基于外包方式的船舶生產設計過程管理

羅 濤

(上海外高橋造船海洋工程有限公司，上海 201306)

0 引言

船舶生產設計是船舶設計的一個重要的設計環節，是詳細設計的補充、完善和驗證。生產設計過程就是在圖面上“模擬造船”，在這期間發現設計過程中的問題并采取一系列預防措施，避免將問題帶到施工現場，造成返工費時。

船舶企業(下文簡稱“船企”)將船舶生產設計工作采用外包方式，交給市場來解決。目前船舶生產設計外包工作已被業界廣泛認同，但是市場上不少生產設計專業團隊的設計過程和方法缺乏科學管理，設計進度和質量還有待提高。為盡快發現設計過程中難點，減少目標風險，船企有必要主動牽頭來協調處理，解決合作瓶頸。本文根據外包設計特點，按照項目推進時間順序，找出問題關鍵點，研究應對措施和糾正偏差，最終實現目標可控以及生產設計全過程的技術管理、計劃管理和人員管理。

1 外包生產設計特點

外包生產設計的特點是專業設計團隊在某船舶項目確定建造的前提下，以詳細設計為基礎，根據施工和標準要求，按照工藝階段、施工區域和單元繪制各種工藝指導和管理數據、工作圖表，并提供生產信息文件。

市場上外包生產設計公司承擔多家船舶企業生產設計任務，具有自己習慣和統一的設計標準。

企業經營的目的之一是減少運營成本，獲得最大的利潤。若出現階段性負荷不均勻或多項目交叉并行時，除了少數的固定與核心人員外，外包設計方都會臨時外聘一定數量的設計人員來完成任務，導致設計水平參差不齊，從業人員難以穩定。

外包生產設計通常以完成出圖作為履行合約的交付物(除另有約定的后期重大修改外)，剩下的施工配合工作和問題修改由船企自己承接。

2 外包生產設計管控難點

2.1 設計深度需要滿足船企個性化要求

每個船企有著不同的設計需求。如：結構部件圖、板架圖，分線流向設計按照各自要求進行；有的船企為提高鋼板切割和拼裝焊接工效，配置智能機器人設備，供圖范圍還要增加機器人制作部件圖、流向設計；圖紙信息齊全對應設定的工位、崗位要求，物量數據含重量、不同類型焊接數量等。

生產設計及出圖標準存在各自的差異，如：TRIBON建模規則、設計編碼、出圖模式、圖紙信息，二次開發程序應用等，外包設計方要實現無縫對接。

2.2 涉及多方參與協調難以控制設計進度

相比船企自主設計，生產設計受設備資料、詳細設計圖紙送退審、船東意見等因素影響，中間環節增多、信息傳遞易出現偏差。

不少外包設計方在貫徹與執行船企要求方面，往往落實不到位。一個問題會重復犯錯和反復糾正，船企校對人員不能抽身去發現和解決新問題。

2.3 設計質量達不到船企預期

設置設計質量考核與評定，通過設計指標完成情況可與同行業或船企自主設計進行對標。按照《船舶建造技術水平評估指標體系》統計三維設計建模率和設計圖紙修改率，還可在完工后提供各類量化數據進行多維度比較，如：設計預舾裝率、電纜利用率、單根管平均長度、鋼材一次利用率等。總的來說，大多數的外包設計質量還需要不斷提升。

3 外包生產設計過程管理方法

在生產設計過程中，需要進行設計準備管理、設計模型管理、圖紙及變更管理和數據總結分析。外包方應遵循設計過程管理要求，船企也要想辦法把設計管理工作落到實處。

總之，在企業內部資源有限的情況下，借助于外部最優秀的專業化資源予以整合，達到降低成本、提高績效、提升企業核心競爭力和增強企業對環境應變能力。

3.1 招標書和設計合同約束

外包生產設計必須依據建造策劃要求，嚴格執行船企標準和慣例。雙方可以相互交流標準、樣圖，對接模型數據庫，共享二次開發軟件，如：實現自動提取托盤信息、原材料信息、自動標注等功能。設計內容與范圍、界面劃分一定要明確，防止遺漏或后期相互扯皮。對設計指標未達標、自身原因造成返工修改、出圖計劃脫期等數據量化和方便統計，均在合同條款體現并進行約束。

3.2 挑選長期合作伙伴

設計資質驗證含設計人員組成、工作業績評定。可選擇2～3家長期合作、相互了解的專業團隊和設計公司，形成長期合作伙伴關系。這樣既可以保持合作伙伴隊伍的穩定，又利于他們之間相互競爭提高設計質量。

3.3 采取靈活的合作方式

前期階段，外包設計人員可以不定期來施工現場參觀，充分了解船企場地設備條件和工藝流程。建模和出圖階段，也可以有選擇的在船企辦公，利用提供的電腦和共享的網絡平臺，快捷溝通交流和減少中間環節，迅速提高工作效率。

3.4 指定項目牽頭人

船企與外包設計方各專業配置的人員安排一對一定期例會對接。此外，雙方在項目上各自設定牽頭人。牽頭人必須其業務能力較強，專業之間及內外協調溝通全面。船企牽頭人還要求熟悉詳細設計、生產設計，掌握設計全過程，設計開始前牽頭進行技術交底(含熟悉技術規格書)。

3.5 創建項目共享文件管理系統

項目文件管理留存工法策劃、標準與慣例、規格書、詳細設計送退審圖紙、設備資料、船東意見、來往郵件傳真、會議紀要、模型檢查與評審記錄等建立邏輯關系，存放在規定的共享文件夾和子文件夾內，設置權限做到內外有別，方便設計人員查閱。溝通過程都留有書面依據，可以追溯源頭。圖紙與資料因修改會不斷升級，做好每次修改標識和備注(包括修改原因、修改時間)。在交互設計過程中，掃清設計信息交互障礙。

3.6 設計計劃目標分解

根據項目大日程計劃、詳細設計的送退審和設備認可來圖情況，船企需要制定合理的生產設計時間表，從完成線型光順和Tribon系統工程初始化工作開始，歷經模型創建、模型平衡直至圖紙測繪下發，每個階段完成時間點必須明確。

為有效控制和完成設計計劃，雙方建立日常溝通機制，努力創造成熟的技術條件。若發現延期要及時追趕，實現設計過程管控并最終滿足預定計劃。

外包設計諸多不可控因素，模型平衡點和每張圖紙比實際計劃最好提前2周左右為宜，留足船企校對修改時間，減少拖期風險。

3.7 舾裝件標準化設計與應用

為減少船用舾裝件數量種類，避免船企采購成本上升和設計、施工效率降低，舾裝生產設計需要采用參數化設計和快速建模。專業設計方應針對船企不同習慣和差異化要求，開展舾裝設計標準化工作。按照雙方認可的統一標準圖冊節點、優化的舾裝件、管材及管附件規格型號等方式實現集約化、輕量化、加工制作批量化和安裝通用化設計。

3.8 檢查模型

檢查模型是外包生產設計過程關鍵控制點，對于保證船舶產品質量和按期交付有著重要的意義。

模型檢查類型可分為日常檢查、定期集中評審和船東參與。平時要做好跟蹤記錄工作。每次檢查結果以問題清單型式羅列，可以圖文并茂，讓人一目了然，便于梳理整改。每個問題在備注欄顯示處理的優先等級，如“緊急、重要和提示”等字眼。明確外包方責任人、船企協調確認人和各自完成時間，直至關閉。記錄時常是滾動狀態，需要及時維護，重點關注未關閉項或長期多次無定論項。若處理有困難的，上升更高層級解決，讓疑難問題及時暴露。

船企負責梳理對規范、規格書、詳細設計圖紙比對及落實船東船檢意見落實。在檢查時，務必保持前后設計的連貫性、一致性，避免船舶設計過程中各階段信息的傳遞遺漏和偏差。規格書有描述的，如：露天舾裝件材料使用和表面處理要求一定要不折不扣地體現在采購清單和制作圖；艙室及門開口必須要明確凈高尺寸，仔細檢查模型，否則鋼板開孔切割下料后，就要通過下修改單用換鋼板方式來補救。類似于這樣的典型問題，容易帶到施工現場。因涉及面廣，提醒外包設計人員和參與模型校對的船企人員務必高度重視，如出圖前沒發現就會造成后期制作、安裝階段大量修改。

船企具有豐富實船經驗，模型布置方面可以協助外包設計方，并提供一些合理建議，如：機械設備使用維護、電氣設備避讓危險區域、規范/掛旗國限定主通道寬度，均可通過建模將這些空問位置表達顯示出來，給予避讓；管放在滿足系統原理情況下，減少遷回，空間夠大使用機彎，減少管子長度、重量和定型彎焊接量。

模型完整性是船企在外包生產設計階段重點關注的對象。外包生產設計的模型核對比自己建模還耗時。實際上如甲板敷料、絕緣及防火隔熱隔聲材料的延伸，按照詳細設計布置圖要求建模且配有信息顯示，綜放人員在一個共用、正確平臺上布置管路、電纜和通風通艙件，可大大降低設計錯誤率。否則即便他們熟悉規范的要求，專業設計能力很強，因為內裝模型背景信息不全或不對也會造成建模錯誤。模型完整率更是保證一定的預舾裝率基礎，尤其減少焊接件遺漏返工和油漆補涂工作。模型完整率的最終實現目標是100%，這樣可以明顯減少設計人員到施工現場反復確認和修改方案的次數。

模型碰撞干涉可以通過計算機軟件進行自檢，船企也要人工干預檢查。這類問題出現較多，一般在出圖前模型調整期間完成。

模型尺寸核對是管控設計質量最基本的要求。如：設備資料沒有標注接口的定位尺寸，切不可按照廠家提供的CAD版圖紙提供的1∶1比例來量取，一定要反饋到廠家，在圖面上顯示正確的尺寸；軟管吊，因船上吊附近位置有甲板立柱影響，吊機不能360°回轉，廠家設定了回轉限位角度。吊機在模型布置時就要考慮回轉范圍(吊鉤操作覆蓋加注站和舷外區域)且不能碰撞甲板立柱。出圖若不注意，吊機基座及結構加強、地腳螺栓孔位置及制作安裝尺寸就會出錯。對于設計人員來說，看錯尺寸建錯模型也時常出現。船企檢查、校對者要帶著懷疑的目光，審閱每個細節，才能保證圖紙質量。

4 結語

船舶生產設計正朝著設計內容精細化、體現建造流程和勞力資源最優化方向發展，普遍采用船企自主和外包生產設計管理體制。由于缺乏對外包生產設計管理的分析研究，圖紙質量下降和進度拖期等現象時有發生。本文以船企為主導，將設計要求量化成指標，通過設計過程管理和關鍵點控制，確保結果滿意并具備適宜性、可靠性和安全性，實現船舶建造質量、成本和周期最優化。當然，實現外包生產設計有效管理并不僅僅依靠船企一方的努力。建議外包設計方也要主動分析自身原因，設法匹配市場和船企需求，達到彼此雙贏目標。