎn)品適應(yīng)能力強(qiáng)可以靈活應(yīng)變。前道為了滿(mǎn)足各種曲面分段的建造在有限的分段組立胎位上不斷地更換分段胎架，間接地增加了分段制造成本以及船企的管理成本，使前道易產(chǎn)生施工瓶頸不能滿(mǎn)足后道生產(chǎn)的需求，從而增加了整個(gè)船舶建造周期，由于船企一般批量連續(xù)生產(chǎn)，船舶出現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸將對(duì)公司生產(chǎn)線表產(chǎn)生影響，最終影響船舶交付節(jié)點(diǎn)。

我國(guó)國(guó)有船企一般采用集團(tuán)下屬多家船企的模式進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，下屬多家船企的資源基本相對(duì)獨(dú)立，一般不共享。對(duì)于一些大型設(shè)備，一個(gè)船企利用率不高而設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)用較高，間接增加船舶建造成本。

1 建造工藝流程再造

船企一般采用來(lái)料切割加工、分段組立（B階段）、分段涂裝、分段總組（P階段）、船塢搭載建造（D階段）、碼頭調(diào)試、試航交船的建造工藝流程。其中分段組立分為小組立（部件）階段、中組立（擴(kuò)大化部件或片段）階段、大組立（分段）階段，小組立（部件）階段、中組立（擴(kuò)大化部件或片段）階段簡(jiǎn)稱(chēng)為“C階段”，大組立（分段）階段簡(jiǎn)稱(chēng)為“B階段”。舾裝安裝分別在C階段、B階段、P階段、D階段，對(duì)舾裝組裝成單元模塊的簡(jiǎn)稱(chēng)“U階段”，根據(jù)安裝條件以及合理性可安排在B階段、P階段、D階段進(jìn)行安裝[2]。船企的船舶建造工藝流程在建廠初期就已經(jīng)定型。

國(guó)際海事組織（IMO）規(guī)定船長(zhǎng)大于150m的散貨船、船長(zhǎng)大于90m的油船以及總噸位大于500t的船舶在建造時(shí)須滿(mǎn)足PSPC要求，這意味著船舶建造過(guò)程中壓載艙涂裝破損面積不得超過(guò) 2%的涂裝面積[1]。對(duì)于大型船舶而言由于分段劃分較小，壓載艙可能被劃分為多只分段，對(duì)控制涂裝破損率造成一定的困難。因此首先船企應(yīng)根據(jù)自身情況對(duì)船舶建造工藝流程進(jìn)行可行性的優(yōu)化或調(diào)整。船企一般配置的沖砂涂裝工場(chǎng)相對(duì)可觀，例如沖砂涂裝工場(chǎng)為長(zhǎng)44m、寬33m、高13m，單天沖砂面積可達(dá)4500m2，可以增加一個(gè)施工階段為分段預(yù)總組（Y階段），就是指分段完工后在涂裝之前利用空余總組平臺(tái)進(jìn)行分段合并成小總段（俗稱(chēng)“預(yù)總段”），預(yù)總段大小重量是根據(jù)船企的運(yùn)輸及沖砂涂裝能力而確定，預(yù)總段再進(jìn)行沖砂涂裝。該船舶建造工藝流程如圖1所示。

圖1 船舶建造工藝流程圖

2 科學(xué)利用人力資源

船企在建廠初期設(shè)備設(shè)施已基本確定，尤其是分段組立胎位。例如某船企分段組立設(shè)置了90個(gè)胎位，但船舶大型化后一般在300多個(gè)分段而且采用批量建造的方式接單。船舶除平行舯體外線型逐步變化，曲面分段建造都采用的專(zhuān)用分段胎架，為了滿(mǎn)足各種類(lèi)型分段組立的需求，需在90個(gè)胎位上更換胎架，胎架更換需要投入勞動(dòng)力以及作業(yè)周期，總體上增加了時(shí)間成本。雖然公司整體感覺(jué)很忙碌，前道忙于組立分段，后道等待分段總組搭載出現(xiàn)等工，導(dǎo)致后期出現(xiàn)“打老虎”的局面，最終整體的建造周期影響公司年度生產(chǎn)線表，年底公司業(yè)績(jī)不佳利潤(rùn)不高。當(dāng)今社會(huì)人工勞力成本越來(lái)越高，而船企具有勞動(dòng)力密集、勞動(dòng)強(qiáng)度高的作業(yè)性質(zhì)。因此船企一般會(huì)根據(jù)當(dāng)年船舶建造狀況調(diào)整勞務(wù)工人員數(shù)量。通過(guò)這幾年統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)企業(yè)減少勞務(wù)人員以后，再增加勞務(wù)人員相對(duì)較難，若不根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整人員就需增加公司整體成本。因此現(xiàn)階段船市相對(duì)回暖后，各個(gè)船企將出現(xiàn)不同程度的勞動(dòng)力缺口。

為了保證船企能夠良性發(fā)展，應(yīng)該培養(yǎng)一支穩(wěn)定的施工隊(duì)伍，通過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)以及對(duì)個(gè)人多工種培訓(xùn)以整體提高施工隊(duì)伍的綜合能力，從而達(dá)到一人擔(dān)任多崗位，施工人員精簡(jiǎn)又能滿(mǎn)足公司生產(chǎn)需求的目的。

3 合理利用外部資源

船企有了一支相對(duì)穩(wěn)定的施工隊(duì)伍后，應(yīng)該建立穩(wěn)定的作業(yè)任務(wù)。目前大部分船企都是相同或相似船舶形成批量建造。船企應(yīng)該發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，平直分段主要在平直流水線進(jìn)行中組立，再到雙殼合攏區(qū)域進(jìn)行大組形成完整性分段，因此船企應(yīng)該把此類(lèi)分段形成批量生產(chǎn)[3]。對(duì)于關(guān)鍵分段（例如軸舵系分段、機(jī)艙主機(jī)基座分段、側(cè)推分段等），相對(duì)精度要求高同時(shí)完工節(jié)點(diǎn)要充分保證的分段應(yīng)在船企內(nèi)部組立建造，并且建造的分段類(lèi)型相對(duì)固定后應(yīng)對(duì)胎位相對(duì)固定，施工人員也應(yīng)相對(duì)固定形成曲面分段批量生產(chǎn)的模式。對(duì)于其他的分段可以充分利用外部資源，發(fā)揮大型船企的優(yōu)點(diǎn)提供技術(shù)支持，將分段外協(xié)到一些相對(duì)較好的分段制造廠家進(jìn)行分段組立，并根據(jù)要求簽訂合作合同或協(xié)議保證外協(xié)分段的順利建造。對(duì)于船企而言并沒(méi)有增加成本，因?yàn)樵诖髢?nèi)部，分段的組立建造也是采用分段承包給船舶勞務(wù)公司在船企的場(chǎng)地以及使用船企的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行分段組立建造。同時(shí)船企內(nèi)部所建造的分段相對(duì)固定施工人員也固定，形成熟練作業(yè)模式提高了分段建造效率以及分段的質(zhì)量。也避免公司根據(jù)年度線表不斷調(diào)整施工人員數(shù)量，避免產(chǎn)生施工人員流動(dòng)性較大產(chǎn)生的不穩(wěn)定因素，可以保證船舶建造的順利進(jìn)行。

4 資源共享

大型設(shè)備及先進(jìn)工藝技術(shù)集團(tuán)內(nèi)部共享，促進(jìn)集團(tuán)內(nèi)部船企共同發(fā)展整體提高國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

例如某集團(tuán)內(nèi)部的下屬某船企擁有一臺(tái) 2500t浮吊，而另一船企擁有動(dòng)力運(yùn)輸模塊，2500t浮吊一般用于上層建筑整體吊裝搭載以及部分海工產(chǎn)品，動(dòng)力運(yùn)輸模塊一般用于大型總段運(yùn)輸工作，其本身利用率都不高，但維修保養(yǎng)費(fèi)用較高，與產(chǎn)值不成正比。因此建議集團(tuán)內(nèi)部建立租用（或借用）機(jī)制，提高設(shè)備使用率共同分擔(dān)設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)以及設(shè)備操作人員（應(yīng)為歸口船企人員）薪酬等費(fèi)用。集團(tuán)內(nèi)部采用資源共享共同挖掘各船企生產(chǎn)能力提高生產(chǎn)效率。通過(guò)資源的共享可以探索一些新的船舶建造工藝技術(shù)。比如將2500t浮吊和動(dòng)力運(yùn)輸模塊結(jié)合使用，并且利用平臺(tái)總組區(qū)域的優(yōu)勢(shì)，可以探索出分段總組流水線作業(yè)法。

假定船塢配置有兩個(gè)總組平臺(tái)，其中一個(gè)平臺(tái)（此稱(chēng)“1號(hào)平臺(tái)”）施工區(qū)域較長(zhǎng)達(dá)到船塢塢口，另一個(gè)平臺(tái)（此稱(chēng)“2號(hào)平臺(tái)”）與船塢端部塢壁區(qū)域連接。結(jié)合分段和預(yù)總段有序進(jìn)行組立建造形成一定保有量，將2號(hào)平臺(tái)作為分段、預(yù)總段及總段的存放場(chǎng)地，對(duì)1號(hào)平臺(tái)進(jìn)行適當(dāng)改造，形成可流動(dòng)式的分段和預(yù)總段總組工位。根據(jù)船舶搭載順序安排分段和預(yù)總段總組計(jì)劃，參考流程如圖2所示。

圖2 參考流程圖

方案可以設(shè)定為第一工位進(jìn)行底部分段或預(yù)總段以及舭部分段（或預(yù)總組）形成全寬型托底總段，利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊平移到第二工位繼續(xù)總組隔艙分（總）段，再利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊平移到第三工位繼續(xù)總組舷側(cè)、甲板分（總）段形成環(huán)型總段。

對(duì)于2號(hào)平臺(tái)而言，應(yīng)將分段、預(yù)總段及總段存放的區(qū)域與1號(hào)平臺(tái)各工位相匹配。再利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊將環(huán)型總段平移到第四工位進(jìn)行環(huán)型總段報(bào)驗(yàn)驗(yàn)收，再利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊將環(huán)型總段平移到第五工位進(jìn)行環(huán)型總段批磨補(bǔ)處理工作，再利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊將環(huán)型總段平移到第六工位進(jìn)行環(huán)型總段涂裝補(bǔ)涂作業(yè)，最后進(jìn)入吊裝區(qū)域利用2500t浮吊下塢搭載。環(huán)型總段下塢后再利用動(dòng)力運(yùn)輸模塊逐步平移至搭載相應(yīng)區(qū)域。船塢原設(shè)置的起重設(shè)備主要用于分段（含預(yù)總段）總組以及艏艉分段或總段搭載作業(yè)，充分提高船塢原設(shè)置的起重設(shè)備的使用率以及設(shè)備使用的合理性。以工序前移的方式減低船塢內(nèi)船舶建造周期，同時(shí)形成環(huán)型總段搭載模式，提高下塢前的舾裝完整性，使船舶在船塢階段達(dá)到舾裝完整性100%[3]。因此資源的共享對(duì)于集團(tuán)內(nèi)部的船企發(fā)展具有較大促進(jìn)作用，達(dá)到共同發(fā)展以及共盈的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

各船企的船舶建造模式在建廠初期已經(jīng)基本確定，同時(shí)各船企的模式各有特點(diǎn)，但船舶的發(fā)展是無(wú)限的。因此船企需要挖掘自身的潛力再造建造工藝流程滿(mǎn)足船舶建造要求以提高生產(chǎn)效率。但船企自身能夠挖掘的潛力相對(duì)有限，應(yīng)合理利用外部資源才能真正意義上提高船舶建造效率，并建立良好共盈的社會(huì)效益。同時(shí)集團(tuán)內(nèi)部設(shè)備資源以及船舶建造技術(shù)共享可以促進(jìn)下屬船企的共同發(fā)展，并且有效降低船舶建造的成本。總而言之，船企除內(nèi)部挖掘潛力外，應(yīng)合理利用外部資源，提高自己的效益和有效控制時(shí)間成本。對(duì)于勞動(dòng)密集型以及勞動(dòng)強(qiáng)度高的建造企業(yè)，物質(zhì)成本及勞力成本能夠改善的空間較小，船舶形成批量生產(chǎn)，船舶建造周期的控制是關(guān)鍵，控制時(shí)間成本才能得到企業(yè)最大利潤(rùn)。

[1] 所有類(lèi)型船舶專(zhuān)用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)[S]. 2006.

[2] 中國(guó)船舶工業(yè)總公司. 船舶設(shè)計(jì)使用手冊(cè)[M]. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社, 1998.

[3] 陳彬. 造船成組技術(shù)[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工程大學(xué)出版社, 2007.

Research on Shipbuilding Mode

Xu Bai-xin, Long Ying-ling, Qu Xue-gang

(Shanghai Jiangnan-changxing Shipbuilding Co., Ltd., Shanghai 201913, China)

At the present stage, the construction requirements of shipping market depression, the low ship price, PSPC requirements are the conflicts with the requirements of the investment to introduce advanced equipment and the increasing labor costs. Therefore, from the aspects of construction process reengineering and reasonable use of internal and external resources, this paper analyzes reasonable shipbuilding method, so as to meet the PSPC requirement, improve the shipbuilding efficiency, reduce the time cost and effectively control construction cost of vessels.

construction process; re-engineering; reasonable use; cost

U671.99

A

1005-7560 (2014) 06-0043-03

徐柏鑫（1957-），男，工程師，主要從事船舶生產(chǎn)管理。