淺談船舶建造的現(xiàn)代工程分解結(jié)構(gòu)

李宏越 楊玉慶

摘 要：近年來(lái)，船舶建造的現(xiàn)代工程分解結(jié)構(gòu)得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了船舶建造過(guò)程以及船舶工程分解需求，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從船舶工程分解結(jié)構(gòu)以及造船工程計(jì)劃體系等多個(gè)角度與方面，就該課題展開(kāi)了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：船舶建造；現(xiàn)代工程；分解結(jié)構(gòu)

1 現(xiàn)代造船模式概述

現(xiàn)代造船模式以成組技術(shù)理論和系統(tǒng)優(yōu)化理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)均衡、連續(xù)地總裝造船為目標(biāo)。

系統(tǒng)工程是把系統(tǒng)作為研究對(duì)象，它的目的在于運(yùn)用系統(tǒng)的理論和方法，研究、設(shè)計(jì)新系統(tǒng)或改造現(xiàn)有系統(tǒng)，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化目標(biāo)。系統(tǒng)工程技術(shù)的基本原理是運(yùn)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(duì)象，用概率、統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌和模擬等方法，經(jīng)過(guò)分析、判斷和推理等程序，建立某種系統(tǒng)模型，進(jìn)而采用最優(yōu)化方法，求得系統(tǒng)的最優(yōu)化結(jié)果。

成組技術(shù)是將具有相似特征、相似信息的多種事物，按照一定的準(zhǔn)則分類成組，使若干種事物能夠采用相同的處理方法，已達(dá)到節(jié)省時(shí)間、人力和費(fèi)用目的的技術(shù)?，F(xiàn)代造船模式以上述兩種理論為指導(dǎo)，在船舶建造過(guò)程中，首先按船體首尾、中部和上層建筑等相對(duì)完整的“中間產(chǎn)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(jí)“中間產(chǎn)品”——總段、分段、組件、部件、零件等。將具有相同工藝過(guò)程的“中間產(chǎn)品”組織定場(chǎng)地、定設(shè)備、定人員、定流量、定流程的專業(yè)化生產(chǎn)。

2 船舶建造過(guò)程分析

2.1 生產(chǎn)準(zhǔn)備

生產(chǎn)準(zhǔn)備工作可分為三個(gè)階段：合同簽訂階段，合同簽訂至開(kāi)工階段，開(kāi)工至交船階段。

2.1.1 合同簽訂階段

合同簽訂階段是生產(chǎn)準(zhǔn)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(kāi)始，根據(jù)船廠建造能力以及現(xiàn)有工程負(fù)荷（企業(yè)工程線表）情況進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，以確定能否接受訂貨，若根據(jù)船東交貨期要求企業(yè)生產(chǎn)能力能夠滿足，則開(kāi)始進(jìn)行談判。設(shè)計(jì)部門(mén)按照船東的意見(jiàn)，制作說(shuō)明書(shū)、基本設(shè)計(jì)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(shuō)明書(shū)、合同設(shè)計(jì)文件等。

2.1.2 合同簽訂至開(kāi)工階段

合同簽訂至開(kāi)工階段是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要環(huán)節(jié)，是進(jìn)行設(shè)計(jì)、物資訂貨、工程準(zhǔn)備的主要階段，該階段是及時(shí)開(kāi)工及開(kāi)工后連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它可分為三個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)與工程準(zhǔn)備階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)與工程準(zhǔn)備階段、生產(chǎn)設(shè)計(jì)與工程準(zhǔn)備階段。主要成果包括建造方針書(shū)、生產(chǎn)準(zhǔn)備及建造綜合日程計(jì)劃、設(shè)計(jì)日程出圖計(jì)劃、主要設(shè)備物資供應(yīng)計(jì)劃以及生產(chǎn)準(zhǔn)備雙月滾動(dòng)計(jì)劃等。

2.1.3 開(kāi)工至交船階段

開(kāi)工至交船階段為生產(chǎn)準(zhǔn)備的后期階段。這個(gè)階段主要工作是確保生產(chǎn)的連續(xù)性，以殼、舾、涂一體化為中心，以船臺(tái)和水下工程為主線，從施工圖紙的及時(shí)提供到材料設(shè)備的準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)以及相關(guān)的工程準(zhǔn)備工作等給以保證。

2.2 施工建造

現(xiàn)代造船模式是以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的總裝造船，其生產(chǎn)主流程也將是中間產(chǎn)品的流水化生產(chǎn)和裝配的過(guò)程，如下圖所示，從下料加工開(kāi)始，然后小組立、中組立到分段組立，再?gòu)姆侄晤A(yù)舾裝到分段總組，從總段預(yù)舾裝到船臺(tái)搭載，最后到碼頭試驗(yàn)交船，涂裝工作貫穿整個(gè)過(guò)程中去。在總裝造船生產(chǎn)線中，按板材、型材和平面、曲面、立體等不同的分類，實(shí)現(xiàn)空間分道、時(shí)間有序，逐級(jí)總裝的生產(chǎn)組織方式，進(jìn)而形成以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向、殼、舾、涂一體化總裝造船生產(chǎn)線。

3 船舶工程分解需求

我國(guó)船舶建造企業(yè)結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況和條件，在應(yīng)用實(shí)踐中，也提出了一些新的觀點(diǎn)，如三維的現(xiàn)代船舶工程分解結(jié)構(gòu)、按照集成導(dǎo)向原則編制的裝配分解結(jié)構(gòu)等。但總體而言，目前在進(jìn)行船舶工程分解的過(guò)程中解，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)且隨意性較大，存在以下問(wèn)題。

3.1 是從單船的建造去考慮的。單船建造的分解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，不利于知識(shí)的積累和再利用。

3.2 僅考慮分段制造級(jí)的中間產(chǎn)品完整性，而未對(duì)各個(gè)制造級(jí)中間產(chǎn)品完整性做出合理有序的策劃，未形成造船主流程各個(gè)制造級(jí)殼、舾、涂一體化完整性標(biāo)準(zhǔn)序列。

3.3 即使有的分解加入了進(jìn)度因素，但沒(méi)真正支持作業(yè)一體化，分解仍相對(duì)靜態(tài)，不能良好反映船舶建造全生命周期。

作為典型的復(fù)雜產(chǎn)品，船舶產(chǎn)品在進(jìn)行工程分解時(shí)應(yīng)能兼顧以下需求。

（1）通過(guò)強(qiáng)調(diào)專業(yè)內(nèi)容，把船舶創(chuàng)造性地劃分為許多理想化的中間產(chǎn)品，即按船體和舾裝分解為小任務(wù)包。例如，把零件和部件作為任務(wù)包，使之能協(xié)調(diào)地分道生產(chǎn)，以利于任務(wù)的制定、下達(dá)與考核。

（2）根據(jù)成組技術(shù)的相似性原理，為獲得流水線生產(chǎn)方法的效益，以最有效的手段制造多品種、小批量產(chǎn)品，需要把具有相似性和重復(fù)性的事物集中起來(lái)處理，這要求資源占用信息的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化。例如，以成組技術(shù)原理實(shí)施管件族制造。

（3）按照現(xiàn)代造船模式需求，應(yīng)能支持殼、舾、涂作業(yè)空間分道，時(shí)間有序；實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化，均衡、連續(xù)地總裝造船的現(xiàn)代造船生產(chǎn)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(tái)周期。

（4）應(yīng)能兼顧從生產(chǎn)設(shè)計(jì)到完工下水，體現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等眾多部門(mén)的組織保障與支持。

（5）船舶工程結(jié)構(gòu)分解應(yīng)可更新、可追溯、動(dòng)態(tài)化、完整性。

4 現(xiàn)代船舶工程分解結(jié)構(gòu)

針對(duì)SWBS的缺陷，本文提出了現(xiàn)代船舶工程分解結(jié)構(gòu)（MSWBS）概念。MSWBS是一種三維形式的工程分解結(jié)構(gòu)，其三個(gè)坐標(biāo)軸X軸表示船舶建造的進(jìn)度結(jié)構(gòu)，Y軸表示船舶建造的組織結(jié)構(gòu)，Z軸表示船舶的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

在進(jìn)度結(jié)構(gòu)中，按照船舶建造的時(shí)間順序，以合同生效為起點(diǎn)，依次為初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、分段制造、船臺(tái)合攏、下水及交船。由于各個(gè)船舶建造企業(yè)的具體情況不同，其組織結(jié)構(gòu)也不盡相同，在本文中通過(guò)研究單船建造過(guò)程提出一種通用的單船建造組織結(jié)構(gòu)，即在單船建造項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)下的設(shè)計(jì)部門(mén)、生產(chǎn)管理部門(mén)、施工建造部門(mén)、物資供應(yīng)部門(mén)、質(zhì)量控制部門(mén)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是一個(gè)分級(jí)層次系統(tǒng)，繼承了SWBS的結(jié)構(gòu)，其頂層是整個(gè)船舶，最底層是托盤(pán)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(chǔ)上集成了進(jìn)度結(jié)構(gòu)（時(shí)間）和組織結(jié)構(gòu)，從時(shí)間觀念上是動(dòng)態(tài)的，因此可以表達(dá)船舶建造生命周期的全部信息。

5 造船工程計(jì)劃體系

計(jì)劃管理是造船工程管理三大支柱即計(jì)劃管理、質(zhì)量管理、成本管理之首。造船工程計(jì)劃主要分成線表計(jì)劃、大、中、小日程計(jì)劃四個(gè)層次。線表計(jì)劃用以指導(dǎo)企業(yè)中長(zhǎng)期與中短期經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)目標(biāo)，包括營(yíng)業(yè)線表與建造線表等；大日程計(jì)劃是船舶建造方針，在保證交貨期的前提下，明確各個(gè)節(jié)點(diǎn)每個(gè)部門(mén)所要完成的工作；中日程計(jì)劃是部門(mén)建造方針，由物資、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)等部門(mén)圍繞大節(jié)點(diǎn)計(jì)劃編制；小日程計(jì)劃為施工計(jì)劃，由生產(chǎn)部門(mén)圍繞中日程計(jì)劃編制，說(shuō)明具體做什么、做多少，什么時(shí)間做。不論哪個(gè)層次的計(jì)劃，工程計(jì)劃管理是多維的綜合協(xié)調(diào)的計(jì)劃，計(jì)劃平衡既要對(duì)資源和作業(yè)量、進(jìn)度和任務(wù)等在各個(gè)階段進(jìn)行平衡，還要對(duì)單船和多船進(jìn)行平衡，以及近、中、長(zhǎng)期計(jì)劃的平衡。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)船舶建造的現(xiàn)代工程分解結(jié)構(gòu)的研究分析，對(duì)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(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

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