(南通中遠川崎船舶工程有限公司,江蘇 南通 226005)
造船工業(yè)對中國這樣一個海洋大國來講是關系到國民經(jīng)濟發(fā)展和國防事業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)。目前中國造船企業(yè)的市場競爭力與國外先進造船企業(yè)還存在一定的差距。主要反映在產(chǎn)品開發(fā)能力不強,新產(chǎn)品儲備少,特別是設計周期長,產(chǎn)品成本逐年提高和質量不穩(wěn)定。其主要原因是國內造船企業(yè)在設計體制、造船方法、管理理念上仍然采用按系統(tǒng)、按專業(yè)的傳統(tǒng)造船模式,此外生產(chǎn)資源優(yōu)化配置手段落后,未建立能實現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化的設計、制造和管理的計算機集成信息系統(tǒng),這也是與國外先進造船企業(yè)的最大差距。
面對市場競爭的巨大壓力,企業(yè)惟有做優(yōu)做強,提高綜合競爭能力,方能立于不敗之地。越來越多的實踐表明,信息化是提升企業(yè)綜合競爭力的重要途徑。
南通中遠川崎推行以“甩圖板”為特征的設計數(shù)字化集成技術,利用并行設計、虛擬設計等現(xiàn)代設計技術,以及數(shù)控(NC)、企業(yè)資源計劃(ERP)、計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)、計算機輔助工藝設計(CAPP)、計算機輔助分析(CAE)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)數(shù)字化造船。
公司引進和消化吸收了日本川崎造船的TRIBON設計周邊系統(tǒng),包括設計支持系統(tǒng)、生產(chǎn)信息作成系統(tǒng)、管零件圖系統(tǒng)、數(shù)控(NC)信息作成系統(tǒng)、型材/條材加工信息作成系統(tǒng)等;引進和消化吸收了日本川崎造船的MACS系統(tǒng),包括綜合船體系統(tǒng)、綜合舾裝系統(tǒng)、工時管理系統(tǒng),以及自行開發(fā)了支付系統(tǒng)、成本系統(tǒng)等;建成了覆蓋整個廠區(qū)的計算機局域網(wǎng),采用星形網(wǎng)絡結構,主干網(wǎng)為1 000 Mb快速以太網(wǎng),設計系統(tǒng)的網(wǎng)速為1 000 Mb,其余為100 Mb,為建立數(shù)字化船舶企業(yè)提供了扎實的硬件基礎。所有的計算機都實現(xiàn)了計算機局域網(wǎng)互聯(lián)和企業(yè)信息分級共享,極大地方便了員工的工作,提高了工作效率。公司各信息系統(tǒng)實行權限控制,只有授權用戶才能了解設計、制造及管理中的信息。
1)體現(xiàn)了現(xiàn)代造船模式的實現(xiàn)途徑。現(xiàn)代造船模式可以概括為“建立一個平臺,打通一條主線,建立四個體系”。也就是說,通過計算機集成技術的應用,全面建立船舶產(chǎn)品的數(shù)字化開發(fā)、設計、制造、測試、管理集成平臺環(huán)境;打通船舶數(shù)字化設計、制造、管理生產(chǎn)線主線;應用“殼、舾、涂一體化”數(shù)字化樣船技術,推行模塊化造船和產(chǎn)品虛擬建造,建立船舶精益建造體系;以數(shù)字技術為紐帶促進體制和機制創(chuàng)新,推行船舶制造資源優(yōu)化配置技術、現(xiàn)代物流技術,建立造船精細化管理體系;應用敏捷制造技術和虛擬企業(yè)原理,實現(xiàn)設計、制造和管理向數(shù)字化信息集成的跨越,建立以數(shù)字化造船總裝廠為核心的現(xiàn)代造船協(xié)同設計和協(xié)同制造體系;進行數(shù)字化造船人才和標準規(guī)范體系建設,建立數(shù)字化造船工程實施保障體系,使公司的造船模式向數(shù)字化集成模式的轉換,實現(xiàn)數(shù)字化造船。
2)建立產(chǎn)品電子信息設計模型,實現(xiàn)了設計并行工程。應用先進的計算機技術,采取建立產(chǎn)品電子信息設計模型的方法實現(xiàn)了各專業(yè)的集成, 改變了原有分道設計作業(yè)的方式,達到了平行設計的目標,產(chǎn)品設計質量大為提高,并有效地縮短了設計周期。
3)實現(xiàn)了CAD/CAM/CAPP的集成,為無紙化生產(chǎn)奠定了基礎。對于企業(yè)自制加工的船體結構和船舶管路, 實現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM的集成,使設計、制造、管理信息一體化,貫穿了零件設計信息、工藝信息、工裝信息、材料配套信息、加工信息和裝配信息的信息生成和傳輸全過程,具備了無紙化生產(chǎn)的技術基礎,有效地提高了生產(chǎn)效率和質量。
南通中遠川崎計算機集成系統(tǒng),簡稱NACKS-CIMS。應用計算機集成技術,構筑計算機集成系統(tǒng)平臺,以船體、管系、舾裝主要制造裝備自動化和CAD/CAM/CAPP/CAE集成應用為核心,以造船過程的知識融合為基礎,以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征,將信息技術、先進的數(shù)字化設計技術、先進造船技術和現(xiàn)代造船模式,綜合應用于船舶產(chǎn)品的設計、制造、測試、管理和維護全生命周期的各階段,通過信息資源共享、設計制造協(xié)同、信息系統(tǒng)集成,使造船企業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化造船。其主要由企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)、計算機輔助機械設計與機械制造及工藝設計(CAD/CAM/CAPP)系統(tǒng)兩大子系統(tǒng)構成。
ERP系統(tǒng)主要包括工時系統(tǒng)、綜合舾裝系統(tǒng)、綜合船體系統(tǒng)、支付系統(tǒng)、成本系統(tǒng)等子系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要宗旨是將企業(yè)的各方面資源(人力、資金、信息、物料、設備、時間、方法等)充分調配和平衡,為企業(yè)加強財務管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等方面提供了強有力的工具,同時為高層管理人員經(jīng)營決策提供科學的依據(jù),全面加強了企業(yè)的現(xiàn)代化建設,提高了企業(yè)的市場競爭力。造船生產(chǎn)屬于制造企業(yè),制造企業(yè)的管理信息建設指整個生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)、供、銷、存、人、財、物的有關信息。ERP系統(tǒng)將管理信息分解為設計、采購、庫存、生產(chǎn)、材料主文件以及成本等幾大子模塊。設計模塊按實際的需要錄入所需材料號、計劃使用日期、計劃使用數(shù)量等并提出采購申請計劃;采購模塊根據(jù)采購申請計劃實施采購;倉庫管理模塊負責材料入出庫管理、庫存管理和切割材料的回收管理等;支付模塊根據(jù)實際的入庫材料數(shù)量并經(jīng)過支付申請、支付審核、支付認可,最后實施支付;而作業(yè)票模塊則合理制定各工段的生產(chǎn)計劃;工時模塊錄入實際的工時數(shù);成本模塊核算經(jīng)費、材料費、勞務費以及制造費。正是通過這些大量的原始數(shù)據(jù)的錄入,形成以物料需求計劃為核心,把管理的各個模塊集成起來,形成了一個通過信息流反映物流狀況,追蹤和控制物流運行的管理模型系統(tǒng)。
作為企業(yè)整個計算機集成系統(tǒng)的重要組成部分,計算機輔助設計與輔助制造及工藝設計系統(tǒng)在加強企業(yè)管理、縮短造船周期、控制造船成本、減輕勞動強度、提高企業(yè)的市場競爭能力等方面都占有舉足輕重的地位。該系統(tǒng)構筑于企業(yè)的計算機局域網(wǎng)(LAN)之上,通過相應的軟硬件措施,實現(xiàn)了造船行業(yè)中設計、生產(chǎn)與加工的計算機自動處理,主要由以下兩部分構成:
1)計算機輔助設計系統(tǒng)。南通中遠川崎所承接建造的船舶都是由設計部門提供船舶基本設計的圖紙資料和各種船性能計算資料(如船體型線圖、總布置圖、船體基本結構圖、靜水力性能計算書,阻力和螺旋槳設計計算書等),在此基礎上進行船體設計、機裝設計、電裝設計、船裝設計及舾裝和船體的生產(chǎn)工藝設計、放樣下料、數(shù)控切割數(shù)據(jù)的自動生成等。通過采用高規(guī)格的圖形工作站,并從國外引進了造船專用設計軟件TRIBON、船體綜合設計與結構分析軟件NAPA、靜水力性能有限元分析軟件NASTRAN,實現(xiàn)了工程技術人員完全“甩圖板”作業(yè),利用圖形工作站進行計算機輔助設計,計算機出圖率達到100%,從而大大地提高了設計人員的設計效率。
2)計算機輔助制造系統(tǒng)。針對造船工業(yè)勞動強度大、工作環(huán)境惡劣等特點,采用基于集成DNC的車間管理模式,以數(shù)控技術、通訊技術、控制技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術等先進技術為基礎,把與制造過程有關的設備(如數(shù)控切割機等)與上層控制計算機集成為一個系統(tǒng),從而實現(xiàn)制造設備的集中控制管理以及制造設備之間、制造設備與上層計算機之間的信息交換,通過接收計算機輔助設計系統(tǒng)處理完的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)控切割機,實現(xiàn)了從鋼板下料開始到切割成品產(chǎn)出的計算機自動處理。
1)做好規(guī)劃。統(tǒng)籌規(guī)劃,確立目標,科學系統(tǒng)地搞好前期規(guī)劃,明確公司信息化的使命,確定信息化在實現(xiàn)公司目標過程中的作用,制定信息化目標;以最終形成設計、制造、管理一體化的計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、從而實現(xiàn)數(shù)字化造船和綠色造船為目標,按照總體規(guī)劃,分步實施的原則,科學地劃分階段,由易至難,逐步實現(xiàn)信息化目標。
2)建立組織。加強領導,統(tǒng)一認識。公司成立了以中日雙方總經(jīng)理為組長、各本部長為組員的企業(yè)信息化推進委員會,從各部門抽調既熟悉業(yè)務、又掌握信息系統(tǒng)管理的人員組成實施委員會,確立了信息化管理部門為事務本部電算中心,統(tǒng)籌開展信息化工作。分管副總經(jīng)理是企業(yè)信息化的總調度員和信息安全管理者代表,扎實地推進信息系統(tǒng)的深入應用和信息安全的管理工作。
3)構建體系。按照先進的信息安全管理標準,企業(yè)建立完整的信息安全管理體系并實施與保持,達到動態(tài)的、系統(tǒng)的、 全員參與的、制度化的、以預防為主的信息安全管理方式,用最低的成本,達到可接受的信息安全水平,從根本上保證業(yè)務的連續(xù)性。公司于2008年1月通過DNV的ISO27001:2005信息安全體系認證,信息化工作上了一個新的臺階。公司也因此成為國內船舶行業(yè)唯一一家通過該體系認證的企業(yè)。公司建立了符合ISO27001:2005信息安全體系的一系列信息化建設和管理制度,內容涵蓋企業(yè)信息的保密性、可用性、完整性管理。
4)隊伍建設。公司擁有一支專職從事信息化工作人才隊伍,其中信息化管理人員和專業(yè)技術人員的比例為1∶3,既有軟件開發(fā)人才,又有硬件維護人才,全部達到本科以上學歷。
5)用好資金。公司將信息化項目所需資金投入列入公司固定資產(chǎn)投資計劃予以確保,并逐年加大投入力度,顯著改善了信息化工作的物質基礎。
6)加強建設。計算機技術日新月異,隨著公司造船能力和造船產(chǎn)量不斷擴大,為了實施公司的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,先后對計算機網(wǎng)絡基礎設施進行了綜合改造、對數(shù)字化造船設計軟件的操作平臺進行了移植,對ERP系統(tǒng)也進行了更新改造。在新系統(tǒng)逐步替換舊系統(tǒng)的過程中,必須保證企業(yè)管理的有序和生產(chǎn)經(jīng)營的正常進行,這是一個較長的過渡階段,這一階段能否平穩(wěn)過渡是實施成敗的關鍵。因此,必須做到在局部運行時保證全局在原系統(tǒng)下的正常運行。
7)重視培訓。公司一貫重視員工素質與培訓工作,將計算機知識和信息系統(tǒng)的使用方法列入了員工入廠培訓及繼續(xù)再教育的學習內容,事務、技術人員都配備有專用電腦,信息系統(tǒng)一旦升級,及時組織培訓教育和應用推廣,使員工在日常工作中可以不斷地使用信息系統(tǒng),保證公司設計、生產(chǎn)、管理的正常進行。因此近年來無論是引進還是自行開發(fā)的軟件系統(tǒng),都能高效地推廣應用。