殼舾涂一體化造船模式在小船廠的應用

楊良德

摘 要：殼、舾、涂一體化現代造船模式已經是非常成熟的船舶建造模式。但在某些小型船廠應用此模式，船廠還需要進行多方面的轉變和改進。本文將在船廠實施此模式期間對船舶建造流程和船廠管理的轉變、改進和實施效果做了簡單的總結和分析，以供同行參考。

關鍵詞：殼舾涂一體化;小型船廠;應用

中圖分類號：U671? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）01-0103-03

殼舾涂一體化建造模式（Integrated Hull Construction， Outfitting and Painting ，簡稱IHOP），它由美國造船行業首先提出，這一模式在引入日本后得到了進一步的發展和完善。1995年，我國船舶行業有組織地在骨干造船企業推進轉變和建立這種造船模式。其內涵是：以統籌優化理論為指導，應用成組技術原理，以中間產品為導向，按區域組織生產，殼、舾、涂作業在空間上分道，時間上有序，實現設計、生產、管理一體化，均衡、連續地總裝造船[1]。

1殼舾涂一體化建造模式與傳統建造模式的對比

目前部分小船廠的建造模式仍然采用的是傳統的整體建造方式，而在大型船廠已經廣泛普及運用了代表現代模式的殼舾涂一體化建造。那么這兩種模式有多大的區別呢？下表是業界對兩種模式優缺點做的一個對比。通過對比我們可以看出轉變建造模式需要船廠全方位的改革和轉變。

2殼舾涂一體化建造模式在小船廠的應用

在小船廠實施殼舾涂一體化建造模式，個人認為船廠需要在以下幾點做出轉變和改進。

2.1編制建造方針[3]

傳統建造模式下通常是沒有編制建造方針的，只需按工藝路線以工藝項目分專業、工種組織生產，先船體后舾裝就行了。而現代模式在設計時就類似一個將船舶先分解、再組合的建造過程，為此就必須預先編制建造方針，將項目的建造過程描述清楚，且對關鍵作業制定明確的工藝方案。

根據設計部門提供的基礎資料如：技術規格書、總布置圖、型線圖、典型剖面圖等信息，結合船廠實際可用的設備、場地等綜合考慮確定船舶的建造方式方法，確定船體分段劃分、總段劃分、分段建造、預舾裝范圍、總段合攏、船體合攏的初步方案。

隨著生產設計的深入，信息的逐步完整，進一步細化各專業、各個生產階段的生產工藝流程和施工要領，并編制建造節點及明確各部門的工作方針。

2.2深化生產設計

詳細設計告訴我們造什么樣的船，生產設計則是告訴我們怎樣造船，在詳細設計的基礎上結合建造方針，通過3D建模的方式在電腦里虛擬的將船舶建造出來。因此生產設計在實現系統的功能完整性、布局的合理性，還需要綜合考慮生產工藝的便利性。生產設計不僅能輸出生產所需的各種清單信息、圖紙文件，還能借由虛擬造船過程（3D建模）規劃出生產順序、輸出工藝技術文件和更細化、更優化的船體分段劃分、管道系統進行分解或模塊化組合。現代生產設計已經把“造怎樣的船”與“怎樣造船”[4]融為一體了，從而告訴我們怎樣才能更優化的建造這艘船。

盡可能地在3D模型里將所有需要動火作業的系統、工程創建完整盡可能地提供詳細的圖紙、清單，減少生產部門的工程準備工作量和縮短準備周期。例如在輸出管路安裝圖的同時，提供分段管道的布置圖和分段管路布置3D視圖，使安裝工人有更直觀和清晰的視圖以便規劃管道的安裝順序，提高安裝效率和精度，這一點對殼舾涂一體化模式尤為重要。

傳統建造模式下通常是沒有編制建造方針的，只需按工藝路線以工藝項目分專業、工種組織生產，先船體后舾裝就行了。而現代模式在設計時就類似一個將船舶先分解、再組合的建造過程，為此就必須預先編制建造方針，將項目的建造過程描述清楚，且對關鍵作業制定明確的工藝方案。

根據設計部門提供的基礎資料如：技術規格書、總布置圖、型線圖、典型剖面圖等信息，結合船廠實際可用的設備、場地等綜合考慮確定船舶的建造方式方法，確定船體分段劃分、總段劃分、分段建造、預舾裝范圍、總段合攏、船體合攏的初步方案。

隨著生產設計的深入，信息的逐步完整，進一步細化各專業、各個生產階段的生產工藝流程和施工要領，并編制建造節點及明確各部門的工作方針。

2.3完善項目計劃和工程準備

舊建造模式下一個項目通常只有主節點計劃，新模式對生產活動之間的有序、協調的要求更高，對物資材料的供應時間節點更為復雜，為此必須編制一個全面的分層計劃體系以綜合和協調各部門的各種活動的項目計劃。

運用Primavera P6 項目管理軟件編制項目計劃。計劃的結構劃分為里程碑計劃、詳細計劃兩個層次和五個部分。計劃從項目籌備開始到項目交付，對公司的各相關職能部門和整個建造流程都編制了詳細的時間節點和人力資源計劃。通過分析和平衡人力資源、關鍵設備的負荷，進一步調整和優化公司、項目和生產計劃。

工程準備部以計劃為基礎為每一項生產活動創建一個包含作業范圍、開始日期、完成日期、圖紙、清單、工時等信息的工作包，從而為實施托盤管理模式奠定基礎，并根據項目計劃提前兩周下達給生產部門。生產部門在此基礎上可以進一步編制細化到班組的日程計劃，日程計劃是實現生產均衡、連續有序進行的基礎。

采購物流部門應以項目計劃為基礎編制采購計劃，工程準備應及時提供材料清單，并在下達工作包前檢查物資、材料的可用情況。

2.4轉變生產模式

傳統造船模式是在一個整體的建造胎架上進行船體的組裝建造，船體完成后再開始進行舾裝作業。它將生產空間局限在了這個整體胎架的范圍內，即便是有充足的人力資源也無法擴展作業面，因此造成了其建造周期相對較長和對建造場地要求更高的缺點。而新的建造模式是將船體合理的劃分為若干個總段、分段，這些分段、總段的外形尺寸相對于整個船體來說就小多了，因此對建造場地空間的要求也就小些，從而能更靈活的選擇和安排建造場地和同時建造多個總段，這樣就擴展了作業空間。傳統建造模式下先船體后舾裝的模式將轉變為以船體為基礎的前提下盡可能早的實施預舾裝，這樣會極大的改善舾裝的作業環境、降低作業難度，如將高空作業地面化，封閉空間開放化。提前完成的預舾裝工作量就是縮短了后期總舾裝作業相應的工期，所以預舾裝率越高就越能縮短建造周期。

傳統造船模式只需考慮整船下水搬運這一問題，但殼舾涂一體化模式下的分段、總段建造和船體合攏作業都必須首先解決起重能力的問題，因此要對分段翻身、運輸、總段合攏和船體合攏所需的設備、工藝制定具體的方案。

老式托架只解決了總段的運輸問題，沒有考慮更多的功能。在船體合攏時需要在每個總段底部安裝2排共20個頂墩用于千斤頂頂升受力點，還要花費較高的成本外租重型吊車，用于合攏時總段縱向和橫向移動。在經過計算論證后我們設計了新式托架，實現了利用分段運輸平板車進行船體合攏的新工藝，免去了制作、安裝、拆除頂墩的額外作業和租賃吊車，平板車合攏相較使用液壓千斤頂頂升、移位更安全、高效和經濟。

3殼舾涂一體化建造模式應用的效益

殼舾涂一體化建造模式的優點體現在建造的各個階段，如改善施工環境、降低勞動強度、改變作業形式、提高產品質量，工序前移同步作業，擴大作業面，縮短建造周期。下面以我們公司建造ASD 3010全回轉拖輪船型為列作比較（見表2）。

在船廠船臺、船塢總是關鍵性的基礎設施，是受到各種條件限制而無法或很難快速增加它們的數量的。所以縮短單個項目的占用時間就能提高它的周轉率從而提高年產量，更短的交貨周期也是船廠的競爭優勢。表中可以看出，通過在船體建造過程當中實施預舾裝從而提前完成50%的舾裝工作，在船體完工后完成剩余的50%，相當于用傳統模式70%的工期去完成50%的工作量，而產量則可以提高1.2倍。

4結語

從公司的實踐得出，通過建造模式的轉變將帶動船廠各個環節的變革，促使船廠向現代化制造工廠轉變。也為船廠下一步升級到模塊化、數字化、綠色造船打下基礎。

參考文獻：

[1]黃浩 .船體工藝手冊 [M] .國防工業出版社，2013.

[2]應長春.船舶工藝技術 [M] .上海交通大學出版社，2013.

[3]林坤，宗曉春，李湘，邢平.船舶建造方針編制要求 CB/T 3801-2013 [Z].中國船舶工業綜合技術經濟研究院出版， 2014.

[4]黃廣茂.造船生產設計 [M]..哈爾濱工程大學出版社，2018.