舟山的船舶企业,尤其是骨干船企,造船的业务量也较多,船企的管理人员、技术人员、施工队的工人每日加班加点,但为什么船企还赚不到钱?施工队也赚不到钱?除了造船的船价较低和融资成本比较高以外,可能跟舟山船企的造船模式也有关系。
造船模式是造船体制和技术的总称,它整体地动态地表述了船舶制造业的存在形式和活动方式。从船舶工业的发展历史看,船舶建造的模式有五种:整体制造模式――分段制造模式――分道制造模式――集成制造模式――灵捷制造模式。世界造船强国的日、韩骨干船企,已经完成了集成制造模式向灵捷制造模式发展。我国骨干船舶建造企业,像中船、中船重工集团下属的船企,基本处于集成制造模式。因为我国的骨干船企在上个世纪末,已完成了船舶建造的转模工作。而许多地方船企,包括舟山的船舶企业,它们只是在2005年以后,才陆续建立起来,在成长的过程中又经历了冰火二重天。造船市场十分红火的时候,船企想到的是如何多造船,多赚钱。2008年造船市场低迷的时候,船企整天担忧的是,如何度过企业面临破产的难关。所以在造船市场冰火二重天中,地方船舶企业都顾不上转模,虽然许多船企也从我国骨干船企学一些转模的做法,但“貌似神离”,相差较远。
所谓现代造船模式,可理解为以统筹优化理论为指导,应用相似性原理和成组技术,以中间产品为导向,按区域/阶段/类型组织生产,壳(船体建造)、舾、涂作业在空间上分道,时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡连续地总装造船。在上述现代造船模式的表述中,应用到了不少原理。这些相关的原理,对理解造船模式很有帮助,下面略作介绍。
1、相似性原理和成组技术。这项技术首先应用于机械制造业,利用零件的相似性来组织多品种、小批量生产,以获得少品种、大批量的生产效率。待这项技术在机械制造业应用成熟后,向造船业拓展。成组技术被应用于船舶建造工程,导致了船舶建造中对最终产品――船舶,分解为分段、单元舾装、舾装模块等为中间产品,分类成组加工。形成了船体分道建造生产线,也就是按区域和加工类型分成平直分段生产线,曲面分段生产线,上层建筑分段生产线;对船舶管件,按口径大小及加工类型分成“管系簇”进行批量加工。成组技术中短间隔期、小批量的生产管理方法,形成了船舶建造作业的托盘管理。
根据船舶的生产特点,相似性分类成组有三方面准则,按生产作业对象所处的空间部位来分,也就是按区域来分,船体可以分为四大区域(以散货船为例)上建区域,货舱区域(平直分段为主),艏艉区域(以曲面分段为主),机舱区域(以舾装件多为特点);按生产作业中作业的相似性内容分,可分为壳、舾、涂;按生产作业的类型的阶段来分,船体建造分为切割加工――→另件――→部件――→分段――→总段――→船体;舾装件准备的分类,分为外购、外协、自制三类。舾装作业的阶段分为单元舾装――分段舾装――船台舾装――码头舾装;涂装作业阶段分为钢材预处理――分段涂装――船台涂装――码头涂装――完工涂装。在壳、舾、涂作业中,以“船体为基础,以舾装为中心,以涂装为重点”进行有序地生产。
2、产品制造原理。所谓产品制造原理,是把最终产品(船舶)按其形成过程分成许多制造级,以中间产品的形式对其进行作业的分解和组合,中间产品是指生产的作业单元,是对最终产品进行作业任务分解的一个组成部分。也就是逐级制造形成最终产品的组成部分。它具有明显的“产品”特征;由特定的“产品”作业任务,而且其作业任务并非由单一的工种完成;有明确的“产品”质量指标;有完成“产品”作业任务全部生产资源,或称生产任务包。这些原理应用到船舶建造中,把船舶作业最终产品,船舶建造从采购材料,加工零件开始,然后以中间的生产任务包形成组装成分段,进而再组装成更大的装配件总段、船体,这样逐级组装,用总装式造船,最终组装成船舶产品。
3、系统工程和统筹优化理论
船舶产品是一个大系统,有成千上万个零部件及设备组成。其建造过程按大类来分,分为壳、舾、涂三大作业系统,其涉及的工种有几十种。在建造中又按区域/类型/阶段逐一分类成组,并以“中间产品”为纽带建立各类作业子系统,各作业系统相互联系。在建造的全过程中涉及到基本设计、详细设计、生产设计、生产管理、建造作业及完工检验。各项工作纵横贯穿要做到紧张、繁忙而有序,必须要运用统筹优化理论,使船舶建造中,做到计划有序,节拍均衡,精益造船。
应用成组技术的制造原理和相似性原理建立起来的造船模式,实际上已把船舶建造作为一个大系统,对其分解为壳、舾、涂三种作业系统,再按区域/类型/阶段逐一分类成组而形成了各类作业的子系统。系统工程技术的基本原理是运用其统筹优化理论,其基本准则是:体现整体观点、综合观点、动态观点和优化观点处理组织“系统”的问题。
运用了以上诸多的先进原理形成了现代造船的模式,船舶企业如何转模呢?现代造船模式的基础是区域造船、分道作业;目标则是以中间产品为导向,实现两个“一体化”(壳、舾、涂一体化,设计、生产管理一体化)管理办法,组织造船;其主要的工作是生产设计和科学管理,以这二项工作作为两个车轮推动着传统造船模式向现代造船模式转变。
区域造船,这是转模工作的基础。过去造船都以系统为基础,按船、机、电来组织全船的建造工作,存在工作比较乱,差错比较多,时有相互擦皮现象,增大了工时,浪费了材料,延迟了造船周期。转模后以区域为总包区域,各阶段、各工种的作业都承包在区域内,生产设计的组织按区域划分,设立机舱室、货舱室、上建室、艏艉室,各专业室按区域/类型/阶段出图、制订工艺,各区域室都配有相应的船、机、电工程技术人员,对专业人员按区域配置,密切了设计、生产、管理的联系,有了差错能及时反馈及时修正。管理人员也以区域来划分,做到范围缩小,专业扩大,管理人员不但要懂自己的本专业知识,同时对区域内船、机、电、涂都要懂。船舶建造的外包施工队,也以区域建造为总承包,施工队中配有各类专业人员,按工程量大小配相应的技术人员,做到工人一专多能。也就是真正做到以区域造船为基础,设计、生产、管理都以区域内工作内容为目标,做到质优工省。这样分工管理,有利于船厂实施5S管理和6σ管理。
对中间产品,例如船体中的分段的加工,在空间是分道的,就是在不同的地方生产,要在生产中实行流水线作业,自动化生产,建立平直分段生产流水线,曲面分段生产流水线和上建分段生产线,提高产品的精度,加快生产的速度。
对舾装件中自制的管舾装、铁舾装和船体加工分段制造并行进行,用托盘将单元舾装、模块舾装与分段拼装成预舾装分段,集配中心将外购的外协的、自制的舾装件集配到统一的托盘中送到现场安装。
对涂装工程,除了始末钢材预处理,完工涂装两个作业为独立的过程,中间三个作业阶段,都在分段加工、舾装的组装过程中穿插进行,做到壳、舾、涂分步协调进行,实施壳、舾、涂一体化的目标。
船企转模的主要工作,是深化生产设计和加强科学管理。生产设计是现代造船模式转模的最主要工作之一,其目的是如何组织船舶建造。生产设计图纸的信息包含有设计、生产、管理的内容,只要生产设计的图纸覆盖面广、深度到位、准确度高,现场生产就比较顺利。不然就有可以造成现场差错多、返工多。生产设计为了适应转模工作的需要,必须遵循如下原则:贯彻按区域设计原则;贯彻以中间产品导向的设计原则;贯彻设计、工艺、管理一体化的设计原则;贯彻壳、舾、涂一体化的设计原则;贯彻各设计阶段互相结合的设计原则;贯彻设计与现场作业及时反馈的原则。现代造船的上述设计原则,就决定了设计方式在设计区域、设计阶段的划分,设计与工程管理的结合,以及设计中的沟通与协调都有独特的方式。
生产设计也就是在电脑中造船,其利用造船软件在电脑用3维技术造出虚拟船,在虚拟造船中,发现错误,纠正误差,减少实物造船中的浪费和误工。所以船企将造船过程划分为生产技术准备阶段和船舶建造两个阶段。只有深化船舶的生产设计,提高生产设计图纸的准确率,才能提高船舶建造的精度和效率。
科学管理也就是运用系统工程的统筹优化原理,做到有序生产。这里具体要抓好工程计划管理,精益造船,集配管理及信息化管理。
工程计划管理是使船舶建造过程生产有序的保证,工程计划的种类见表1
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