推進(jìn)模塊化造船 提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

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1、推進(jìn)模塊化造船 提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力 以數(shù)字化為手段改革造船模式，開(kāi)發(fā)建立數(shù)字化造船平臺(tái)，推進(jìn)模塊化造船生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，大幅度提高了設(shè)計(jì)、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 　　 　　模塊化造船是適應(yīng)世界造船工業(yè)發(fā)展的必然選擇 　　 　　中國(guó)的造船業(yè)從鄭和與其船隊(duì)消逝在歷史的長(zhǎng)河之后，由衰敗轉(zhuǎn)到落后，而且持續(xù)了幾個(gè)世紀(jì)。直到新中國(guó)成立后，中國(guó)造船業(yè)才有了新的生機(jī)，特別是改革開(kāi)放以來(lái)20年，發(fā)展迅速。2005年，我國(guó)船舶產(chǎn)量超過(guò)1200萬(wàn)噸，名列世界第三。但從技術(shù)發(fā)展上看，日、韓等國(guó)家造船業(yè)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施敏捷制造模式，利用數(shù)字化技術(shù)和智能設(shè)計(jì)技術(shù)，建立虛擬企業(yè)，實(shí)施造船的全面模塊化和數(shù)字化。而我

2、國(guó)造船技術(shù)也僅僅發(fā)展到集成制造的初級(jí)階段，據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期比日、韓等先進(jìn)國(guó)家長(zhǎng)3～6個(gè)月, 生產(chǎn)周期比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)3～6個(gè)月。同時(shí)也存在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中尺寸和公差傳遞環(huán)節(jié)多、計(jì)劃調(diào)度困難等問(wèn)題，從而造成企業(yè)管理難度大，生產(chǎn)效率比日本、韓國(guó)低5-10倍。要適應(yīng)世界造船業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的嚴(yán)峻形勢(shì)，贏得競(jìng)爭(zhēng)，還需要改變傳統(tǒng)的造船生產(chǎn)模式，建立現(xiàn)代的模塊化造船模式，大幅度地提高設(shè)計(jì)、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 　　所謂模塊化造船，是采用“積木式”組件，即一些獨(dú)立的單元件和標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)組裝，形成造船中廣泛采用的結(jié)構(gòu)模塊、舾裝模塊、殼舾涂一體化模塊，這些既相對(duì)獨(dú)立，最終又將組合成一體的模塊，不但具有獨(dú)

3、立功能、通用性和特定界面，而且要在船臺(tái)（塢）內(nèi)合攏成船舶。實(shí)施模塊化造船是傳統(tǒng)造船模式向現(xiàn)代造船模式的轉(zhuǎn)變過(guò)程。 　　要從傳統(tǒng)造船模式向現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)變需經(jīng)初、高級(jí)兩次轉(zhuǎn)變。一是要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)一體化即“殼、舾、涂一體化”和“設(shè)計(jì)、制造、管理一體化”的區(qū)域造船模式的轉(zhuǎn)變，主要解決殼舾涂生產(chǎn)設(shè)計(jì)以及改變傳統(tǒng)造船生產(chǎn)管理體制（含工程管理方法）兩大問(wèn)題。二是要實(shí)現(xiàn)向建立以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的兩個(gè)一體化區(qū)域造船模式的轉(zhuǎn)變，主要解決按中間產(chǎn)品要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、管理以及進(jìn)一步完善生產(chǎn)管理體制和勞動(dòng)生產(chǎn)組織的問(wèn)題。 　　滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司是中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司下屬的大型造船中心之一，在應(yīng)對(duì)世界的競(jìng)爭(zhēng)和自身的

4、發(fā)展過(guò)程中，也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此，滬東中華提出以數(shù)字化為手段改革造船模式的發(fā)展方向，在國(guó)防科工委國(guó)防基礎(chǔ)科研等計(jì)劃的支持下，開(kāi)發(fā)建立了數(shù)字化造船平臺(tái)，推進(jìn)了模塊化造船生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，大幅度地提高了設(shè)計(jì)、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，獲得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 　　 　　推進(jìn)設(shè)計(jì)制造一體化建立現(xiàn)代造船模式 　　 　　滬東中華在原有信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，推行先進(jìn)造船技術(shù)，轉(zhuǎn)換造船模式，實(shí)現(xiàn)“以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向”的“殼、舾、涂一體化”和“設(shè)計(jì)、制造、管理的一體化”，對(duì)現(xiàn)有的CAD、CAPP、CAM以及MIS系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展深化并集成，以產(chǎn)品為載體，邊開(kāi)發(fā)邊應(yīng)用逐步建立能

5、滿足集裝箱船、液化天然氣船（LNG）等船舶為主的數(shù)字化造船平臺(tái)。目前平臺(tái)已初具規(guī)模投入應(yīng)用。 　　全面采用了船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)。國(guó)外對(duì)我國(guó)造船設(shè)計(jì)系統(tǒng)一直封鎖，使實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的信息集成及發(fā)展“數(shù)字造船”難以順利實(shí)施。在國(guó)防科工委、中船集團(tuán)支持下，公司吸收國(guó)外先進(jìn)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)，開(kāi)發(fā)成功具有自主版權(quán)的三維船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)，用于船體、舾裝管系、電氣、艙室、涂裝生產(chǎn)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)。以三維交互建模、CAD/CAPP/CAM集成為手段，把船、機(jī)、電、管系等各專業(yè)設(shè)計(jì)由分道設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿性O(shè)計(jì)方式，在此基礎(chǔ)上深化了生產(chǎn)設(shè)計(jì)，以最大限度保證實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖面做”、“高空作業(yè)地面做”的目標(biāo)。在全面建?；A(chǔ)

6、上根據(jù)生產(chǎn)工藝階段劃分，產(chǎn)生各中間產(chǎn)品的工作流、物流和生產(chǎn)場(chǎng)地需求信息，為造船生產(chǎn)管理提供完整、正確的管理基礎(chǔ)信息。 　　實(shí)施了船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理。船舶制造是定單型、小批量、多品種，按船東需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)而生產(chǎn)的，因此，造成設(shè)計(jì)部門(mén)同時(shí)設(shè)計(jì)多種船型，且設(shè)計(jì)周期短，設(shè)計(jì)管理難度大。為此，公司開(kāi)發(fā)了設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，建立標(biāo)準(zhǔn)船型圖檔信息庫(kù)、用戶工作圖檔信息庫(kù)、目錄與圖紙的層次關(guān)系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品圖文檔信息管理。并以產(chǎn)品建造大節(jié)點(diǎn)計(jì)劃為依據(jù)，通過(guò)出圖計(jì)劃、圖紙完成信息的反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)劃的監(jiān)控，可按專業(yè)制定每月的詳細(xì)出圖計(jì)劃，對(duì)于需要送審的圖紙，制定圖紙的送審計(jì)劃，通過(guò)圖檔完成情況的反饋，實(shí)現(xiàn)出圖計(jì)劃信息的

7、監(jiān)控。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的各種單證，如曬圖單、修改單、聯(lián)系單、協(xié)作單、送審單、發(fā)送單的審批和流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程的控制。 　　開(kāi)展了船舶企業(yè)制造資源配置管理。根據(jù)數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的裝配構(gòu)成和工藝階段劃分及有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)配套，生成生產(chǎn)管理要求的物量負(fù)荷、勞動(dòng)力負(fù)荷、設(shè)備負(fù)荷、場(chǎng)地(平臺(tái))負(fù)荷等信息。利用資源優(yōu)化技術(shù)，對(duì)公司中長(zhǎng)期計(jì)劃、大日程計(jì)劃、中日程生產(chǎn)計(jì)劃和采購(gòu)計(jì)劃進(jìn)行負(fù)荷測(cè)算、平衡。系統(tǒng)建設(shè)以中間產(chǎn)品（托盤(pán)、模塊、分段、總段）為導(dǎo)向組織生產(chǎn)，安排好計(jì)劃，組織好配套計(jì)劃，進(jìn)行勞動(dòng)力和場(chǎng)地安排，最終實(shí)現(xiàn)造船經(jīng)營(yíng)計(jì)劃決策、勞動(dòng)力資源配置計(jì)劃管理、場(chǎng)地資源配置計(jì)劃管理、造船日程管理、殼

8、、舾、涂一體化制造計(jì)劃管理。 　　實(shí)施了船舶企業(yè)制造物流管理?，F(xiàn)代造船企業(yè)均為總裝型生產(chǎn)企業(yè)，其原材料、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)件的配套涉及國(guó)內(nèi)外數(shù)千家企業(yè)。物資配套復(fù)雜，加之船舶產(chǎn)品是設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造并行，物流較難精確控制。公司通過(guò)建立船舶產(chǎn)品全生命周期的物流管理系統(tǒng)，對(duì)公司物流的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行合理有效的計(jì)劃、組織、控制和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料配套、物料成本的精確管理和控制，有利于控制物料成本，減少庫(kù)存，不斷提高物流管理水平，從而提高公司競(jìng)爭(zhēng)能力。 　　建立了船舶企業(yè)加工制造執(zhí)行系統(tǒng)。隨著造船工程技術(shù)分系統(tǒng)的應(yīng)用、生產(chǎn)設(shè)計(jì)的不斷深化，所能提供的生產(chǎn)制造信息日趨完善，加之公司在技術(shù)改造中先后引進(jìn)了平面分

9、段流水線、型材流水線、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控馬鞍形切割機(jī)及新增多臺(tái)等離子切割機(jī)和涂裝自動(dòng)化設(shè)備，公司相應(yīng)開(kāi)發(fā)了船舶加工執(zhí)行制造管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由船體加工車(chē)間、管子分廠、涂裝分廠加工制造執(zhí)行管理子系統(tǒng)組成。加工制造執(zhí)行管理系統(tǒng)是以數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的加工制造工藝信息和圖冊(cè)為依據(jù)，按殼（船體）、舾（裝）、涂（裝）一體化的思想組織生產(chǎn)。 　　模塊化技術(shù)的推廣促進(jìn)信息化建設(shè)，反過(guò)來(lái)，信息化建設(shè)也推動(dòng)了模塊化技術(shù)應(yīng)用不斷深化。尤其是加工制造執(zhí)行管理系統(tǒng)的成功應(yīng)用為模塊化造船技術(shù)的推行、增加造船產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了條件，保證了公司產(chǎn)值、銷售額以每年10%以上的增幅增長(zhǎng)。 　　 　　模塊化造船大大提高了

10、造船效率 　　 　　經(jīng)濟(jì)效益顯著。一方面，船臺(tái)建造周期大為縮短，74500噸散貨船船臺(tái)周期由初期的112天縮短至現(xiàn)在平均75天:5688箱集裝箱船的船塢周期從初期146天縮短至現(xiàn)在110天，平均每艘船可節(jié)約費(fèi)用120萬(wàn)元。另一方面，由于將碼頭工作提前到船臺(tái)階段做，減輕碼頭資源能力，提高了生產(chǎn)效率，縮短了碼頭周期碼頭建造周期大為縮短，4250箱船出塢后21天實(shí)現(xiàn)試航，36天交船離廠新記錄，同時(shí)，由于改進(jìn)了投油工藝，使5688箱等船舶投油周期從50天左右縮短至5～10天，每艘船可節(jié)約碼頭費(fèi)用150萬(wàn)元。目前滬東中華（集團(tuán)）公司的74500噸散貨輪、5600箱集裝箱船制造周期已達(dá)到日、韓先進(jìn)制造

11、水平。 　　設(shè)計(jì)能力大為增強(qiáng)。一方面，應(yīng)用具有自主版權(quán)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，為軍品生產(chǎn)數(shù)字化管理、制造奠定了良好的基礎(chǔ)。另一方面，由于建立了產(chǎn)品電子信息模型，實(shí)現(xiàn)了并行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量大為提高，通過(guò)CAD/ CAPP/CAM集成，減少了中間人工環(huán)節(jié)，發(fā)至車(chē)間的加工生產(chǎn)信息差錯(cuò)大為減少，管子設(shè)計(jì)差錯(cuò)率降至3%以下。由于數(shù)字化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，公司基本形成了預(yù)研一臺(tái)、開(kāi)發(fā)一臺(tái)、在制一臺(tái)的產(chǎn)品研發(fā)體系，大大提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力，有效地支持了經(jīng)營(yíng)工作。 　　生產(chǎn)效率大大提高。系統(tǒng)提供的制造、安裝、配套和管理信息加快了“車(chē)間工作圖面做”、“外場(chǎng)工作內(nèi)場(chǎng)做”、“空中作業(yè)地面做”的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)提供的精確加工信息，保證

12、了高效造船工藝如“公差造船”、“無(wú)余量裝配”、“總段安裝法”和“殼、舾、涂一體化”等工藝的實(shí)施，明顯地提高了生產(chǎn)效率。工時(shí)管理系統(tǒng)和勞動(dòng)力資源預(yù)測(cè)平衡系統(tǒng)的應(yīng)用，將產(chǎn)品計(jì)劃工時(shí)壓縮至最少。系統(tǒng)為船體平面分段流水線和管子生產(chǎn)提供了配套信息，使船體平面分段等生產(chǎn)效率提高了一倍。 　　 　　實(shí)施數(shù)字化造船的體會(huì) 　　 　　企業(yè)信息化必須是企業(yè)自身發(fā)展的需求。80年代到90年代初期，公司明確提出，要使造船現(xiàn)代化，必須學(xué)習(xí)日本先進(jìn)的造船管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。公司大力采用CAD技術(shù)和開(kāi)發(fā)MIS系統(tǒng)，引進(jìn)了IBM公司的CADAM系統(tǒng)和瑞典TRIBON系統(tǒng)，在造船系統(tǒng)中首先用CAD技術(shù)繪制了第一份船舶設(shè)計(jì)圖

13、紙，MIS系統(tǒng)在人、財(cái)、物、設(shè)備管理上全面應(yīng)用取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。90年代中期，為改變傳統(tǒng)的按系統(tǒng)、按專業(yè)的生產(chǎn)模式，向按中間產(chǎn)品為導(dǎo)向、按區(qū)域 / 模塊組織生產(chǎn)的現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織形式，提高生產(chǎn)效率，要求造船達(dá)到“殼、舾、涂一體化”和“設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化”，促進(jìn)了信息化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。信息化系統(tǒng)的成功實(shí)施使公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)連年上升。為成為國(guó)際先進(jìn)造船企業(yè)，公司在十年發(fā)展戰(zhàn)略中率先在全國(guó)造船行業(yè)中提出“數(shù)字造船、綠色造船”，為信息化建設(shè)提出了明確的奮斗目標(biāo)。 　　企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須直接參與信息化實(shí)施。公司歷屆領(lǐng)導(dǎo)對(duì)信息化工作是十分重視和大力支持。信息化領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)一直是公司一把手。他

14、們直接參與信息化建設(shè)和信息化系統(tǒng)實(shí)施工作。在信息化領(lǐng)導(dǎo)小組中，各部門(mén)主要領(lǐng)導(dǎo)任副組長(zhǎng)。領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)總體技術(shù)組，由公司主要業(yè)務(wù)骨干參加。尤其在推進(jìn)計(jì)劃管理系統(tǒng)中，公司總經(jīng)理親自抓方案制定、協(xié)調(diào)各部門(mén)之間關(guān)系，做好各部門(mén)一把手的思想工作，計(jì)劃系統(tǒng)正逐步由部門(mén)應(yīng)用向全公司應(yīng)用推進(jìn)，使公司計(jì)劃由傳統(tǒng)的調(diào)度型計(jì)劃向精細(xì)型計(jì)劃轉(zhuǎn)變。 　　管理的改革是實(shí)施信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。企業(yè)信息化建設(shè)是一個(gè)逐步深化、不斷完善提高的發(fā)展過(guò)程。系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)基礎(chǔ)管理的操作平臺(tái)。公司在開(kāi)發(fā)應(yīng)用各系統(tǒng)前和系統(tǒng)應(yīng)用中做了大量的管理基礎(chǔ)工作，編制的各單位工作職責(zé)、工作流程和規(guī)章制度達(dá)數(shù)百份之多。僅為設(shè)計(jì)三維建模已建各種船型、設(shè)備

15、、附件、結(jié)構(gòu)等模型、代碼和標(biāo)準(zhǔn)達(dá)10792種。這些標(biāo)準(zhǔn)、代碼、制度的建立有力推進(jìn)了各類系統(tǒng)的高效應(yīng)用。反過(guò)來(lái)，信息化的推進(jìn)也促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化、代碼化、制度化等基礎(chǔ)工作的發(fā)展。 　　抓好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和整理。企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是企業(yè)的寶貴財(cái)富。公司十分重視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收信和整理。公司實(shí)動(dòng)工時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用保證了日程計(jì)劃管理系統(tǒng)編制計(jì)劃的正確性、可行性，從而得到了事業(yè)部、各分廠普遍應(yīng)用。船舶產(chǎn)品報(bào)價(jià)系統(tǒng)由于與物資管理系統(tǒng)有良好的數(shù)據(jù)接口，對(duì)每一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本、材料定額和實(shí)耗材料均有跟蹤采集，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本、實(shí)耗漸趨一致，使公司在船舶產(chǎn)品報(bào)價(jià)中能正確預(yù)估產(chǎn)品成本，確保材料、設(shè)備采購(gòu)成本能控制在船價(jià)的65%左右，比一般船舶企業(yè)低5～10%，因此基礎(chǔ)管理工作的扎實(shí)，數(shù)據(jù)的正確、合理，能確保信息系統(tǒng)正常運(yùn)行，產(chǎn)生正確的輸出結(jié)果，利于領(lǐng)導(dǎo)決策，給企業(yè)帶來(lái)較好的效益。