船舶涂裝沖砂作業(yè)精細化派工

王 棟，陳松培，劉建峰

（1. 江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2. 上海外高橋造船有限公司，上海 200063）

0 引 言

船舶涂裝作業(yè)具有一定的特殊性，造船企業(yè)通常采用外包模式，完成此項工作。傳統(tǒng)的派工通常由班組長全權負責，派工的好壞完全取決于班組長的業(yè)務水平，這種派工方式不利于提高工作效率。因此，有必要通過精細化的理論指導來改變這種狀況[1]。

一艘船可切割成多個分段，每個分段都包含多個艙室，每個艙室又細分為多個區(qū)域，以此區(qū)分分段中不同的工藝要求和不同的施工流程。因此，涂裝艙室主要分為分段和區(qū)域2部分。為更好地指導施工，技術中心需根據(jù)施工作業(yè)的工藝要求合理劃分艙室區(qū)域，確定船舶各區(qū)域的設計物量、工藝要求和額定工時，最終實現(xiàn)均勻分配工作。因此，合理地劃分區(qū)域，對現(xiàn)場施工進行細化指導尤為重要。

1 沖砂區(qū)域細分影響因素

船舶二次除銹工作的重點部位在焊縫區(qū)、燒損區(qū)和自然銹蝕區(qū)，以及車間底漆完好區(qū)域和型鋼反面、角隅邊等作業(yè)困難區(qū)域等。在分段涂裝過程中，沖砂是較為危險、辛苦的工作，而影響沖砂區(qū)域細分的因素主要有除銹等級、施工環(huán)境和施工作業(yè)等，下面主要對這些因素進行分析[2]。

1.1 除銹等級因素

就船體各部位的二次除銹質量要求而言，除銹部位和所采用的涂料不同，其除銹要求各不相同。一般來說，腐蝕環(huán)境惡劣的部位（如外板、壓載水艙等）和采用高性能涂料（如環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料和無機鋅涂料等）的部位對二次除銹質量的要求較高。分段的表面質量等級對沖砂效率有很大影響。鋼材表面質量等級分為表面原始銹蝕等級和沖砂質量等級。

分段表面原始銹蝕等級主要有A、B、C和D等4個，相較于A等級和D等級，B等級和C等級較難達到。沖砂等級分為Sa1、Sa2、Sa2?和Sa3等4個。在分段二次除銹過程中，分段表面的清潔標準見表1。

不同沖砂等級對應的施工效率是不同的，除銹等級越高，施工人員消耗的體力越多，相對的施工效率越低，沖砂等級與沖砂效率現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集見表2。

1.2 施工環(huán)境因素

環(huán)境因素包括現(xiàn)場自然環(huán)境因素、施工質量管理環(huán)境因素和施工作業(yè)環(huán)境因素，本文主要研究施工作業(yè)環(huán)境因素，不考慮環(huán)境中氧氣含量和粉塵對施工的影響，只考慮環(huán)境對作業(yè)姿勢的影響。分段分為平面分段和曲面分段，分段內部空間狹小，結構復雜，工作人員在其中移動較為困難，甚至無法直立作業(yè)。受工作環(huán)境的影響，作業(yè)人員的工作效率會出現(xiàn)波動。

受環(huán)境的影響，工作人員不得不采用不同的作業(yè)姿勢。本文將環(huán)境對人的影響轉化為對作業(yè)人員作業(yè)姿勢的影響。通常將作業(yè)姿勢分為直立、蹲身、舉手和俯身等4種。前3種作業(yè)姿勢見圖1。

圖1 沖砂作業(yè)姿勢

作業(yè)姿勢不同，施工人員完成一定工作量所消耗的時間和身體的勞累程度就會有所不同。作業(yè)人員需通過休息來恢復正常的工作狀態(tài)。通過對員工的施工數(shù)據(jù)進行采集，計算出不同的施工人員在不同的施工環(huán)境下的工作效率。以直立作業(yè)效率為基準，分析得出不同施工高度和不同作業(yè)姿勢對應的施工效率見表3。

表3 不同施工高度和不同作業(yè)姿勢對應的施工效率

1.3 現(xiàn)場施工作業(yè)因素

現(xiàn)場施工作業(yè)因素主要有以下4個。

1.3.1 結構影響收砂

分段沖砂結束之后，開始清潔、清砂和回砂工作，同時對分段腳手架和托架上的積砂進行回收，清潔完成之后交驗。首先將腳手架、跳板角落和縫隙重疊處余留的砂吹落至底部，再用砂管或吸塵器對黏附在鋼板表面的灰塵吹吸干凈，順序是先上或先內，底部由內到外，不能影響已清潔的區(qū)域。但是，部分結構特殊分段的收砂工作相比其他部位分段困難很多，例如水密肋板頂端、密閉艙室和開口向上艙室等。因此，應相應地調整這類分段的施工系數(shù)。

1.3.2 分段打磨作業(yè)

在分段除銹過程中，打磨的區(qū)域應主要為鋼板劃痕及其他一些飛濺等。焊縫、底漆損壞區(qū)域、銹蝕和燒損區(qū)域，以及型材、人孔、漏水孔和R孔等切割邊緣端面的銹蝕及氧化皮要徹底去除，直至露出金屬色質，并達到相應的規(guī)格書的要求。作業(yè)順序是：先角落、焊縫，后大面。如有需要，打開去濕機除濕。與沖砂相比，分段打磨作業(yè)的要求更高，完成難度更大。根據(jù)《涂裝作業(yè)標準書 》的規(guī)定，Sa2?級沖砂的考核指標約為60m2/（天/人/槍），Sa1級沖砂的考核指標約為100m2（天/人/槍），而St3級分段打磨的考核指標約為20m2（天/人），因此應對打磨區(qū)域修正系數(shù)進行調整。

1.3.3 舾裝件、管口保護

在除銹過程中，需對預裝件、管子和已加工處等沖砂的部位進行保護（干舷、垂直船底、平船底不計）。同時，為防止施工時影響已清潔的部件，需對這些部件進行包扎清潔，防止拋丸對其表面造成破壞，這無疑會增大施工的難度，應對其修正系數(shù)進行改進。

1.3.4 不沖砂區(qū)域清砂

散貨船的油艙、貨油艙區(qū)域及分段的部分區(qū)域對油漆的要求不高，不涂車間底漆，對除銹的要求不高，因此無須進行沖砂作業(yè)。

2 基于多因素的區(qū)域細分原則

初步分解船體結構，明確標明艙室、甲板和壓載艙等。對于非結構面（光面）、船體外板或內部結構面的外表面：

1) 封閉艙室結構，擬作一個單元；

2) 外封閉艙室結構，設定一個最大面積，該面積包括內部結構的外表面，進行區(qū)域劃分[4]。

在制訂工時定額過程中，需確定依據(jù)生產(chǎn)效率的標準工時、完成正常生產(chǎn)固定任務包的工時和目標工時。目標工時等于生產(chǎn)效率值與標準工時的乘積（工時計算見公式（1）和公式（2）。二次除銹工時定額系數(shù)見表4。

式(1)和式(2)中：T為分段總工時；tn為個人額定工時；k1和k2分別為清理等級修正系數(shù)和施工因素修正系數(shù)；kz、kd、kf和kj為不同施工環(huán)境修正系數(shù)；Sz、Sd、Sf和Sj為單位區(qū)域內不同施工環(huán)境的面積。

表4 二次除銹工時定額系數(shù)

3 典型分段實例應用分析

散貨船 (236)分段是典型的雙層底分段，包含壓載艙、貨艙甲板和管弄前部等（見圖2和圖 3）。在派工時，首先要考慮任務分配人數(shù)，圖示分段總涂裝面積為3742m2，根據(jù)相關效率要求，需分配13人完成該分段的涂裝工作。在分配到個人時，首先要遵循公平原則，分配給工人的物量盡量相等，分配的工作量使工人能在相應的時間內完成。由此對艙室結構和分段作業(yè)區(qū)域進行劃分，結果見表5、圖4和表6。在此基礎上，依據(jù)每人的作業(yè)效率進行精細化派工，結果見表7。

圖2 (236)分段甲板結構圖

圖3 (236)分段艙室結構圖

表5 艙室結構劃分

圖4 散貨船 (236) 分段作業(yè)區(qū)域劃分

表6 分段作業(yè)區(qū)域劃分

表7 精細化派工結果

續(xù)表7

由表7可知，通過考慮每位員工的施工環(huán)境和作業(yè)內容等因素，最終分配給每位員工的工作量是相近的，確保做到人性化管理[5]。

4 結 語

本文在綜合考慮多種因素的基礎上對沖砂作業(yè)的工作效率進行了研究，為精細化派工管理模式提供了一個標準且有效的決策依據(jù)?；谠摌藴誓芎侠矸峙涿课皇┕ふ叩墓ぷ髁俊Ｔ谟嬎惴侄蚊娣e時，合理地劃分區(qū)域有助于實現(xiàn)精細化派工管理，同時能為日后的精細化生產(chǎn)打好基礎，通過現(xiàn)場信息反饋，激發(fā)員工的工作熱情，提升工作效率。