13500TEU集裝箱船船塢階段生產流程優化探索

吳海峰++郭呈

摘 要：隨著我國經濟不斷發展，科技投入不斷加強，造船企業也有了長足發展，建造水平不斷提升，造船企業規模、建造能力、科技含量、人均效率相比以往提升迅速。但同時企業發展中也面臨著一些問題，使得我們的造船整體水平遇到了瓶頸，造船企業要取得更長足發展，提升精益管理做到有效降低各個環節的管理成本，合理安排生產節奏和流程控制。本文將介紹13500TEU集裝箱船搭載階段生產計劃，流程優化對船舶建造產生的影響進行分析探索。

關鍵詞：分段總組；精度控制；搭載網絡；快速搭載

中圖分類號：U671 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0063-03

1 引言

船舶建造總組搭載生產流程設計中，首先設置好生產過程可視化工作，視覺繪圖、生產圖紙、工藝工法等一系列設計工作，根據我們實際建造能力和設施設備的情況，進行分段劃分的優化，最大限度利用場地條件開展建造工作。其次在生產管理方面統籌各種信息，尤其是分段制造順序，始終圍繞搭載網絡組織生產，同時優化總組開展方式，盡可能將總段內容做足。再次對精度控制，尤其是大線型控制，是有效減少誤差的手段，降低消耗[1]。

13500TEU集裝箱船是公司建模2.0工作推進重點產品，該船的順利設計和建造對公司建模2.0推進工作有著極其重要的意義，該船建造方針的編制從提高中間產品完整性、提高鋼材利用率、提高舾裝完整性、降本增益等角度出發，合理對船體分段劃分、舾裝區域劃分和單元加工順序、吊裝搭載網絡進行了策劃[2]。

2 總組階段生產優化

2.1 隔艙預總組優化

隔艙分段對整船建造的影響很大，由于分段制造部場地起重能力限制，隔艙分為上下兩段，結構完工后需到船塢平臺進行預總組，預總組階段需要完成的工作是隔艙上下段合攏，此階段舾裝件的安裝，以及正反兩面的導軌安裝。此流程較為復雜，周期較長，一般周期在25-30天，對整體生產進度影響較大，其中涉及到大量的腳手工作，等待時間，吊碼，加強反復安裝拆除，吊車占用時間長等等耗時耗力的不利因素[3]。

從整個作業過程來看，主體作業是上下段的合攏以及正反面導軌的安裝，相關的輔助性工作較為繁瑣，而且費時費力。通過兄弟船廠經驗學習，隔艙預總組可以采用胎架總組，從而減少反復腳手作業，導軌可以同時兩面施工，吊車資源可以節約下來。具體方式參考圖1所示。

制作專用工裝，分段總組前將胎架擺好，胎架水平調好固定，將導軌放置在胎架預留的卡槽內，分段吊裝到位，將上方導軌吊裝到位，腳手搭設到位后，焊縫、舾裝件、導軌可以同時安排人員施工，方便快捷，大大縮短建造周期[4]。表1-2為兩種總組方式的對比（不考慮外界因素影響）。

表1-2為兩種總組方式的對比可以看出：整個周期縮短11天，新方案比舊方案少搭一次腳手（一次腳手大約400-500塊腳手板），導軌兩面同時施工，縮短一半時間，新方案不需要翻身，舊方案需翻兩次，浪費吊車資源，并且安裝大量翻身吊環，強度不夠可能會導致分段變形導致換板。

2.2 總組場地布置優化

胎位計劃的編制并非是隨意編排，而是結合了很多原則，其主要原則有：（1）就近原則?？偠翁ノ晃恢帽M量靠近搭載位置，直接減少吊車搭載時間和行走距離。（2）排定胎位時，盡量做到同一時間段總組總段安排在同一區域，搭載后，可以保證下批次總段盡快跟進。（3）上批次搭載時間與下一批次總段開始時間間隔盡量短，減少場地空置率。（4）最大限度利用與船塢平行的平臺，排定總組周期相對較短，平臺周轉就比較快，在保證總段間隙以及液壓車行走的條件下，盡量充分布滿整個平臺，減少場地資源浪費。（5）聯吊和抬吊總段，盡量靠近該總段船塢搭載位置，減少吊車行走距離。（6）在保證生產安全便利的前提下，總段與總段的形狀盡量做到互補、緊密，最大限度地利用場地資源。（7）根據搭載網絡合理安排總段胎位布置，盡量保證模擬搭載的總段有足夠的空間劃余量和修割余量。（8）抓好與前道之間的溝通，根據排定好的胎位計劃向前道提需求，保證總段的配送順序，而且要保證準時性。（9）階段性對現有場地進行測算，分析物量高峰與低谷時期，及時調整作業計劃，保持負荷均衡。

2.3 總段完整性設計

中間產品完整性是船舶行業中討論最多的話題，中間產品的完整性對整個船舶建造過程中起著非常重要的作用。完整性代表著這一階段的工作全部結束，移交到下道即無其他遺留工作。對于總組階段，中間產品完整性意味著總段完整性，總組過程中涉及到結構，舾裝件，設備，油漆等等相關方面的作業，在規定的時間內有序完成這些工作，是總段完整性的基本保障。

13500TEU建造過程中由于設備納期問題，勞動力資源問題等等，總段完整性狀態較差。如何確?？偠蔚耐暾?，如何能夠按節點搭載，減少返工的活，減少大量的重復勞動是擺在我們面前的主要問題。

根據目前存在的問題，主要從幾個方面入手：（1）整船建造節點明確，優化出圖標準和鐵舾件托盤、設備、單元納期；（2）制定詳細生產計劃，明確總組階段所有總段需要完成的項目清單及時間節點；（3）關鍵總段EZ21PS，EZ21C，AZ02C，AZ11C及隔艙總段需要重點關注；（4）勞動力資源合理配置，減少工作交接過程中時間的浪費；（5）前道分段的儲備要滿足總組需求。

3 搭載網絡的編制與優化

3.1 總段搭載控制要點及順序優化

整船搭載形式有單機，抬吊，聯吊三種方案，三種吊裝形式繁瑣程度是逐級遞增的，編制吊裝計劃過程中能夠盡可能的分類，抬吊的和聯吊的歸類，時間節點相近的盡可能安排在一段時間內集中吊裝，尤其是聯吊總段。這樣在吊裝時間上能減少很多輔助性工作，從而提高吊裝效率。從搭載網絡我們可以標出出重大件，易傾倒分段項目，安排吊裝計劃時尤為關注，根據相關規定召開工前會，在網絡上附上各種所需要的各種信息，比如，總段搭載方式，重量等等，給優化搭載順序創造數據基礎，以13500TEU搭載順序優化來看，HZ21PS，HZ11PS采取嵌補方式搭載，可以縮短吊裝時間達15天左右，能夠明顯提高吊裝效率。endprint

3.2 減少船塢吊數和擴大半船起浮前作業量

減少船塢吊數即擴大總組。一般說，公司建造的分段宜采用縱向總組方法，盡量少用吊排，可使用2臺起重機抬吊?？偨M的完整性，包括舾裝、涂裝，是實施擴大總組減少塢內吊數、縮短塢期的重要指標。如果有2臺龍門起重機，則宜實現縱向總組。這樣一方面可以大大縮短起吊和搭載時間，再則由于縱骨架式的船體結構能在平臺上先行完成，故可以大大縮短船塢內的工作量，同時減少船塢內的搭載數量。

擴大起浮前的工作量包括船體、舾裝、涂裝和輪機工作量。由于采用半串聯造船，故在塢內分起浮前后兩個階段，且前后時間恰好為1個批次周期。下塢到起浮投入的作業工時要比起浮到出塢多，起浮時需要達到：

（1）起浮時半船結構完整，機艙鐵舾裝焊和管系安裝結束，設備隨單元、管系安裝基本安裝到位。軸舵系拉線照光結束后，完成鏜孔作業；繼而完成軸系安裝和螺旋槳安裝；如有條件，則主機安裝到位，完成機艙可拆板搭載。（2）平臺總段完成量達到55%，半船落墩后連續搭載。總段的完整性不僅體現在結構和密性方面，而且主要是舾裝的完整性和涂裝的完整性。（3）上層建筑和機艙棚總段的結構、密性結束，可進行外板打磨；內部舾裝（包括機電）工作同步開展。

3.3 快速搭載與模擬搭載推進

船舶建造過程中，從加工到船塢每個階段不可避免的產生一定量誤差，生產的每一階段都對誤差進行定量的控制，但誤差的積累仍然是不可避免的，最終在最后一道工序船塢搭載達到頂峰，為了保證船舶的建造精度，設置了一定量的余量，同時也帶來了一定量的切割作業。船塢進行相關切割作業環境復雜，存在更大的不安全因素，生產效率較低。通過模擬搭載預先了解要搭載上的總段精度偏差值及基準分段的精度偏差值，通過軟件模擬分析得出最佳搭載方案，并予以先行解決，指導現場搭載作業，保證精度質量，有效提升船塢生產效率。

該船型船塢建造將推行對幾乎全部貨艙區域以及機艙艉部部分總段推行模擬搭載，完成平臺余量切割，給出搭載定位理論數據，便于搭載定位階段定位。作業完成后精度管理人員按照最終搭載數量及定位質量進行評定。

以隔艙搭載為例：橫隔艙總段由于自身結構較為薄弱，搭載定位精度要求較高，特別是垂直度控制上對龍門吊占用時間較高，通過定位過程中架設保距梁能夠很高的控制橫隔艙垂直度及艙容間距的問題。

隔艙總段搭載精度控制標準：①X：±5mm；②Y：±3mm；③Z：±5mm；④隔艙間距：±5mm。

搭載精度控制重點：第一座隔艙應通過鋼絲繩進行固定，后面隔艙定位結束后通過保距梁保距；嚴格控制隔艙間距，若發生變化應在舷側到位后進行頂推到位；定位按照如（圖2所示）位置模擬搭載數據進行比較，控制在范圍之內；PS面同面度控制在±5mm；中心線偏差控制在±3mm；高度一般放低5mm，考慮裝配焊接造成下沉，一般按理論高度定位，焊后高度-5mm左右。

4 結語

現代造船模式的基礎是成組技術等先進的工程技術和科學管理方式，目標是貫徹以"中間產品"為導向的建造策略，實現造船效率、質量和安全水平的不斷提高。在現代造船模式下，采用以分段為中間產品的建造過程，中間產品的建造主要是在分段建造場地完成的，如平直分段在平面分段車間建造，曲面分段在曲面車間建造，中合攏在總組平臺建造，中間產品即分段的建造過程和建造效率決定著船舶的制造周期和效率。

經過優化造船工藝，做好裝配工藝的設計工作，最大程度地提高現場操作質量，提高裝配水平，有效縮短分段生產周期，提高分割過程的安全質量，具有良好的經濟效益。組建過程的視覺設計可讓原始模型得到改善，做好組件預裝工作，做好模塊化組裝工作，構建模塊化的腳手架設計。企業根據自身條件和施工要求，增加必要的施工程序，通過船舶建造總組搭載生產流程的優化探索，提高生產效率。

參考文獻

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