ECRS流程改善方法在半潛平臺船體制造中的應用研究

陳慶虎

(中海石油(中國)有限公司海南分公司 海南海口 570312)

0 引 言

生產流程改善是一項長期策略，需要通過不斷完善、優化，并在工程應用領域不斷積累成熟的制造流程和管理方法，才能達到保持企業具有競爭優勢的目的。本文結合某半潛式油氣生產平臺船體分段制造的ECRS流程改善方法生產實踐，總結分析ECRS分析法在該平臺項目生產建造管理過程應用的共性部分，供其他類似項目借鑒和參考。

1 ECRS方法介紹

1.1 ECRS概念

ECRS流程改善方法，即取消(Eliminate)、合并(Combine)、重排(Rearrange)、簡化(Simplify)，對現有流程優化提升，達到提高流轉效率、提升產品品質等目的。運用取消、合并、重組和簡化的原則，可以幫助人們找到更好的效能和更佳的工序方法。

1.2 ECRS釋義

取消(Eliminate)是指對所有不必要的工作環節和內容，不必再花時間改進。研究是否可以取消，是改善工作程序與提高工作效率的至高原則之一。

合并(Combine)是指對不能取消的工作環節，可進而研究能否合并。為了做好一項工作，自然要有分工和合作。分工的目的，或是由于專業需要，為了提高工作效率；或是因工作量超過某些崗位所能承受的負擔，否則合并。有時為了提高效率、簡化工作，甚至不必過多地考慮專業分工，而且特別需要考慮保持滿負荷工作。

重排程序(Rearrange)是指取消和合并以后，還要將所有程序按照合理的邏輯關聯重排順序，或者在改變其他要素順序后，重新安排工作順序和步驟，并開展新一輪取消和合并的內容，使作業更有條理，工作效率更高。

簡化(Simplify)是指對程序的改進，除去可取消和合并之外，余下的還可進行必要的簡化，即對工作內容和處理環節本身的簡化[1]。

ECRS分析法綜合了各個典型生產管理方法的優點和實踐應用，優勢明顯，同時筆者作為國內某深水半潛油氣生產平臺的項目首席，親身經歷該項目的生產管理實踐，通過ECRS分析法，順利完成該項目的階段性建造任務，為項目整體的按期交付和調試投產打下了堅實的基礎。本文將重點分析ECRS分析法在某國內深水半潛油氣生產平臺項目生產管理上的實踐應用細節，并提煉出具有共性的優點供參考 借鑒。

2 ECRS方法工程應用

2.1 ECRS方法選擇

任何作業或工序流程，都可以通過運用ECRS的改善方法進行分析和改善。通過過程分析實現流程簡化，從而找出更好的效能、更佳的作業方法和作業流程。

ECRS流程改善方法是一種理念和思維模式，貫穿生產線的每一個環節，為生產線的作業人員所熟悉，更因為其減少工作時間、提高工作效率、節約生產成本、提高工作環境舒適度及安全性、改善產品品質等，深受生產線作業人員歡迎，能夠在生產實踐中得到進一步應用[2]。

基于ECRS流程改善方法為生產員工所熟悉且容易得到生產人員的認同和有效執行，能夠在提升生產員工利益的同時實現管理團隊的目標，為此在船體分段制造流程中選擇ECRS流程改善方法以提升管理水平和開展應用研究。

2.2 項目描述

某半潛式油氣生產平臺，包括上部組塊、船體以及船體關聯的立管、系泊系統。其中上部組塊包含直升飛機甲板、150人容量的生活區、上層甲板、生產甲板，上部組塊全部重量為19780t。如圖1所示，船體為一座四腿直立支撐、下部通過浮箱箱體連接的船臺結構。船臺結構包含20000m3凝析油儲藏艙、柴油艙、淡水艙、乙二醇存儲艙和海水壓載艙等，船體全部重量為33000t。半潛式平臺在國內設計制造和連接調試，建造施工周期為18個月。

圖1 某半潛平臺船體外形示意圖 Fig.1 Sketch map of hull of a semi-submersible platform

船體生產設計工作由國內某知名船舶設計院承擔。根據船體結構專業劃分，結合國內施工工藝和裝配能力，將船體結構劃分為82個分段，其中60個船體分段交由國內某造船基地實施。

本文結合這60個分段的制造流程，以結構專業為代表，闡述ECRS流程改善的具體應用實例。

2.3 工藝流程介紹

造船行業的主要工作是鋼板、型材的焊接與成型，具體的工藝流程雖有細微差異，總體流程基本一致。按照材料流轉與制造工序，總體流程簡單描述如圖2所示[3]。

圖2 船體分段制造流程描述 Fig.2 Description of manufacturing process of hull section

2.4 流程改善應用實例

2.4.1 取消不必要的環節

半潛式油氣生產平臺船體分段制造刪減不必要的環節如表1所示。

表1 刪減作業內容 Tab.1 Elimination of fabrication contents

2.4.2 合并必要環節

半潛式油氣生產平臺船體分段制造合并流程部分環節如表2所示。

表2 合并作業內容 Tab.2 Combination of fabrication contents

2.4.3 重排部分環節

本工程項目半潛式油氣生產平臺的制造流程改善，對流程部分環節予以重新組合，如表3所示。

表3 重新組合作業內容 Tab.3 Rearrangement of fabrication contents

2.4.4 簡化部分環節

半潛式油氣生產平臺船體分段制造對流程部分環節予以簡化處理并目視化，如表4所示。

表4 簡化處理作業內容 Tab.4 Simplification of fabrication contents

2.4.5 變更與再變更

流程執行過程通過施工機具變化、增加場地資源等方式的變更，雖然不屬于流程改善，但對現場流程執行效果和經濟方面影響很大，直接決定流程執行結果[4]。半潛式油氣生產平臺船體制造流程發生變更項詳述如下。

施工機具變更：

①鋼板預處理車間采用銑板機代替半自動切割機對球扁鋼開坡口；

②鋼板預處理車間采用新型智能數字打碼機對在整張鋼板上為鋼板小組件打碼編號，避免編號錯亂和重復；

③增加金屬管道焊機，新購入氬弧焊機20臺，二氧焊機16臺，提升金屬管道預制焊接施工進度；

④增加船體巨厚板焊接大功率焊機，對超過40mm厚度船用鋼板，改用大功率低電流焊機，減少焊縫焊接次數；

⑤涂裝車間冬季增加室內加溫設備，在涂裝車間現有通風加溫裝置基礎上增加系統外加溫和排風，保障冬季涂裝車間噴涂施工質量和減少不必要的成膜等待時間，加速分段流轉；

⑥冬季室外非關鍵部位結構體焊接增加加熱片對焊接部位預熱和焊后緩冷保護。

施工工藝變更：船廠生產設計船板焊縫坡口角度要求與海油工程設計焊縫坡口角度存在系統性差異，為此重新修改坡口角度，減少現場焊接工作量與坡口打磨工作量。

施工場地資源變更：

①小組立工段調整，將大量小組立焊接作業轉移至冬季施工大棚和室內防寒保護場所，利用室內資源完成焊接、吊裝與運輸；

②根據庫房檢查過程發現的溫度與濕度超限，增加庫房的外門，減少庫房存儲空間與室外環境的直接對流；

③施工區域提供員工休息與保護場所，在指定地點搭建臨時工棚，供員工休息與避暑遮陰，落實避暑措施；

④夏季施工小組立工段啟用防曬網遮陽保護，提供舒適施工環境，同時減少氣流對組件焊接質量的影響。

3 結 論

通過ECRS流程改善方法的實踐應用，半潛式油氣生產平臺船體分段制造流程和工序得到不斷優化、簡化，達到以下幾點顯著成效[5]：

①實現零死亡、零事故、零損失工時安全記錄，提高員工作業環境舒適度；

②船體分段產品質量全面合格，搭載精度控制一次性通過；

③節約項目成本超過千萬元；

④減少施工所用工時10%以上，壓縮工期 20余天。

ECRS流程改善方法，可以實現生產流程的精益管理[6]，提升企業和大型項目的管理水平，具有高度可復制性，值得同類型大型船體鋼結構建造工程項目借鑒和推廣應用。■