船體分道制作的研究與實施

胡偉偉

江南造船集團有限責任公司，中國·上海 200000

1 引言

現(xiàn)代造船模式突出了船體分道作業(yè)，船體分道建造技術是現(xiàn)代造船模式的重要手段和基礎技術之一。船體分道作業(yè)法的工程分解從中間產品的角度出發(fā)，將船體結構分解成一個個分段，而分段制作則分為切割、加工、部件、中大組等階段后，按照成組技術相似性原理將其分類成組，以組為單位安排人員、設備和場地，組成分道生產線，船體分道作業(yè)模式[1]。制造一部作為公司十八大生產部門之一，在原有造船行業(yè)特點的組立分道流程系統(tǒng)之上，優(yōu)化現(xiàn)有的組立分道流程系統(tǒng)作為其主要任務之一。

2 立項背景

2.1 任務來源

日本于20世紀70年代率先引進分道制作技術，通過70年代的發(fā)展已將分道制作技術的分類方法應用于船舶產品的分解和分類。當時的石川島播磨重工業(yè)公司相生船廠首先將其應用在船體建造中，隨后吳船廠將其擴展到設計和生產組織中，形成設計制造同步或并行，到80年代，日本的分道制作技術已趨于成熟，并在2000 多艘船舶的建造中得到實際應用，已由理論轉化為理論聯(lián)系實際的結晶。

其后，通過美國國家造船研究計劃，美國造船專家同日本造船專家和學者的共同努力，將日本石川島播磨重工業(yè)公司造船成組技術的實踐和經驗進一步改進和發(fā)展，形成成熟的理論并推廣到亞洲、歐洲和拉丁美洲的許多船廠，并取得巨大的經濟效益，而分道制作技術就是這些技術中的一個。從20世紀80年代至今，分道制作技術得到迅猛的發(fā)展，目前在國際的船廠已得到廣泛應用。

2.2 研究項目的難點及現(xiàn)狀

由于小組立相同及相似零件類型較多，隨著產能的提升，制作完成后的流轉模式也暴露出了諸多問題，目前主要存在以下問題：

①產品需在固定鋼平臺上施工，零件無法形成流水線式作業(yè)，前一批零件完工后收料，下一批零件鋪料施工。

②鋪板期間，占用大面積場地，大部分人員、設備需等工，極大地降低生產效率。

③以分段為最小生產單位，每分段需全部完工后，方可提供大組進行組立裝焊，無法做到按大組需求順序提供部件。

④整體托盤施工結束后在分段制作過程中增加了大量的找料、翻料時間，造成大量的無效作業(yè)，且占用了外場起重能力、延長了分段建造周期[2]。

由此可見，相對粗獷的托盤劃分方式，使得后道生產節(jié)奏混亂，內外場之間等待配合時間過長，效率低下。生產效率瓶頸有以下幾點：

①加工部分作業(yè)在切割結束前即可開始（如面板加工），部分作業(yè)在大組完工前結束即可（如外板加工）。

②小組立以分段為基本單位生產，在未全部結束前，無法向大組提供；單個分段內，存在已完工小中組但大組不需求，而大組開工急需的，小組卻存在未完成的情況。在托盤不細分的情況下，無法避免。

2.3 研究的目的

①通過小組立托盤合理劃分，提高作業(yè)效率，避免無效作業(yè)，降低建造成本約3%。

②通過分道工位合理配置及區(qū)域定置管理的實施，縮短小組立施工周期2～3 天，提高生產效率約5%。

3 研究方向和內容

小組立分道制作是指作業(yè)區(qū)依靠自身條件可達到范圍內，對所建造產品根據(jù)分段建造流程進行分道制作，核心思想為小組大組并行建造。通過本項目的研究與實施，期望提高后續(xù)系列船體建造作業(yè)效率，避免無效作業(yè)，通過分道工位合理配置及區(qū)域定置管理的實施，縮短小組立施工周期，從而實現(xiàn)部件組的批量生產，有效提高小組立作業(yè)效率，降低建造成本[3]，同時為小組立分道制作體系推廣到其他船型提供理論和實踐基礎。

4 研究情況和成果

4.1 小組立托盤的合理劃分

小組立托盤的合理劃分是小組立分道制作技術實施的基礎和關鍵，同時也影響著后續(xù)中大組立建造周期，具體如下：

①產品需在固定鋼平臺上施工，零件無法形成流水線式作業(yè)，前一批零件完工后收料，下一批零件鋪料施工。

②鋪板期間，占用大面積場地，大部分人員、設備需等工，極大地降低生產效率。

③以分段為最小生產單位，每分段需全部完工后，方可提供大組進行組立裝焊，無法做到按大組需求順序提供部件。已完工小中組無法流向大組，造成場地積壓，需等該分段全部完工后一起上料架，后駁運出跨并流向大組。該分段小組立建造周期約40 天，大組建造周期約130 天，時間跨度長。

④小組立階段零部件近670 余個，按原有模式，以分段為最小生產單位，不僅小組周期長，且小組施工結束后在大組分段施工過程中增加了大量的找料、翻料時間。大組只能間斷施工，無形中降低了生產。

該分段以甲板為胎架面反造，建議改進作業(yè)流程，按大組立裝配順序，以更小的單位，即“中組立”為基本作業(yè)單位安排生產，按大組需求順序制作小組零件。按照大組立裝配順序，第11 號需裝配部件，加上相應的肘板等小部件，可以編號701-11 按此規(guī)則，最終形成編號701-1 至701-20等“中組立”的編號，序號即代表大組需求順序，小組即按此順序組織生產安排。

不改變現(xiàn)有托盤流向劃分，將現(xiàn)有托盤細分，僅需按照前述“中組立”劃分，對現(xiàn)有托盤進行再一次細化，即在單個托盤內，按照“中組立”數(shù)量N，細分成N 個小托盤。作業(yè)區(qū)根據(jù)細化的托盤，在按流向托盤化運作的基礎上，根據(jù)“中組立”劃分后的托盤，再次理料，最終形成可以按照“中組立”作業(yè)模式運作的實物托盤。小組立托盤的合理劃分前，托盤內材料為統(tǒng)一配送，成對分段只區(qū)分左舷、右舷材料零件。其中后道施工前期（-KD*/000）所需求的零件（-MB*、-TB*、-GR*、-BM*、-LB*）存在于相同托盤內，托盤未合理劃分導致材料未按施工順序進行理料，后道只能等此托盤全部施工結束后方可流轉。整體托盤施工結束后在分段制作過程中增加了后道大量的找料、翻料時間，造成大量的無效作業(yè)，且占用了外場起重能力、延長了分段建造周期?，F(xiàn)優(yōu)化小組立托盤使之合理劃分，按照后道工序的安裝需求進行分道配送。在小組立裝配施工階段，直接區(qū)分甲板、外板及艙壁T 排，按照后道需求順序施工。首先提供甲板T排，再提供甲板艙壁，最后提供外板T 排及外板艙壁。使之在小組階段二次劃分托盤，達到外場生產需要與內場施工工序實現(xiàn)動態(tài)平衡。

按需求制作優(yōu)勢：

①減少大組等工時間。按大組需求順序制作，實現(xiàn)按需生產，最大限度減少大組等工，從總體上縮減分段建造周期。

②減少小組等工時間。以“中組立”這個更小的單位實施生產安排，場地布置靈活，鋪板時間少，從而減少人員、設備工等時間。

③減少場地占用及大型工裝需求。按需制作，實現(xiàn)部件小批量有序流動，無需背包架等大型工裝駁運，極大地減少小組立、大組立材料堆放場地占用。

4.2 研究成果

4.2.1 修訂優(yōu)化了小組立托盤劃分規(guī)則說明書

通過調查研究分析，對小組立分道制作分段類型進行了明確后，重新梳理修訂了小組立托盤劃分規(guī)則，在小組立托盤劃分規(guī)則中對小組立托盤重新做了界定，優(yōu)化了《船體建造分道原則》《先行工程物流通用托盤設置規(guī)則》。

4.2.2 實現(xiàn)了分道工位的合理配置

根據(jù)船舶建造的工序特點，對各作業(yè)區(qū)的業(yè)務分工進行分析后，充分考慮影響因素，優(yōu)化專業(yè)結構，完善工序人員分級配置，實現(xiàn)了不同作業(yè)區(qū)人員配置的標準化比例。

4.2.3 實現(xiàn)了定置管理

課題組根據(jù)各工序、工種的相關性，以生產任務包形式按區(qū)域、階段、類型組織生產方式，對按區(qū)域定置在施作業(yè)場所內進行相同族性的批量“產品”作業(yè)進行了科學界定，并制定了“相同族性”定置管理，使作業(yè)規(guī)范趨于科學，在不做人員總量大幅增長及當?shù)財U展的同時，勞動效率大幅提升。

5 結語

船舶制造是一個十分復雜的工作，每一項具體工作都有可能造成對整體性能的危害。船體分道制作工作對于船舶制造具有重要作用，在很多場合中都有應用，因此需要嚴格根據(jù)相關的規(guī)程進行工作，這樣才能夠發(fā)揮出更好的效果。