船舶建造信息化管理體系構建

2021-10-17 09:35:16萬江龍朱忠顧小兵

中國水運 2021年9期

萬江龍朱忠顧小兵

摘要：為了提高船舶建造效率，通過分析當前船舶建造信息化管理現狀，針對發現的問題提出了基于信息技術的船舶信息化管理平臺的構建，采用信息化手段對船舶設計、船舶建造、物資管理、供應商管理、聯合庫存管理等過程管理方式進行優化，并對每種過程管理實施手段進行了初步探索，提高船廠船塢等有限資源利用率及降低資金占用量。

關鍵詞：船舶設計;船舶建造;信息化管理;庫存管理;供應商管理

中圖分類號：U673.2? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）09-0050-04

我國作為世界第一造船大國，雖然造船規模在不斷增加，但是我國仍然處于利潤低下、資源消耗巨大的階段。因此，我國需要加快船舶行業信息化水平的技術發展速度[1]。船舶絕大部分原材料及配套設備卻具有非標、小批量、定制化等特點，存在采購渠道窄、涉及范圍寬、產品制造周期長等問題，合同采購前只能通過簽訂技術規格書來進行約束。確定供應商后，需要企業與供應商多次、密集地進行技術細節溝通，產品質量受較多因素影響，無法嚴格按照合同進行加工，因此，船廠的信息化管理具有較大的難度。

1 船舶建造管理現狀

當前一些船廠缺乏信息化管理，有的引入了信息化管理，卻存在這樣或者那樣的問題，例如物資的跟蹤、錄入的實時性、由于更改造成的物資積壓等。造成這些問題的原因主要在于管理理念、體制機制、企業設置等方面的不同造成從外國引進的系統不符合我們的企業文化，部門設置與我們的船舶制造企業有較大的不同。通過對船廠、科研院所等進行調研發現當前主要存在以下幾個問題。

（1）科研院所與船廠存在重復設計的問題。當前主流做法為科研院所完成船舶設計工作后出圖，將圖紙交付給船廠，船廠根據圖紙重新進行設計。

（2）傳統造船企業中物資管理是靠人工手動收集和處理[2]。不同物資供應商將原材料、配套設備、舾裝件、結構件等配送到施工現場，然后再進行施工。當出現某個或者某些物資供應不及時，就會導致貨物積壓、工期延長，影響所有的施工進度。

（3）當前庫存管理存在物資庫存列表、物資卡片、實際物品存在較大誤差;大宗物資采購導致物資庫存，不僅導致占用了流動資金，而且由于物質的長期積壓導致其質量下降;由于設計更改，造成原始采購的物資無法繼續使用。

（4）一艘船舶的建造需要購買成千上萬的原材料和配套設備，因此船廠對接的供應商也達到數百家[3]。目前主流的招投標中標原則就是最低價中標，由于最低價中標導致的問題很多。

2 船舶建造信息化管理體系構建

通過船舶建造信息化管理平臺協調船舶建造過程中的信息流、資金量、資源流等，避免資源忙閑不均，通過建造過程信息化實現作業工藝流程的協調配合[4]。

2.1信息化需求

船舶建造信息化管理具體需求如下：

（1）將船舶建造所有涉及設計、生產、采購等的信息均納入船廠信息化管理系統進行管理，使上下游所有的企業節點能夠實時獲取相關信息并進行信息的反饋。

（2）建立科研院所與船廠的信息共享通道，實現船舶設計的三維交付，避免重復設計。

（3）對船舶建造過程進行信息化管理，對于所有的建造節點、建造物質準備，建造保障準備、工藝流程管理進行管理，保障建造過程資源使用率最高、縮短建造周期。

（4）對物資配送納入信息化管理，對于物資到貨時間、合適檢驗、質量狀態、下一節點配送到何處、物資相關信息、配送手段等采用信息技術手段進行管理。

（5）對供應商進行信息化管理，為船舶物資采購的供應商管理提供一種標準化的評價和選用手段。

2.2船舶建造信息化管理體系構建

船舶信息一體化體系包括三層數據層、服務層、用戶。數據層包括內部數據庫和外部數據庫，內部數據庫主要用于存儲和管理本公司的所有信息，外部數據庫主要用于存儲和管理所有在聯合庫存生態圈中的企業物資需求和當前中心庫存的貨物信息等。服務層包括船舶建造管理平臺、庫存管理平臺、物料分配管理平臺、質量管理平臺、供應商管理平臺、審核管理平臺等。用戶層包括設計部、生產部物資部、質量部、企管部等。船舶信息一體化體系如圖1所示。

3 W船廠信息化管理體系實施探索

做好各種制約資源的協調與平衡，全面掌握企業自身的資源情況及企業業務情況，平衡供需，協調生產計劃負荷。通過總結以往船舶建造經驗，總結估計船廠的生產力，根據訂單任務先后順序、交貨日期等對生產任務安排、工作量進行調整，制定適合W船廠的生產計劃，具體來說就是工時平衡、工作量平衡、場地平衡三個方面[5]。

3.1船舶設計信息化

船舶行業首先需要對船舶設計軟件進行統一，進而為船舶從設計到建造的信息化傳輸提供基礎，采用精細化設計管理模式。例如采用目前船舶行業使用較多的CATIA 3DE平臺等三維設計軟件，實現多人、多系統、協同設計，降低船舶設計時間，提高設計的可視性，避免設計更改等信息不及時造成的設計錯誤。將串聯設計變為并行設計，縮短整體船舶設計建造工期。科研院所完成設計后直接三維交付給船廠，進而避免船廠的重復設計。

3.2船舶建造信息化

船舶建造流程信息化主要涉及船舶建造管理平臺和生產部門。生產部門負責制定船舶建造流程、時間節點、所需物資、所需保障條件等并將其錄入船舶信息一體化管理平臺。

生產部門根據確定的船舶建造方法制定船舶生產大綱，確定船舶建造的各個階段，然后制定生產設計施工圖、涂裝工藝等[6]。繪制每種保障資源的甘特圖，確保資源高效有序的使用，不發生資源使用沖突，減少資源的閑置。根據船舶建造保障資源情況及以往船舶建造經驗確定所有原材料、配套設備預計需要到場時間和生產周期，見圖2所示。在船舶建造過程中，生產部門根據船舶實際建造情況實施更新所有原材料、配套設備所需到場時間。

3.3庫存管理信息化

中心倉儲[7]由體系中所有企業的共同維護管理，見圖3。中心倉儲管理部門主要有三個工作：1）組織所有原材料及配套設備的質量檢驗工作;2）庫存內所有原材料及配套設備信息化管理工作;3）根據船廠的訂貨采購需求、庫存量、供應商的生產能力制定原材料及配套設備的進貨進度。

在供應商供貨后，中心倉儲管理部門負責將庫存管理信息進入數據庫系統，對每一個物資都要張貼標準化的ID編碼，以便物資到船廠后，通過一體化信息系統可以查詢到物資的所有相關信息。中心倉儲的信息化管理需要做以下兩點：

（1）分區存放、編號查找、整潔有序。應根據船舶物資特點分區存放、專人管理，根據物資存儲條件要求保證物資存儲期間質量不受影響。對物資進行編碼，實現信息化管理，為智能化物資存放、查找、運輸提供條件。編碼信息包括物料名稱、管理人員、存放區域、數量、存放位置等。貨物存放要整潔有序，中心倉儲要及時打掃，保證干燥。

（2）每天進行庫存信息校對，提升庫存信息的準確度，保證位置準確。對每日入庫、出庫原材料、配套設備、領取人、貨物損耗等進行記錄，定期更新數據庫保證賬物一致。

3.4物資供應信息化

物資供應信息由外購納期信息、外協制作信息、本廠制作信息三種構成[8]。每種信息又具體包括物料名稱、編號、預計使用日期、預計使用周期、實際使用日期、更改記錄等構成。對物資的精細化、信息化管理需要做到以下兩點：

（1）對物資供應信息進行精細化管理。這就要求生產部門對建造流程、建造工藝、保障條件等進行詳細的設計規劃。特別是針對一些使用量比較大、使用周期跨度非常大的原材料，可以分批次、分時段采購。

（2）通過信息化管理，及時告知供應商生產計劃變更情況，使供應商靈活安排外協產品的生產計劃。船舶建造周期長達數月，為了保證物資的供應，一般會提前很久就簽訂采購合同，而建造工期由于種種原因可能導致工期延遲或者提前，這就導致實際開工時間與合同簽訂的到貨時間產生差異。因此通過信息化系統將船舶建造信息更新，物資部根據相關信息分析采購物資實際需要到貨時間并與供應商進行溝通，使供應商靈活調整生產計劃。

3.5物料配送信息化

物資如何準確、及時地配送到生產現場至關重要，直接影響生產的效率。傳統方式就相關生產人員根據生產計劃到倉庫領取相應的材料，當好幾條船舶一起建造時，僅靠人工進行物資的出庫、入庫，難免會存在失誤，造成物資的多領、少領、錯領、補領、退領等各種情況，進而造成實際庫存物資帳、卡、物不匹配[9]。

當前比較主流的物料配送信息化手段是采用托盤的方式進行調度。實行托盤物料配送前要完成四項工作： ①根據生產設計的情況進行造船的模擬;②造船模型要足夠細致和完整;③生產工藝要可靠穩定;④托盤的配置要適應生產流程和組織方式。如果達不到以上要求則會導致托盤配置不齊全、托盤更改較多等問題。

托盤上應該包含兩類信息：①托盤入庫信息。可以根據不同專業、不同區域、不同分段、不同部門、不同階段對托盤入庫信息進行劃分;②托盤配送信息。根據托盤名、托盤編號設置托盤的預計入庫時間、計劃使用時間、實際入庫時間、實際使用時間、配送目的地、使用班組等等。

托盤的信息化管理具有兩個特點：①通過規范化的編碼方式，促進信息化管理。②通過信息化系統對托盤狀態實時查詢。所有部門均可跟蹤相關物資狀態信息，提升管理效率。

3.6供應商管理信息化

供應商信息管理是對歷史供貨狀態、供應商現在狀態、以及未來供貨狀態全面的管理，從而對采購的各種零部件、配套輔助設備進行質量保證[10]。由于船舶制造過程中供應商較多，所有供應商采用統一標準進行管理工作量較大且沒有必要，因此對供應商采用分類管理的方法。供應商根據所提供產品的重要程度分為關鍵供應商、重要供應商、一般供應商三類。

對供應商的管理包括歷史供貨信息的收集、從而對供應商進行評價，進而指導物資采購時的供應商選擇，供應商管理需要包括以下幾個方面：

（1）編制供應商相應管理制度，合格供應商名錄的制定及維護。負責組織對供應商進行評價并根據評價結果對合格供應商名錄進行更新。

（2）對合格供應商進行日常檢查管理，檢查內容主要包括產品價格水平、產品質量、產品技術先進性及可靠性、供貨準時性、售后服務水平、合約履行能力等方面。

（3）對合格供應商名錄的評價，對供應商的質量體系認證、實物產品質量、服務水平等方面提出評審意見。

4 結論

船廠通過建立信息化管理體系對船舶設計、船舶建造、庫存管理、物資供應管理、物料配送、供應商管理等方面實現信息的實時共享能夠保證船舶建造過程高效順暢地進行，避免停工損失、閑忙不均等問題，高效分配資源、減少資源浪費、降低建造周期，實現船舶建造生態圈的互利共贏，提高船舶建造效率。

參考文獻：

[1] 王會，張光明，謝平順. 船舶產業集群內的造船供應鏈結構特點和競爭優勢分析[J].造船技術，2007，（1）：4-6.

[2] 嚴俊，施平. 武昌造船廠信息化建設實踐[J].船海工程，2004，（2）：47-50.

[3] 林焰，衣正堯，李玉平等. 智慧船廠概念模型研究[J].船舶工程，2018，（11）：14-16.

[4] 俞亮，茅云生，楊明國. 中小型船廠船舶建造進度信息查詢系統建模[J].船海工程，2008，（2）：27-30.

[5] 楊春，劉杰. 船廠信息化建設的原則及實施措施[J].船海工程，2008，（3）：12-15.