13500TEU集裝箱船船塢階段生產(chǎn)流程優(yōu)化探索

吳海峰++郭呈

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技投入不斷加強(qiáng)，造船企業(yè)也有了長(zhǎng)足發(fā)展，建造水平不斷提升，造船企業(yè)規(guī)模、建造能力、科技含量、人均效率相比以往提升迅速。但同時(shí)企業(yè)發(fā)展中也面臨著一些問(wèn)題，使得我們的造船整體水平遇到了瓶頸，造船企業(yè)要取得更長(zhǎng)足發(fā)展，提升精益管理做到有效降低各個(gè)環(huán)節(jié)的管理成本，合理安排生產(chǎn)節(jié)奏和流程控制。本文將介紹13500TEU集裝箱船搭載階段生產(chǎn)計(jì)劃，流程優(yōu)化對(duì)船舶建造產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析探索。

關(guān)鍵詞：分段總組；精度控制；搭載網(wǎng)絡(luò)；快速搭載

中圖分類號(hào)：U671 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）19-0063-03

1 引言

船舶建造總組搭載生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)中，首先設(shè)置好生產(chǎn)過(guò)程可視化工作，視覺(jué)繪圖、生產(chǎn)圖紙、工藝工法等一系列設(shè)計(jì)工作，根據(jù)我們實(shí)際建造能力和設(shè)施設(shè)備的情況，進(jìn)行分段劃分的優(yōu)化，最大限度利用場(chǎng)地條件開(kāi)展建造工作。其次在生產(chǎn)管理方面統(tǒng)籌各種信息，尤其是分段制造順序，始終圍繞搭載網(wǎng)絡(luò)組織生產(chǎn)，同時(shí)優(yōu)化總組開(kāi)展方式，盡可能將總段內(nèi)容做足。再次對(duì)精度控制，尤其是大線型控制，是有效減少誤差的手段，降低消耗[1]。

13500TEU集裝箱船是公司建模2.0工作推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)品，該船的順利設(shè)計(jì)和建造對(duì)公司建模2.0推進(jìn)工作有著極其重要的意義，該船建造方針的編制從提高中間產(chǎn)品完整性、提高鋼材利用率、提高舾裝完整性、降本增益等角度出發(fā)，合理對(duì)船體分段劃分、舾裝區(qū)域劃分和單元加工順序、吊裝搭載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了策劃[2]。

2 總組階段生產(chǎn)優(yōu)化

2.1 隔艙預(yù)總組優(yōu)化

隔艙分段對(duì)整船建造的影響很大，由于分段制造部場(chǎng)地起重能力限制，隔艙分為上下兩段，結(jié)構(gòu)完工后需到船塢平臺(tái)進(jìn)行預(yù)總組，預(yù)總組階段需要完成的工作是隔艙上下段合攏，此階段舾裝件的安裝，以及正反兩面的導(dǎo)軌安裝。此流程較為復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，一般周期在25-30天，對(duì)整體生產(chǎn)進(jìn)度影響較大，其中涉及到大量的腳手工作，等待時(shí)間，吊碼，加強(qiáng)反復(fù)安裝拆除，吊車占用時(shí)間長(zhǎng)等等耗時(shí)耗力的不利因素[3]。

從整個(gè)作業(yè)過(guò)程來(lái)看，主體作業(yè)是上下段的合攏以及正反面導(dǎo)軌的安裝，相關(guān)的輔助性工作較為繁瑣，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。通過(guò)兄弟船廠經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，隔艙預(yù)總組可以采用胎架總組，從而減少反復(fù)腳手作業(yè)，導(dǎo)軌可以同時(shí)兩面施工，吊車資源可以節(jié)約下來(lái)。具體方式參考圖1所示。

制作專用工裝，分段總組前將胎架擺好，胎架水平調(diào)好固定，將導(dǎo)軌放置在胎架預(yù)留的卡槽內(nèi)，分段吊裝到位，將上方導(dǎo)軌吊裝到位，腳手搭設(shè)到位后，焊縫、舾裝件、導(dǎo)軌可以同時(shí)安排人員施工，方便快捷，大大縮短建造周期[4]。表1-2為兩種總組方式的對(duì)比（不考慮外界因素影響）。

表1-2為兩種總組方式的對(duì)比可以看出：整個(gè)周期縮短11天，新方案比舊方案少搭一次腳手（一次腳手大約400-500塊腳手板），導(dǎo)軌兩面同時(shí)施工，縮短一半時(shí)間，新方案不需要翻身，舊方案需翻兩次，浪費(fèi)吊車資源，并且安裝大量翻身吊環(huán)，強(qiáng)度不夠可能會(huì)導(dǎo)致分段變形導(dǎo)致?lián)Q板。

2.2 總組場(chǎng)地布置優(yōu)化

胎位計(jì)劃的編制并非是隨意編排，而是結(jié)合了很多原則，其主要原則有：（1）就近原則?？偠翁ノ晃恢帽M量靠近搭載位置，直接減少吊車搭載時(shí)間和行走距離。（2）排定胎位時(shí)，盡量做到同一時(shí)間段總組總段安排在同一區(qū)域，搭載后，可以保證下批次總段盡快跟進(jìn)。（3）上批次搭載時(shí)間與下一批次總段開(kāi)始時(shí)間間隔盡量短，減少場(chǎng)地空置率。（4）最大限度利用與船塢平行的平臺(tái)，排定總組周期相對(duì)較短，平臺(tái)周轉(zhuǎn)就比較快，在保證總段間隙以及液壓車行走的條件下，盡量充分布滿整個(gè)平臺(tái)，減少場(chǎng)地資源浪費(fèi)。（5）聯(lián)吊和抬吊總段，盡量靠近該總段船塢搭載位置，減少吊車行走距離。（6）在保證生產(chǎn)安全便利的前提下，總段與總段的形狀盡量做到互補(bǔ)、緊密，最大限度地利用場(chǎng)地資源。（7）根據(jù)搭載網(wǎng)絡(luò)合理安排總段胎位布置，盡量保證模擬搭載的總段有足夠的空間劃余量和修割余量。（8）抓好與前道之間的溝通，根據(jù)排定好的胎位計(jì)劃向前道提需求，保證總段的配送順序，而且要保證準(zhǔn)時(shí)性。（9）階段性對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)算，分析物量高峰與低谷時(shí)期，及時(shí)調(diào)整作業(yè)計(jì)劃，保持負(fù)荷均衡。

2.3 總段完整性設(shè)計(jì)

中間產(chǎn)品完整性是船舶行業(yè)中討論最多的話題，中間產(chǎn)品的完整性對(duì)整個(gè)船舶建造過(guò)程中起著非常重要的作用。完整性代表著這一階段的工作全部結(jié)束，移交到下道即無(wú)其他遺留工作。對(duì)于總組階段，中間產(chǎn)品完整性意味著總段完整性，總組過(guò)程中涉及到結(jié)構(gòu)，舾裝件，設(shè)備，油漆等等相關(guān)方面的作業(yè)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有序完成這些工作，是總段完整性的基本保障。

13500TEU建造過(guò)程中由于設(shè)備納期問(wèn)題，勞動(dòng)力資源問(wèn)題等等，總段完整性狀態(tài)較差。如何確?？偠蔚耐暾?，如何能夠按節(jié)點(diǎn)搭載，減少返工的活，減少大量的重復(fù)勞動(dòng)是擺在我們面前的主要問(wèn)題。

根據(jù)目前存在的問(wèn)題，主要從幾個(gè)方面入手：（1）整船建造節(jié)點(diǎn)明確，優(yōu)化出圖標(biāo)準(zhǔn)和鐵舾件托盤、設(shè)備、單元納期；（2）制定詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃，明確總組階段所有總段需要完成的項(xiàng)目清單及時(shí)間節(jié)點(diǎn)；（3）關(guān)鍵總段EZ21PS，EZ21C，AZ02C，AZ11C及隔艙總段需要重點(diǎn)關(guān)注；（4）勞動(dòng)力資源合理配置，減少工作交接過(guò)程中時(shí)間的浪費(fèi)；（5）前道分段的儲(chǔ)備要滿足總組需求。

3 搭載網(wǎng)絡(luò)的編制與優(yōu)化

3.1 總段搭載控制要點(diǎn)及順序優(yōu)化

整船搭載形式有單機(jī)，抬吊，聯(lián)吊三種方案，三種吊裝形式繁瑣程度是逐級(jí)遞增的，編制吊裝計(jì)劃過(guò)程中能夠盡可能的分類，抬吊的和聯(lián)吊的歸類，時(shí)間節(jié)點(diǎn)相近的盡可能安排在一段時(shí)間內(nèi)集中吊裝，尤其是聯(lián)吊總段。這樣在吊裝時(shí)間上能減少很多輔助性工作，從而提高吊裝效率。從搭載網(wǎng)絡(luò)我們可以標(biāo)出出重大件，易傾倒分段項(xiàng)目，安排吊裝計(jì)劃時(shí)尤為關(guān)注，根據(jù)相關(guān)規(guī)定召開(kāi)工前會(huì)，在網(wǎng)絡(luò)上附上各種所需要的各種信息，比如，總段搭載方式，重量等等，給優(yōu)化搭載順序創(chuàng)造數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以13500TEU搭載順序優(yōu)化來(lái)看，HZ21PS，HZ11PS采取嵌補(bǔ)方式搭載，可以縮短吊裝時(shí)間達(dá)15天左右，能夠明顯提高吊裝效率。endprint

3.2 減少船塢吊數(shù)和擴(kuò)大半船起浮前作業(yè)量

減少船塢吊數(shù)即擴(kuò)大總組。一般說(shuō)，公司建造的分段宜采用縱向總組方法，盡量少用吊排，可使用2臺(tái)起重機(jī)抬吊?？偨M的完整性，包括舾裝、涂裝，是實(shí)施擴(kuò)大總組減少塢內(nèi)吊數(shù)、縮短塢期的重要指標(biāo)。如果有2臺(tái)龍門起重機(jī)，則宜實(shí)現(xiàn)縱向總組。這樣一方面可以大大縮短起吊和搭載時(shí)間，再則由于縱骨架式的船體結(jié)構(gòu)能在平臺(tái)上先行完成，故可以大大縮短船塢內(nèi)的工作量，同時(shí)減少船塢內(nèi)的搭載數(shù)量。

擴(kuò)大起浮前的工作量包括船體、舾裝、涂裝和輪機(jī)工作量。由于采用半串聯(lián)造船，故在塢內(nèi)分起浮前后兩個(gè)階段，且前后時(shí)間恰好為1個(gè)批次周期。下塢到起浮投入的作業(yè)工時(shí)要比起浮到出塢多，起浮時(shí)需要達(dá)到：

（1）起浮時(shí)半船結(jié)構(gòu)完整，機(jī)艙鐵舾裝焊和管系安裝結(jié)束，設(shè)備隨單元、管系安裝基本安裝到位。軸舵系拉線照光結(jié)束后，完成鏜孔作業(yè)；繼而完成軸系安裝和螺旋槳安裝；如有條件，則主機(jī)安裝到位，完成機(jī)艙可拆板搭載。（2）平臺(tái)總段完成量達(dá)到55%，半船落墩后連續(xù)搭載?？偠蔚耐暾圆粌H體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和密性方面，而且主要是舾裝的完整性和涂裝的完整性。（3）上層建筑和機(jī)艙棚總段的結(jié)構(gòu)、密性結(jié)束，可進(jìn)行外板打磨；內(nèi)部舾裝（包括機(jī)電）工作同步開(kāi)展。

3.3 快速搭載與模擬搭載推進(jìn)

船舶建造過(guò)程中，從加工到船塢每個(gè)階段不可避免的產(chǎn)生一定量誤差，生產(chǎn)的每一階段都對(duì)誤差進(jìn)行定量的控制，但誤差的積累仍然是不可避免的，最終在最后一道工序船塢搭載達(dá)到頂峰，為了保證船舶的建造精度，設(shè)置了一定量的余量，同時(shí)也帶來(lái)了一定量的切割作業(yè)。船塢進(jìn)行相關(guān)切割作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，存在更大的不安全因素，生產(chǎn)效率較低。通過(guò)模擬搭載預(yù)先了解要搭載上的總段精度偏差值及基準(zhǔn)分段的精度偏差值，通過(guò)軟件模擬分析得出最佳搭載方案，并予以先行解決，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)搭載作業(yè)，保證精度質(zhì)量，有效提升船塢生產(chǎn)效率。

該船型船塢建造將推行對(duì)幾乎全部貨艙區(qū)域以及機(jī)艙艉部部分總段推行模擬搭載，完成平臺(tái)余量切割，給出搭載定位理論數(shù)據(jù)，便于搭載定位階段定位。作業(yè)完成后精度管理人員按照最終搭載數(shù)量及定位質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

以隔艙搭載為例：橫隔艙總段由于自身結(jié)構(gòu)較為薄弱，搭載定位精度要求較高，特別是垂直度控制上對(duì)龍門吊占用時(shí)間較高，通過(guò)定位過(guò)程中架設(shè)保距梁能夠很高的控制橫隔艙垂直度及艙容間距的問(wèn)題。

隔艙總段搭載精度控制標(biāo)準(zhǔn)：①X：±5mm；②Y：±3mm；③Z：±5mm；④隔艙間距：±5mm。

搭載精度控制重點(diǎn)：第一座隔艙應(yīng)通過(guò)鋼絲繩進(jìn)行固定，后面隔艙定位結(jié)束后通過(guò)保距梁保距；嚴(yán)格控制隔艙間距，若發(fā)生變化應(yīng)在舷側(cè)到位后進(jìn)行頂推到位；定位按照如（圖2所示）位置模擬搭載數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，控制在范圍之內(nèi)；PS面同面度控制在±5mm；中心線偏差控制在±3mm；高度一般放低5mm，考慮裝配焊接造成下沉，一般按理論高度定位，焊后高度-5mm左右。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代造船模式的基礎(chǔ)是成組技術(shù)等先進(jìn)的工程技術(shù)和科學(xué)管理方式，目標(biāo)是貫徹以"中間產(chǎn)品"為導(dǎo)向的建造策略，實(shí)現(xiàn)造船效率、質(zhì)量和安全水平的不斷提高。在現(xiàn)代造船模式下，采用以分段為中間產(chǎn)品的建造過(guò)程，中間產(chǎn)品的建造主要是在分段建造場(chǎng)地完成的，如平直分段在平面分段車間建造，曲面分段在曲面車間建造，中合攏在總組平臺(tái)建造，中間產(chǎn)品即分段的建造過(guò)程和建造效率決定著船舶的制造周期和效率。

經(jīng)過(guò)優(yōu)化造船工藝，做好裝配工藝的設(shè)計(jì)工作，最大程度地提高現(xiàn)場(chǎng)操作質(zhì)量，提高裝配水平，有效縮短分段生產(chǎn)周期，提高分割過(guò)程的安全質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。組建過(guò)程的視覺(jué)設(shè)計(jì)可讓原始模型得到改善，做好組件預(yù)裝工作，做好模塊化組裝工作，構(gòu)建模塊化的腳手架設(shè)計(jì)。企業(yè)根據(jù)自身?xiàng)l件和施工要求，增加必要的施工程序，通過(guò)船舶建造總組搭載生產(chǎn)流程的優(yōu)化探索，提高生產(chǎn)效率。

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