郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程管理

張明，楊文巍，徐賽鳳

(上海外高橋造船有限公司，上海 200137)

現(xiàn)代造船是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，而生產(chǎn)設(shè)計(jì)是推行造船工程管理的重要組成部分，也是提高技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段。國(guó)產(chǎn)首制大型郵輪生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段從第一個(gè)總段的舾裝建模開(kāi)始，到最后一個(gè)總段模型平衡結(jié)束，建模階段的工作周期跨度超過(guò)一年半。對(duì)于郵輪空調(diào)通風(fēng)(heating ventilation and air conditioning，HVAC)生產(chǎn)設(shè)計(jì)發(fā)圖而言，從第一份制作圖開(kāi)始發(fā)圖、到最后一份安裝圖發(fā)圖結(jié)束，投入到施工圖紙輸出的工作周期亦耗時(shí)超過(guò)一年。為在上述工作周期內(nèi)減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的痛點(diǎn)、解決工作中的難點(diǎn)，考慮通過(guò)合理配置設(shè)計(jì)人力、控制關(guān)鍵的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)和質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的技術(shù)管理、計(jì)劃管理和人才管理。

1 郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過(guò)程

郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作流程見(jiàn)圖1。與常規(guī)民船不同，作為生產(chǎn)設(shè)計(jì)輸入條件的設(shè)備資料也只有典型的初版參考圖，并不滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。這些設(shè)備的完整信息必須經(jīng)過(guò)多專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)工作結(jié)束之后，由船廠反饋給設(shè)備供貨方，在設(shè)備供貨方認(rèn)可該設(shè)備定義信息之后，才能提供實(shí)際的設(shè)備工作圖。以風(fēng)閘箱為例，其相關(guān)的定義工作過(guò)程見(jiàn)圖2。

圖1 郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)流程

圖2 郵輪空調(diào)通風(fēng)設(shè)備信息定義的典型過(guò)程

若設(shè)備供貨方對(duì)船廠提供的設(shè)備定義信息有異議，則需要協(xié)商確認(rèn)是否需要修改相關(guān)設(shè)計(jì)方案，以使設(shè)備資料、詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙、生產(chǎn)設(shè)計(jì)模型均達(dá)成一致。

2 郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程的痛點(diǎn)分析

通過(guò)前文所述的郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，分別針對(duì)舾裝風(fēng)管、設(shè)備定義的典型工作過(guò)程，繪制以空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員的行為感知為研究對(duì)象的觸點(diǎn)分析圖，見(jiàn)圖3、4。

圖3 郵輪空調(diào)通風(fēng)舾裝風(fēng)管生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程的典型觸點(diǎn)分析

2.1 舾裝風(fēng)管生產(chǎn)設(shè)計(jì)的痛點(diǎn)分析

1)局部區(qū)域舾裝密集空間內(nèi)的干涉問(wèn)題，主要涉及管系、電裝專(zhuān)業(yè)，也有部分問(wèn)題涉及到結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝、鐵舾專(zhuān)業(yè)。

2)非標(biāo)準(zhǔn)住艙、走廊、梯道區(qū)域缺少天花板排版圖，影響布風(fēng)器的定位。

3)公共區(qū)域天花板龍骨吊架的結(jié)構(gòu)形式，影響天花板上方空間的有效利用。

4)公共區(qū)域天花板的特殊造型結(jié)構(gòu)，尤其是占用空間較大的一些娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)備，例如旋轉(zhuǎn)燈、投影儀、揚(yáng)聲器等附件的天花板造型，將影響天花板上方有限空間的利用。

5)餐飲區(qū)的擱架、吊柜、冰箱以及其他高度觸及到天花板附近的烹飪?cè)O(shè)備，將影響到布風(fēng)器的定位。

空調(diào)通風(fēng)舾裝風(fēng)管協(xié)同設(shè)計(jì)的重點(diǎn)首先在于一方面需要與內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)確認(rèn)天花板上方可利用的空間，尤其是對(duì)于有特殊造型要求的區(qū)域。另一方面，對(duì)于具有較大截面尺寸的舾裝風(fēng)管在穿過(guò)大梁、艙壁或甲板結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)先判斷是否需要做變高梁、或是否需要結(jié)構(gòu)做加強(qiáng)以滿足開(kāi)孔的要求，也是風(fēng)管協(xié)同設(shè)計(jì)的一項(xiàng)工作重點(diǎn)。其次的協(xié)同設(shè)計(jì)重點(diǎn)，即是與管系、電裝、鐵舾專(zhuān)業(yè)之間在空間布置與路徑優(yōu)化方面的協(xié)調(diào)配合。

2.2 設(shè)備定義的痛點(diǎn)分析

與常規(guī)民船空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)可直接利用供貨方成熟的設(shè)備圖紙作為輸入條件開(kāi)展建模不同，受制于大型郵輪上可供空調(diào)通風(fēng)設(shè)備所能使用的空間非常有限，尤其是對(duì)于空調(diào)機(jī)站內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)備，需要空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員在遵守設(shè)備廠家的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)周?chē)h(huán)境中可利用的空間、因地制宜地定義上述空調(diào)通風(fēng)設(shè)備的型式、接口、尺寸等信息，以同時(shí)滿足廠家制造、船廠安裝和船員使用維護(hù)的功能需求。

分析圖4所示設(shè)備定義過(guò)程的典型觸點(diǎn)圖可知，該項(xiàng)工作的痛點(diǎn)集中在與設(shè)備供貨方的相關(guān)協(xié)調(diào)配合上。如果供貨方不能及時(shí)有效地確認(rèn)船廠提供的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備定義信息，或是不能保質(zhì)保量地按時(shí)提供工作圖、交貨，將直接影響設(shè)計(jì)、施工的計(jì)劃與質(zhì)量。

圖4 郵輪空調(diào)通風(fēng)設(shè)備定義過(guò)程的典型觸點(diǎn)分析

3 生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程管理的難點(diǎn)

3.1 輸入條件的源頭復(fù)雜

1)空調(diào)通風(fēng)內(nèi)部的主要輸入條件。結(jié)構(gòu)風(fēng)道布置圖、風(fēng)管單線圖、送排風(fēng)口布置圖、空調(diào)機(jī)站布置圖、空調(diào)通風(fēng)設(shè)備資料。

2)外部專(zhuān)業(yè)的主要輸入條件。總體專(zhuān)業(yè)：總布置圖、防火布置圖、水密結(jié)構(gòu)圖。

工法專(zhuān)業(yè)：區(qū)域劃分圖、分段總段劃分圖、濕區(qū)劃分圖、預(yù)制艙室安裝路線圖。

電裝專(zhuān)業(yè)：電氣設(shè)備間布置圖、技術(shù)處所布置圖(駕駛室/計(jì)算機(jī)房/廣播中心)。

內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)：絕緣與敷料布置圖、餐飲區(qū)布置圖、居住區(qū)域/公共區(qū)域/餐飲區(qū)域天花板排版圖、天花板龍骨的典型節(jié)點(diǎn)圖、特殊造型結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)詳圖。

3.2 輸出反饋信息多

1)向空調(diào)通風(fēng)設(shè)備廠家提供空調(diào)箱、風(fēng)閘箱的信息定義圖，以及風(fēng)機(jī)、消音器、防火風(fēng)閘、再加熱器、除水裝置和百葉窗的信息定義清單。

2)向居住區(qū)域、公共區(qū)域、餐飲區(qū)域的各個(gè)內(nèi)裝工程承包商提供檢修門(mén)需求布置圖、布風(fēng)器布置圖。

3)向水霧消防廠家提供洗衣機(jī)間/廚房排風(fēng)結(jié)構(gòu)風(fēng)道的模型。

3.3 工作計(jì)劃的協(xié)同要求嚴(yán)格

通過(guò)圖1的郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)流程圖及典型工作過(guò)程的觸點(diǎn)分析圖可知，結(jié)構(gòu)風(fēng)道生產(chǎn)設(shè)計(jì)、舾裝風(fēng)管生產(chǎn)設(shè)計(jì)和設(shè)備定義方面的工作必須齊頭并進(jìn)同步推進(jìn)。盡管這三項(xiàng)工作所涉及的結(jié)構(gòu)加工、舾裝件生產(chǎn)、設(shè)備制造的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和周期不盡相同，但是由于結(jié)構(gòu)風(fēng)道、舾裝風(fēng)管、設(shè)備之間普遍存在內(nèi)部相互影響和制約的因素，只要其中一方發(fā)生修改，就會(huì)導(dǎo)致另外一方甚至兩方均需同步修改。 因此，確保結(jié)構(gòu)風(fēng)道、舾裝風(fēng)管、設(shè)備的三方協(xié)同設(shè)計(jì)有序進(jìn)行，是后續(xù)模型平衡工作按計(jì)劃開(kāi)展、生產(chǎn)設(shè)計(jì)出圖如期完成的先決條件。

3.4 人力需求的評(píng)估與配置難度大

船舶設(shè)計(jì)屬于知識(shí)型復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，由于各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用知識(shí)獨(dú)立判斷的程度不同、工作方式不同，使得設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)劃節(jié)點(diǎn)的設(shè)置和工作量的界定較為困難。而國(guó)產(chǎn)首制郵輪的空調(diào)通風(fēng)工作物量(以風(fēng)管總長(zhǎng)計(jì)算)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)建模周期分別約為常規(guī)民船項(xiàng)目的92倍、10倍，在設(shè)計(jì)周期與設(shè)計(jì)人力十分緊張的情況下，如何合理分批次配置人力投入生產(chǎn)設(shè)計(jì)、以滿足模型平衡計(jì)劃的需求，是開(kāi)展空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。進(jìn)行人力配置的前提條件有3個(gè)。

1)模型平衡及出圖計(jì)劃。

2)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的工作量及工時(shí)評(píng)估。

3)生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員的工作能力評(píng)估。

其中模型平衡及出圖計(jì)劃取決于郵輪建造計(jì)劃，屬于設(shè)計(jì)工作啟動(dòng)階段的基礎(chǔ)文件之一。在設(shè)計(jì)工作啟動(dòng)階段，對(duì)首制項(xiàng)目而言，空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的工作量及工時(shí)評(píng)估的主要參考因素是風(fēng)管的物量，而對(duì)后續(xù)項(xiàng)目而言，可在首制船的實(shí)際物量、工時(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合后續(xù)船的主要修改點(diǎn)，再根據(jù)不同區(qū)域的工作難度系數(shù)、對(duì)各個(gè)區(qū)域的工作量和工時(shí)進(jìn)行評(píng)估。空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工時(shí)評(píng)估的準(zhǔn)確程度將直接影響人力配置情況，進(jìn)而影響實(shí)際工作計(jì)劃的節(jié)點(diǎn)是否能夠如期完成。下表1即為國(guó)產(chǎn)首制郵輪在設(shè)計(jì)初期對(duì)部分空調(diào)站分區(qū)進(jìn)行的工作量評(píng)估與人力配置。

表1 空調(diào)站分區(qū)(部分)的工作量評(píng)估與人力配置

4 郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過(guò)程管理改善

國(guó)產(chǎn)首制郵輪的空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)以船廠生產(chǎn)設(shè)計(jì)+外協(xié)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的模式開(kāi)展，除了結(jié)構(gòu)風(fēng)道和空調(diào)通風(fēng)設(shè)備建模均由船廠負(fù)責(zé)之外，包含設(shè)備定義在內(nèi)的舾裝風(fēng)管建模工作根據(jù)不同的分工區(qū)域，分別由船廠和外協(xié)設(shè)計(jì)方各自獨(dú)立負(fù)責(zé)，見(jiàn)圖5。

圖5 國(guó)產(chǎn)首制郵輪的空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)模式

采用上圖設(shè)計(jì)模式的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)于郵輪龐大的舾裝風(fēng)管建模工作而言，船廠和外協(xié)設(shè)計(jì)雙方在物理界面上的分工比較清晰。但是從郵輪全船區(qū)域來(lái)看，由于缺少對(duì)影響模型平衡和對(duì)外輸出反饋的關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)的有效過(guò)程控制，例如布風(fēng)器/消音器/防火風(fēng)閘位置的確定、設(shè)備定義信息的反饋，將對(duì)實(shí)際的風(fēng)管建模質(zhì)量、以及相關(guān)信息反饋的準(zhǔn)確性和有效性產(chǎn)生不利影響。

為了提高舾裝風(fēng)管建模的效率和質(zhì)量，尤其是為了確保設(shè)備定義信息的及時(shí)有效反饋，在當(dāng)前設(shè)計(jì)人力配置不變的情況下，建議將分區(qū)域設(shè)計(jì)的過(guò)程管理方式改為分流程設(shè)計(jì)的過(guò)程管理方式，見(jiàn)圖6。

圖6 郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)模式的改進(jìn)

改進(jìn)之后的設(shè)計(jì)模式的顯著特點(diǎn)是將布風(fēng)器、消音器、防火風(fēng)閘等通風(fēng)附件的建模計(jì)劃提前到與風(fēng)管建模同步開(kāi)展，并將全部設(shè)備定義的工作交由船廠負(fù)責(zé)。在這種過(guò)程管理模式下，消除了船廠與外協(xié)設(shè)計(jì)方在物理邊界上的割裂，雙方在全船區(qū)域同步開(kāi)展空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作，但是雙方的工作側(cè)重點(diǎn)各有不同：外協(xié)設(shè)計(jì)方充分發(fā)揮在舾裝風(fēng)管建模上的優(yōu)勢(shì)，船廠生產(chǎn)設(shè)計(jì)方則專(zhuān)注于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)起始端的空調(diào)箱、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閘箱等設(shè)備，系統(tǒng)中段的消音器和防火風(fēng)閘，以及系統(tǒng)末端的布風(fēng)器等通風(fēng)裝置，這些項(xiàng)目與眾多的設(shè)計(jì)條件輸入、輸出方所關(guān)聯(lián)，便于船廠直接掌控實(shí)時(shí)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)狀態(tài)及外部設(shè)計(jì)條件輸入、輸出方的狀態(tài)。

除了上述加強(qiáng)空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)部協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程管理工作之外，為了減少結(jié)構(gòu)風(fēng)道生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的痛點(diǎn)，建議重點(diǎn)改善開(kāi)孔的過(guò)程管理，尤其是將影響到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核計(jì)算、需要送審結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)認(rèn)可的開(kāi)孔提前到建模階段予以識(shí)別，并在結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙上予以體現(xiàn)，以減輕后期在模型平衡階段處理結(jié)構(gòu)開(kāi)孔問(wèn)題的壓力。為了減少舾裝風(fēng)管生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的痛點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)與內(nèi)裝工程承包商、設(shè)備供貨方的同步協(xié)調(diào)工作，盡量減少設(shè)計(jì)方案多次反復(fù)修改的情況。為了減少設(shè)備定義工作的痛點(diǎn)、以及設(shè)備供貨的風(fēng)險(xiǎn)，在與設(shè)備供貨方簽訂合同時(shí)明確約束乙方在關(guān)鍵設(shè)計(jì)信息確認(rèn)、供圖、供貨等工程節(jié)點(diǎn)上的工作周期，同時(shí)建立聯(lián)合設(shè)計(jì)與采購(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制亦十分重要。

相比常規(guī)民船項(xiàng)目，郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的工作量及工作復(fù)雜程度并非單純地隨設(shè)計(jì)物量增加、設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)同比例放大，而是呈幾何級(jí)數(shù)提升。對(duì)郵輪空調(diào)通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過(guò)程而言，在技術(shù)管理方面，必須對(duì)輸入條件予以系統(tǒng)性、完整性的識(shí)別和準(zhǔn)備，并及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)外輸出反饋需要本專(zhuān)業(yè)提供的各項(xiàng)圖紙和參數(shù)信息；在專(zhuān)業(yè)內(nèi)部的計(jì)劃管理方面，必須確保結(jié)構(gòu)風(fēng)道、舾裝風(fēng)管和設(shè)備定義的協(xié)同設(shè)計(jì)工作有條不紊地推進(jìn)；在人才管理方面，應(yīng)在提高設(shè)計(jì)工時(shí)評(píng)估的準(zhǔn)確率之基礎(chǔ)上，結(jié)合人才儲(chǔ)備情況進(jìn)行科學(xué)合理的人力配置。