船舶涂裝沖砂作業(yè)精細(xì)化派工

王 棟，陳松培，劉建峰

（1. 江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2. 上海外高橋造船有限公司，上海 200063）

0 引 言

船舶涂裝作業(yè)具有一定的特殊性，造船企業(yè)通常采用外包模式，完成此項(xiàng)工作。傳統(tǒng)的派工通常由班組長(zhǎng)全權(quán)負(fù)責(zé)，派工的好壞完全取決于班組長(zhǎng)的業(yè)務(wù)水平，這種派工方式不利于提高工作效率。因此，有必要通過(guò)精細(xì)化的理論指導(dǎo)來(lái)改變這種狀況[1]。

一艘船可切割成多個(gè)分段，每個(gè)分段都包含多個(gè)艙室，每個(gè)艙室又細(xì)分為多個(gè)區(qū)域，以此區(qū)分分段中不同的工藝要求和不同的施工流程。因此，涂裝艙室主要分為分段和區(qū)域2部分。為更好地指導(dǎo)施工，技術(shù)中心需根據(jù)施工作業(yè)的工藝要求合理劃分艙室區(qū)域，確定船舶各區(qū)域的設(shè)計(jì)物量、工藝要求和額定工時(shí)，最終實(shí)現(xiàn)均勻分配工作。因此，合理地劃分區(qū)域，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行細(xì)化指導(dǎo)尤為重要。

1 沖砂區(qū)域細(xì)分影響因素

船舶二次除銹工作的重點(diǎn)部位在焊縫區(qū)、燒損區(qū)和自然銹蝕區(qū)，以及車間底漆完好區(qū)域和型鋼反面、角隅邊等作業(yè)困難區(qū)域等。在分段涂裝過(guò)程中，沖砂是較為危險(xiǎn)、辛苦的工作，而影響沖砂區(qū)域細(xì)分的因素主要有除銹等級(jí)、施工環(huán)境和施工作業(yè)等，下面主要對(duì)這些因素進(jìn)行分析[2]。

1.1 除銹等級(jí)因素

就船體各部位的二次除銹質(zhì)量要求而言，除銹部位和所采用的涂料不同，其除銹要求各不相同。一般來(lái)說(shuō)，腐蝕環(huán)境惡劣的部位（如外板、壓載水艙等）和采用高性能涂料（如環(huán)氧樹(shù)脂涂料、聚氨酯涂料和無(wú)機(jī)鋅涂料等）的部位對(duì)二次除銹質(zhì)量的要求較高。分段的表面質(zhì)量等級(jí)對(duì)沖砂效率有很大影響。鋼材表面質(zhì)量等級(jí)分為表面原始銹蝕等級(jí)和沖砂質(zhì)量等級(jí)。

分段表面原始銹蝕等級(jí)主要有A、B、C和D等4個(gè)，相較于A等級(jí)和D等級(jí)，B等級(jí)和C等級(jí)較難達(dá)到。沖砂等級(jí)分為Sa1、Sa2、Sa2?和Sa3等4個(gè)。在分段二次除銹過(guò)程中，分段表面的清潔標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

不同沖砂等級(jí)對(duì)應(yīng)的施工效率是不同的，除銹等級(jí)越高，施工人員消耗的體力越多，相對(duì)的施工效率越低，沖砂等級(jí)與沖砂效率現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集見(jiàn)表2。

1.2 施工環(huán)境因素

環(huán)境因素包括現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境因素、施工質(zhì)量管理環(huán)境因素和施工作業(yè)環(huán)境因素，本文主要研究施工作業(yè)環(huán)境因素，不考慮環(huán)境中氧氣含量和粉塵對(duì)施工的影響，只考慮環(huán)境對(duì)作業(yè)姿勢(shì)的影響。分段分為平面分段和曲面分段，分段內(nèi)部空間狹小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作人員在其中移動(dòng)較為困難，甚至無(wú)法直立作業(yè)。受工作環(huán)境的影響，作業(yè)人員的工作效率會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

受環(huán)境的影響，工作人員不得不采用不同的作業(yè)姿勢(shì)。本文將環(huán)境對(duì)人的影響轉(zhuǎn)化為對(duì)作業(yè)人員作業(yè)姿勢(shì)的影響。通常將作業(yè)姿勢(shì)分為直立、蹲身、舉手和俯身等4種。前3種作業(yè)姿勢(shì)見(jiàn)圖1。

圖1 沖砂作業(yè)姿勢(shì)

作業(yè)姿勢(shì)不同，施工人員完成一定工作量所消耗的時(shí)間和身體的勞累程度就會(huì)有所不同。作業(yè)人員需通過(guò)休息來(lái)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。通過(guò)對(duì)員工的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，計(jì)算出不同的施工人員在不同的施工環(huán)境下的工作效率。以直立作業(yè)效率為基準(zhǔn)，分析得出不同施工高度和不同作業(yè)姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的施工效率見(jiàn)表3。

表3 不同施工高度和不同作業(yè)姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的施工效率

1.3 現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)因素

現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)因素主要有以下4個(gè)。

1.3.1 結(jié)構(gòu)影響收砂

分段沖砂結(jié)束之后，開(kāi)始清潔、清砂和回砂工作，同時(shí)對(duì)分段腳手架和托架上的積砂進(jìn)行回收，清潔完成之后交驗(yàn)。首先將腳手架、跳板角落和縫隙重疊處余留的砂吹落至底部，再用砂管或吸塵器對(duì)黏附在鋼板表面的灰塵吹吸干凈，順序是先上或先內(nèi)，底部由內(nèi)到外，不能影響已清潔的區(qū)域。但是，部分結(jié)構(gòu)特殊分段的收砂工作相比其他部位分段困難很多，例如水密肋板頂端、密閉艙室和開(kāi)口向上艙室等。因此，應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整這類分段的施工系數(shù)。

1.3.2 分段打磨作業(yè)

在分段除銹過(guò)程中，打磨的區(qū)域應(yīng)主要為鋼板劃痕及其他一些飛濺等。焊縫、底漆損壞區(qū)域、銹蝕和燒損區(qū)域，以及型材、人孔、漏水孔和R孔等切割邊緣端面的銹蝕及氧化皮要徹底去除，直至露出金屬色質(zhì)，并達(dá)到相應(yīng)的規(guī)格書(shū)的要求。作業(yè)順序是：先角落、焊縫，后大面。如有需要，打開(kāi)去濕機(jī)除濕。與沖砂相比，分段打磨作業(yè)的要求更高，完成難度更大。根據(jù)《涂裝作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書(shū) 》的規(guī)定，Sa2?級(jí)沖砂的考核指標(biāo)約為60m2/（天/人/槍），Sa1級(jí)沖砂的考核指標(biāo)約為100m2（天/人/槍），而St3級(jí)分段打磨的考核指標(biāo)約為20m2（天/人），因此應(yīng)對(duì)打磨區(qū)域修正系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

1.3.3 舾裝件、管口保護(hù)

在除銹過(guò)程中，需對(duì)預(yù)裝件、管子和已加工處等沖砂的部位進(jìn)行保護(hù)（干舷、垂直船底、平船底不計(jì)）。同時(shí)，為防止施工時(shí)影響已清潔的部件，需對(duì)這些部件進(jìn)行包扎清潔，防止拋丸對(duì)其表面造成破壞，這無(wú)疑會(huì)增大施工的難度，應(yīng)對(duì)其修正系數(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

1.3.4 不沖砂區(qū)域清砂

散貨船的油艙、貨油艙區(qū)域及分段的部分區(qū)域?qū)τ推岬囊蟛桓撸煌寇囬g底漆，對(duì)除銹的要求不高，因此無(wú)須進(jìn)行沖砂作業(yè)。

2 基于多因素的區(qū)域細(xì)分原則

初步分解船體結(jié)構(gòu)，明確標(biāo)明艙室、甲板和壓載艙等。對(duì)于非結(jié)構(gòu)面（光面）、船體外板或內(nèi)部結(jié)構(gòu)面的外表面：

1) 封閉艙室結(jié)構(gòu)，擬作一個(gè)單元；

2) 外封閉艙室結(jié)構(gòu)，設(shè)定一個(gè)最大面積，該面積包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外表面，進(jìn)行區(qū)域劃分[4]。

在制訂工時(shí)定額過(guò)程中，需確定依據(jù)生產(chǎn)效率的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)、完成正常生產(chǎn)固定任務(wù)包的工時(shí)和目標(biāo)工時(shí)。目標(biāo)工時(shí)等于生產(chǎn)效率值與標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的乘積（工時(shí)計(jì)算見(jiàn)公式（1）和公式（2）。二次除銹工時(shí)定額系數(shù)見(jiàn)表4。

式(1)和式(2)中：T為分段總工時(shí)；tn為個(gè)人額定工時(shí)；k1和k2分別為清理等級(jí)修正系數(shù)和施工因素修正系數(shù)；kz、kd、kf和kj為不同施工環(huán)境修正系數(shù)；Sz、Sd、Sf和Sj為單位區(qū)域內(nèi)不同施工環(huán)境的面積。

表4 二次除銹工時(shí)定額系數(shù)

3 典型分段實(shí)例應(yīng)用分析

散貨船 (236)分段是典型的雙層底分段，包含壓載艙、貨艙甲板和管弄前部等（見(jiàn)圖2和圖 3）。在派工時(shí)，首先要考慮任務(wù)分配人數(shù)，圖示分段總涂裝面積為3742m2，根據(jù)相關(guān)效率要求，需分配13人完成該分段的涂裝工作。在分配到個(gè)人時(shí)，首先要遵循公平原則，分配給工人的物量盡量相等，分配的工作量使工人能在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)完成。由此對(duì)艙室結(jié)構(gòu)和分段作業(yè)區(qū)域進(jìn)行劃分，結(jié)果見(jiàn)表5、圖4和表6。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)每人的作業(yè)效率進(jìn)行精細(xì)化派工，結(jié)果見(jiàn)表7。

圖2 (236)分段甲板結(jié)構(gòu)圖

圖3 (236)分段艙室結(jié)構(gòu)圖

表5 艙室結(jié)構(gòu)劃分

圖4 散貨船 (236) 分段作業(yè)區(qū)域劃分

表6 分段作業(yè)區(qū)域劃分

表7 精細(xì)化派工結(jié)果

續(xù)表7

由表7可知，通過(guò)考慮每位員工的施工環(huán)境和作業(yè)內(nèi)容等因素，最終分配給每位員工的工作量是相近的，確保做到人性化管理[5]。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文在綜合考慮多種因素的基礎(chǔ)上對(duì)沖砂作業(yè)的工作效率進(jìn)行了研究，為精細(xì)化派工管理模式提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)且有效的決策依據(jù)。基于該標(biāo)準(zhǔn)能合理分配每位施工者的工作量。在計(jì)算分段面積時(shí)，合理地劃分區(qū)域有助于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化派工管理，同時(shí)能為日后的精細(xì)化生產(chǎn)打好基礎(chǔ)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)信息反饋，激發(fā)員工的工作熱情，提升工作效率。