推進模塊化造船提高企業(yè)競爭力

1、推進模塊化造船提咼企業(yè)競爭力以數(shù)字化為手段改革造船模式，開發(fā)建立數(shù)字化造船平臺， 推進模塊化造船生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，大幅度提高了設 計、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量。模塊化造船是適應世界造船工業(yè)發(fā)展的必然選擇中國的造船業(yè)從鄭和與其船隊消逝在歷史的長河之后， 由衰敗轉(zhuǎn)到落后，而且持續(xù)了幾個世紀。 直到新中國成立后， 中國造船業(yè)才有了新的生機，特別是改革開放以來20年，發(fā)展迅速。2005年，我國船舶產(chǎn)量超過 1200萬噸，名列世 界第三。但從技術(shù)發(fā)展上看，日、韓等國家造船業(yè)已經(jīng)開始 實施敏捷制造模式，利用數(shù)字化技術(shù)和智能設計技術(shù)，建立 虛擬企業(yè)，實施造船的全面模塊化和數(shù)字化。而我國造船技 術(shù)也僅僅發(fā)

2、展到集成制造的初級階段，據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品設計周 期比日、韓等先進國家長 36個月，生產(chǎn)周期比國際先進 水平長36個月。同時也存在設計制造過程中尺寸和公差 傳遞環(huán)節(jié)多、計劃調(diào)度困難等問題，從而造成企業(yè)管理難度 大，生產(chǎn)效率比日本、韓國低 5-10倍。要適應世界造船業(yè) 競爭日益加劇的嚴峻形勢，贏得競爭，還需要改變傳統(tǒng)的造 船生產(chǎn)模式，建立現(xiàn)代的模塊化造船模式，大幅度地提高設 計、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量。所謂模塊化造船，是采用“積木式”組件，即一些獨立 的單元件和標準件，通過組裝，形成造船中廣泛采用的結(jié)構(gòu) 模塊、舾裝模塊、殼舾涂一體化模塊，這些既相對獨立，最 終又將組合成一體的模塊，不但具有獨立功能、

3、通用性和特 定界面，而且要在船臺（塢）內(nèi)合攏成船舶。實施模塊化造 船是傳統(tǒng)造船模式向現(xiàn)代造船模式的轉(zhuǎn)變過程。要從傳統(tǒng)造船模式向現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)變需經(jīng)初、高級兩 次轉(zhuǎn)變。一是要實現(xiàn)兩個一體化即“殼、舾、涂一體化”和 “設計、制造、管理一體化”的區(qū)域造船模式的轉(zhuǎn)變，主要 解決殼舾涂生產(chǎn)設計以及改變傳統(tǒng)造船生產(chǎn)管理體制（含工 程管理方法）兩大問題。二是要實現(xiàn)向建立以中間產(chǎn)品為導 向的兩個一體化區(qū)域造船模式的轉(zhuǎn)變，主要解決按中間產(chǎn)品 要求進行設計、管理以及進一步完善生產(chǎn)管理體制和勞動生 產(chǎn)組織的問題。滬東中華造船（集團）有限公司是中國船舶工業(yè)集團公 司下屬的大型造船中心之一，在應對世界的競爭和自身的發(fā)

4、展過程中，也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。為此，滬東中華提出以數(shù) 字化為手段改革造船模式的發(fā)展方向，在國防科工委國防基 礎科研等計劃的支持下，開發(fā)建立了數(shù)字化造船平臺，推進 了模塊化造船生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，大幅度地提高了設 計、制造、管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升了企業(yè)競爭能力，獲 得了顯著的社會和經(jīng)濟效益。推進設計制造一體化建立現(xiàn)代造船模式滬東中華在原有信息化建設的基礎上，推行先進造船技 術(shù)，轉(zhuǎn)換造船模式，實現(xiàn)“以中間產(chǎn)品為導向”的“殼、 舾、 涂一體化”和“設計、制造、管理的一體化”，對現(xiàn)有的CAD CAPP CAM以及MIS系統(tǒng)進一步發(fā)展深化并集成，以產(chǎn)品為 載體，邊開發(fā)邊應用逐步建立能滿足集裝箱船、液

5、化天然氣 船（LNG等船舶為主的數(shù)字化造船平臺。目前平臺已初具 規(guī)模投入應用。全面采用了船舶數(shù)字化設計。國外對我國造船設計系統(tǒng) 一直封鎖，使實現(xiàn)設計、生產(chǎn)、管理的信息集成及發(fā)展“數(shù) 字造船”難以順利實施。在國防科工委、中船集團支持下， 公司吸收國外先進三維設計系統(tǒng)的技術(shù)，開發(fā)成功具有自主 版權(quán)的三維船舶設計系統(tǒng)，用于船體、舾裝管系、電氣、艙 室、涂裝生產(chǎn)等系統(tǒng)設計。以三維交互建模、CAD/CAPP/CAM集成為手段，把船、機、電、管系等各專業(yè)設計由分道設計方式轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿性O計方式，在此基礎上深化了生產(chǎn)設計，以 最大限度保證實現(xiàn)“現(xiàn)場作業(yè)圖面做”、“高空作業(yè)地面 做”的目標。在全面建模基礎上根據(jù)生

6、產(chǎn)工藝階段劃分，產(chǎn) 生各中間產(chǎn)品的工作流、物流和生產(chǎn)場地需求信息，為造船 生產(chǎn)管理提供完整、正確的管理基礎信息。實施了船舶產(chǎn)品設計管理。船舶制造是定單型、小批量、 多品種，按船東需求進行定制設計而生產(chǎn)的，因此，造成設 計部門同時設計多種船型， 且設計周期短，設計管理難度大。 為此，公司開發(fā)了設計管理系統(tǒng)， 建立標準船型圖檔信息庫、 用戶工作圖檔信息庫、目錄與圖紙的層次關(guān)系，實現(xiàn)產(chǎn)品圖 文檔信息管理。并以產(chǎn)品建造大節(jié)點計劃為依據(jù)，通過出圖 計劃、圖紙完成信息的反饋，實現(xiàn)對設計計劃的監(jiān)控，可按 專業(yè)制定每月的詳細出圖計劃，對于需要送審的圖紙，制定 圖紙的送審計劃，通過圖檔完成情況的反饋，實現(xiàn)出圖計

7、劃 信息的監(jiān)控。通過設計過程中產(chǎn)生的各種單證，如曬圖單、 修改單、聯(lián)系單、協(xié)作單、送審單、發(fā)送單的審批和流轉(zhuǎn)， 實現(xiàn)對設計業(yè)務流程的控制。開展了船舶企業(yè)制造資源配置管理。根據(jù)數(shù)字化設計系 統(tǒng)提供的裝配構(gòu)成和工藝階段劃分及有關(guān)數(shù)據(jù)，進行生產(chǎn)配 套，生成生產(chǎn)管理要求的物量負荷、勞動力負荷、設備負荷、場地（平臺）負荷等信息。利用資源優(yōu)化技術(shù)，對公司中長期 計劃、大日程計劃、中日程生產(chǎn)計劃和采購計劃進行負荷測 算、平衡。系統(tǒng)建設以中間產(chǎn)品（托盤、模塊、分段、總段） 為導向組織生產(chǎn)，安排好計劃，組織好配套計劃，進行勞動 力和場地安排，最終實現(xiàn)造船經(jīng)營計劃決策、勞動力資源配/ 置計劃管理、場地資源配置計劃

8、管理、造船日程管理、殼、舾、涂一體化制造計劃管理。實施了船舶企業(yè)制造物流管理?，F(xiàn)代造船企業(yè)均為總裝 型生產(chǎn)企業(yè)，其原材料、設備、標準件、非標件的配套涉及 國內(nèi)外數(shù)千家企業(yè)。物資配套復雜，加之船舶產(chǎn)品是設計、 采購、制造并行，物流較難精確控制。公司通過建立船舶產(chǎn) 品全生命周期的物流管理系統(tǒng)，對公司物流的各個環(huán)節(jié)實行 合理有效的計劃、組織、控制和調(diào)整，實現(xiàn)對物料配套、物 料成本的精確管理和控制， 有利于控制物料成本，減少庫存， 不斷提高物流管理水平，從而提高公司競爭能力。建立了船舶企業(yè)加工制造執(zhí)行系統(tǒng)。隨著造船工程技術(shù) 分系統(tǒng)的應用、生產(chǎn)設計的不斷深化，所能提供的生產(chǎn)制造 信息日趨完善，加之公司在

9、技術(shù)改造中先后引進了平面分段 流水線、型材流水線、數(shù)控彎管機、數(shù)控馬鞍形切割機及新 增多臺等離子切割機和涂裝自動化設備，公司相應開發(fā)了船 舶加工執(zhí)行制造管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由船體加工車間、管子分 廠、涂裝分廠加工制造執(zhí)行管理子系統(tǒng)組成。加工制造執(zhí)行管理系統(tǒng)是以數(shù)字化設計系統(tǒng)提供的加工制造工藝信息和 圖冊為依據(jù)，按殼（船體）、舾（裝）、涂（裝）一體化的 思想組織生產(chǎn)。模塊化技術(shù)的推廣促進信息化建設，反過來，信息化建 設也推動了模塊化技術(shù)應用不斷深化。尤其是加工制造執(zhí)行 管理系統(tǒng)的成功應用為模塊化造船技術(shù)的推行、增加造船產(chǎn) 量、提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了條件，保證了公司產(chǎn)值、銷售額以 每年10%以上的增幅增長

10、。模塊化造船大大提高了造船效率經(jīng)濟效益顯著。一方面，船臺建造周期大為縮短，74500 噸散貨船船臺周期由初期的112天縮短至現(xiàn)在平均75天:5688箱集裝箱船的船塢周期從初期146天縮短至現(xiàn)在110天，平均每艘船可節(jié)約費用120萬元。另一方面，由于將碼頭工作提前到船臺階段做，減輕碼頭資源能力，提高了 生產(chǎn)效率，縮短了碼頭周期碼頭建造周期大為縮短，4250箱船出塢后21天實現(xiàn)試航，36天交船離廠新記錄，同時，由 于改進了投油工藝，使 5688箱等船舶投油周期從 50天左右 縮短至510天，每艘船可節(jié)約碼頭費用150萬元。目前滬 東中華（集團）公司的74500噸散貨輪、5600箱集裝箱船制 造周期

11、已達到日、韓先進制造水平。設計能力大為增強。一方面，應用具有自主版權(quán)的設計 系統(tǒng)，為軍品生產(chǎn)數(shù)字化管理、制造奠定了良好的基礎。另 一方面，由于建立了產(chǎn)品電子信息模型，實現(xiàn)了并行設計， 產(chǎn)品設計質(zhì)量大為提高，通過 CAD/ CAPP/CAM集成，減少了 中間人工環(huán)節(jié)，發(fā)至車間的加工生產(chǎn)信息差錯大為減少，管 子設計差錯率降至 3%以下。由于數(shù)字化設計的應用， 公司基 本形成了預研一臺、開發(fā)一臺、在制一臺的產(chǎn)品研發(fā)體系， 大大提高了產(chǎn)品開發(fā)設計能力，有效地支持了經(jīng)營工作。生產(chǎn)效率大大提高。系統(tǒng)提供的制造、安裝、配套和管 理信息加快了 “車間工作圖面做”、“外場工作內(nèi)場做”、“空中作業(yè)地面做”的轉(zhuǎn)變。

12、系統(tǒng)提供的精確加工信息，保 證了高效造船工藝如“公差造船”、“無余量裝配”、“總 段安裝法”和“殼、舾、涂一體化”等工藝的實施，明顯地 提高了生產(chǎn)效率。工時管理系統(tǒng)和勞動力資源預測平衡系統(tǒng) 的應用，將產(chǎn)品計劃工時壓縮至最少。系統(tǒng)為船體平面分段 流水線和管子生產(chǎn)提供了配套信息，使船體平面分段等生產(chǎn) 效率提高了一倍。實施數(shù)字化造船的體會企業(yè)信息化必須是企業(yè)自身發(fā)展的需求。80年代到90年代初期，公司明確提出，要使造船現(xiàn)代化，必須學習日本 先進的造船管理經(jīng)驗和技術(shù)。公司大力采用CAD技術(shù)和開發(fā)MIS系統(tǒng)，引進了 IBM公司的CADAI系統(tǒng)和瑞典TRIBON系統(tǒng)， 在造船系統(tǒng)中首先用 CAD技術(shù)繪制了

13、第一份船舶設計圖紙， MIS系統(tǒng)在人、財、物、設備管理上全面應用取得了較好的 經(jīng)濟效益。90年代中期，為改變傳統(tǒng)的按系統(tǒng)、按專業(yè)的生 產(chǎn)模式，向按中間產(chǎn)品為導向、按區(qū)域/模塊組織生產(chǎn)的現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)換，簡化生產(chǎn)組織形式，提高生產(chǎn)效率，要 求造船達到“殼、舾、涂一體化”和“設計、生產(chǎn)、管理一 體化”，促進了信息化系統(tǒng)的開發(fā)應用。信息化系統(tǒng)的成功 實施使公司生產(chǎn)經(jīng)營連年上升。為成為國際先進造船企業(yè)， 公司在十年發(fā)展戰(zhàn)略中率先在全國造船行業(yè)中提出“數(shù)字 造船、綠色造船”，為信息化建設提出了明確的奮斗目標。企業(yè)領導必須直接參與信息化實施。公司歷屆領導對信 息化工作是十分重視和大力支持。信息化領導小組組

14、長一直 是公司一把手。他們直接參與信息化建設和信息化系統(tǒng)實施 工作。在信息化領導小組中，各部門主要領導任副組長。領 導小組下設總體技術(shù)組，由公司主要業(yè)務骨干參加。尤其在推進計劃管理系統(tǒng)中，公司總經(jīng)理親自抓方案制定、協(xié)調(diào)各 部門之間關(guān)系，做好各部門一把手的思想工作，計劃系統(tǒng)正 逐步由部門應用向全公司應用推進，使公司計劃由傳統(tǒng)的調(diào) 度型計劃向精細型計劃轉(zhuǎn)變。管理的改革是實施信息化建設的基礎。企業(yè)信息化建設是一個逐步深化、不斷完善提高的發(fā)展過程。系統(tǒng)的運行離 不開基礎管理的操作平臺。公司在開發(fā)應用各系統(tǒng)前和系統(tǒng) 應用中做了大量的管理基礎工作，編制的各單位工作職責、 工作流程和規(guī)章制度達數(shù)百份之多。僅為設計三維建模已建 各種船型、設備、附件、結(jié)構(gòu)等模型、代碼和標準達10792種。這些標準、代碼、制度的建立有力推進了各類系統(tǒng)的高 效應用。反過來，信息化的推進也促進了標準化、代碼化、 制度化等基礎工作的發(fā)展。抓好基礎數(shù)據(jù)的收集和整理。企業(yè)的基礎數(shù)據(jù)是企業(yè)的 寶貴財富。公司十分重視基礎數(shù)據(jù)的收信和整理。公司實動 工時系統(tǒng)的應用保證了日程計