（工商管理专业论文）大船海工CIMS方案研究.pdf

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 我国出台的船舶工业调整和振兴规划实施细则从国家战略高度将发展海洋工程 装备作为产业调整和振兴的主要任务。近年来，信息化手段的应用既缩短了海洋工程制 造周期，又提高了建造质量。我国少数企业正在积极开发和推进c i m s 系统，引进消化 吸收和自主研发相结合成为我国企业推进c i m s 建设的一条便捷之路。 本文首先通过分析现代海洋工程发展现状、信息化建设及c i m s 应用现状，剖析大 船海工设计、生产、物流等自身特点和现状，研究各个系统的具体情况，针对公司目前 在设计、财务、物流等单个环节上虽实现了信息化管理手段，但在整体制造中还缺少集 成的信息化管理系统。 其次，结合大船海工的海洋工程制造特点和生产流程布局、作业习惯、产品特点等 因素，通过对海洋工程c i m s 的设计思路、具体功能、编码体系等方面研究，提出了大 船海工海洋工程制造c i m s 的详细方案。 最后，在对整个方案具体实施研究过程中，从项目体系、职责、标准化等方面进行 研究，从而使公司海洋工程制造c i m s 实施落到实处，提出建议：研究开发适合本公司 的c i m s 。 关键词：海洋工程；c i m s ；方案 大连理工大学专业学位硕士学位论文 r e s e a r c ho fc i m so fd s i co f f s h o r e a b s t r a c t t h ec h i n e s eg o v e r n m e n th a si s s u e d ( ( d e t a i l e dr u l e sf o ra d j u s t m e n ta n dr e v i t a l i z a t i o n o fs h i p b m l d i n gi n d u s t r y ) ) ，f o rs t a t es t r a t e g yp o i i l to fv i e w ，d e v e l o p m e n to f o f f s h o r ef a c i l i t i e s f a b r i c a t i o ni n d u s t r yi sr e g a r d e d 嬲t h ek e ym i s s i o no fi n d u s t r ya d j u s t m e n ta n dr e v i t a l i z a t i o n i nr e c e n ty e a r s ，i tt e c h n o l o g ya p p l i c a t i o nh a ss h o r t e n e dt h ec o n s t r u c t i o np e r i o da n di m p r o v e d t h ec o n s t r u c t i o nq u a l i t y s o m ee n t e r p r i s e si nc h i n a a r e a c t i v e l yd e v e l o p i n ga n di m p l e m e n t i n g t h ec i m ss y s t e m t h ei ts y s t e m su s e db yf o r e i g ne n t e r p r i s e sa r et a i l e dm a d ew h i l et h ei t s y s t e m si n t r o d u c e db yd o m e s t i ce n t e r p r i s e sf r o mo v e r s e a sa r en o t t h e ym a y n o tf i tt h ee x a c t p u r p o s eo f e a c he n t e r p r i s e sc o n d i t i o n s f i r s t l y ，t h ea u t h o ro ft h i sp a p e ri sa n a l y z i n gt h ef e a t u r e sa n ds t a t u so ft h ed e s i g n ， c o n s t r u c t i o na n dl o 酉s t i e so fd a l i a ns h i p b u i l d i n gi n d u s t r yo f f s h o r ec o ，l t d b ya s s e s s i n gt h e c u r r e n tc o n d i t i o no fm o d e ms h i p b u i l d i n ga n do f f s h o r ef a b r i c a t i o ni n d u s t r y ，t h er e a ls i t u a t i o n o fe a c hs y s t e m ，i ti n f r a s t r u c t u r e sa n da p p l i c a t i o no fc i m ss y s t e m s w 池t h i se x e r c i s e ，t h e f u l lu n d e r s t a n d i n go ft h ec o n d i t i o n so fo u ri tm a n a g e m e n ts y s t e m so fd s i co f f s h o r e a l t h o u g hd s i co f f s h o r eh a si m p l e m e n t e di tm a n a g e m e n tm e a s u r e si nd e s i g n , a c c o u n ta n d l o g i s t i c s ，b u tt h ei n t e g r a t e di tm a n a g e m e n ts y s t e mi ss t i l ln o tc o m p l e t e s e c o n d l y ，c o n s i d e r i n gt h ec o n s t r u c t i o nf e a t u r e s ，p r o d u c t i o nl a y o 此t r a d i t i o n s a n d p r o d u c t so fd s i co f f s h o r e ，a u t h o rh a sp r o p o s e dt h ed e t a i l e dc i m sp l a no fd s i co f f s h o r e a f t e rs t u d yo fd e s i g np h i l o s o p h y ，f u n c t i o n , c o d i n gs y s t e ma n ds oo no fd s i co f f s h o r e f a b r i c a t i o n f i n a l l y ，p r o p e ra n dp r a c t i c a lc i m sf o rd s i co f f s h o r e i sp r o p o s e dt h r o u g hp l a n a s s e s s m e n tb a s e do nt h ep r o j e c ts y s t e m ，r e s p o n s i b i l i t y ，a n ds t a n d a r d i z a t i o n b yd o i n gt h e s e ， t h ec i m so fd s i co f f s h o r ef a b r i c a t i o nc o u l db ei m p l e m e n t e df u l l y k e yw o r d s ：o f f s h o r ee n g i n e e r i n g ；c i m s ；p t a n i i 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文 作者签名 大连理工大学专业学位硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文 作者签名 导师签名 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1 绪论 1 1 课题研究背景 1 1 1 现代海洋工程产业发展概述 海洋工程是个非常宽泛的概念，是集多种功能、多种概念、多种使用设备的组合体 【。可分为海岸工程、近海工程和深海工程等3 类。( 1 ) 海岸工程，主要包括海岸防护工 程、围海工程、海港工程、河口治理工程、海上疏浚工程、沿海渔业设施工程、环境保 护设施工程等。( 2 ) 近海工程，又称离岸工程。主要是在大陆架较浅水域的海上平台、 人工岛等的建设工程，和在大陆架较深水域的建设工程，如浮船式平台、半潜式平台、 石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式炼油厂、浮式飞机场等项建设工程。( 3 ) 深海工程，包括无人深潜的潜水器和遥控的海底采矿设施等建设工程( 本文所述的海洋 工程主要指近海工程中的各类装置装备) 。自上个世纪中叶，随着全球经济快速发展， 能源需求急剧增长，海洋开发领域由近海向远海、由浅海向深海不断推进，新的可开发 资源不断发现，这归根结底都是海洋工程技术迅猛发展的结果。目前，在海洋工程领域， 已形成了以海洋资源勘探开发技术、海底深潜技术、海水淡化技术等海洋工程技术为主 的市场导向型海洋技术体系【2 j 。未来几年，仅海洋油气开发一项，全世界就需要1 0 0 多艘 f p s o ( 浮式生产、储存和卸载装置) ，2 0 0 座钻井平台，相当于8 0 0 亿美元。海洋工程及装 备项目在各国的海洋规划中越来越重要，发展海洋工程事业已经成为国际性大趋势和各 沿海国家的战略抉择。北美和西欧国家一直是世界海洋工程市场上的最活跃分子，他们 通过政策鼓励和资金扶持来保持海洋工程产业的持续发展。前不久我国出台的船舶工 业调整和振兴规划实施细则中提出，通过加快自主创新，开发高技术高附加值船舶， 发展海洋工程装备，培育新的经济增长点，为建设造船强国和实施海洋战略奠定坚实基 础。同时从国家战略高度将发展海洋工程装备作为产业调整和振兴的主要任务，支持造 船企业研究开发新型自升式钻井平台、深水半潜式钻井平台和生产平台、浮式生产储卸 装置、海洋工程作业船及大型模块、综合性一体化组块等海洋工程装备，鼓励研究开发 海洋工程动力及传动系统、单点系泊系统、动力定位系统、深潜水装备、甲板机械、油 污水处理及海水淡化等海洋工程关键系统和配套设备 3 1 。当前世界海洋工程产业正日益 壮大，成为重要的战略产业之一。 1 1 2 现代船舶与海洋工程制造业的关系 海洋工程涵盖面广，涉及很多专业和行业，具有很强的综合性、配套性和知识密集 大船海工c i m s 方案研究 性，不仅投资大、周期长，而且难度大、风险也大，是典型的高新技术产业。船舶与海 洋工程均是一种小批量多品种的产品，也均是大型的成套设备设施的总装产品。以通用 船舶与海工平台相对比，两者均有动力发电系统、信息处理传输系统、照明系统、电气 与控制系统等，共有系统基本要求亦相近；海工平台在此基础上增加了专用系统，如： 平台升降系统、海上油气钻采系统，水下井口处理系统等。若与f p s o ( 海上浮式生产储 油船) 相对比，相同系统就更多了。海洋工程装备与船舶一样，多数属于漂浮在海上作 业的装备，需要满足i m o 和各国船级社的规范和标准。近几年来，由于造船技术和海洋 工程技术快速发展，船舶与海洋工程的界限变得模糊起来，从本世纪初开始或许更早， 世界海洋工程与船舶嫁接的设计理念开始出现，直到最近几年理念陆续变为实物。例如： 海上油田开发生产设备，原来是分工明确的生产平台和储油船，是两种不同的船舶。现 在设计人员将两者合二为一，推出了f p s o ，该装置集开采、生产、储存和运输三种功 能于一身。又如：将勘探钻井功能融进f p s o ，集海上勘探、开采、生产、储存运输四 种功能于一身，形成f p d s o ，f p d s o 是又一种海洋工程装备制造业的新概念产品，能够 极大缩短从勘探到生产的过程，极大地节省从勘探到生产过程的费用。针对海上气田的 多功能嫁接海洋工程装备也浮出水面。2 0 0 8 年1 0 月韩国三星重工从英国f l e x l n g 石 油公司接获一艘总造价为l o 0 9 亿美元的f p s o _ i ，n g ( l n g 一液化天然气) 订单，这是目 前世界上第一艘l n g - - f p s o 订单，其能力l n g 容量达2 2 万亿立方米，每年可生产1 7 0 万 吨l n g 。据估测：由于身兼多项功能，艘l n 阱p s o 在生命周期内完成全部生产流 程较传统装置可节省成本2 0 3 0 亿美元，这对当今世界经济发展、能源紧缺都具有非 凡的意义。未来这种将船舶与海洋工程装备嫁接于一体实现功能复合式船型研发的思想 将不断得到证实，这一研发思想为船舶工业打开了另一个源头将能源巨头引入到船 舶工业的产业链之中。由此可见，船舶与海洋工程技术关联度大【4 1 。 1 。1 3 现代船舶与海洋工程制造模式的发展 船舶工业作为面向海洋的装备工业，在海洋工程的开发和生产方面具有天然优势， 造船企业完全有能力胜任。从世界海洋工程装备的发展现状来看，造船企业已经占据海 洋工程装备建造市场的领导地位1 5 】，大量的海洋石油平台、浮式生产系统和海洋石油开 发专用船舶出自传统的船舶工业。截至2 0 0 8 年底，自升式和半潜式钻井平台的建造主 要集中在新加坡吉宝和胜科海事两大造船企业，其市场占有率均超过4 0 ：钻井船主要 被韩国造船企业承揽，三星重工等四大韩国造船企业的市场占有率达9 3 ；日本在开发 超大型浮式海洋结构物方面己走在其它国家的前面。这些造船企业在建造海洋工程过程 中，能够依据现代造船作业分解方法对产品作业系统、作业区域、作业类型和作业阶段 进行分解，按照生产流程和工艺流程组织施工安排工序，根据现代造船模式的管理技术， 大连理工大学专业学位硕士学位论文 包括成组技术( g r o u pt e c h n o l o g y , g t ) 、准时生产( j u s t i nt t m e ，j i t ) 、全面质量管理( t o m q u a l i t yc o n t r o l ，t q c ) 等，实施“分道生产 区域建造体制，尤其是上述船厂不断研究、 开发和应用新的生产技术，如：高效焊接技术、造船精度控制技术、模块化技术、计算 机辅助造船集成系统技术、企业信息管理系统技术等，进一步推动了海洋工程产品的研 发和制造。 1 1 。4 我国船舶与海洋工程制造企业生产管理的现状 我国造船业进入国际船舶及海洋工程市场以来，取得了可喜成绩，但造船行业生产 效率低、效益低、竞争力不强等一系列问题并没有改变1 6 。近年来国内造船企业集团大 力推进造船模式转换，从造船的生产作业体系和生产管理体系上实施现代集成造船模式 ( c i m s ) ，取得了一定效果。但由于出现标准作业时间不确定、工作方法各异、相同产品 作业时间不一、物流水平低下等问题，导致了制造计划上的有序和生产执行过程的混乱 局面的矛盾。随着市场竞争的加剧，如何有效解决设计、生产、物料、加工质量等之间 的矛盾，提高生产计划的实时性和可靠性，提高企业生产效率和效益，业已成为我国船 舶与海洋工程制造业迫切需要解决的问题。 1 2c im s 的基本原理和应用研究现状 1 2 1现代船舶与海洋工程c i m s 基本原理 c i m 是企业组织和管理生产的一种新的哲理。这种哲理的具体体现就是计算机集成 制造系统( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ，c h r i s ) 。c i m s 是在自动化技术、信 息技术及先进的制造技术的基础上，运用计算机及软件，将制造企业全部生产活动进行 系统集成，形成有机的整体，达到缩短产品的生产周期、提高质量、降低成本的目的。 作为新一代的制造系统，与传统的制造系统比较，c i m s 具有如下特点：第一，信息共 享和全局最优。第二，c i m s 不以“全盘自动化 、“无人化 为固有特征。第三，动态 适应能力r 7 1 。在当前全球经济环境下，c i m s 被赋予了新的含义，即现代集成制造系统 ( c o n t e m p o r a r yi n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 。将信息技术、现代管理技术和制造技术 相结合，并应用于企业全生命周期各个阶段，通过信息集成，过程优化及资源优化，实 现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人( 组织及管理) 、经营和技术三要素 的集成，以加强企业新产品开发的t 、q 、c 、s 、e ，从而提高企业的市场应变能力和 竞争力。 现代船舶与海洋工程c i m s 基本原理如图1 1 所示。目前典型c i m s 系统是以“规范 管理、标准设计、信息集成共享”为标志，运用信息技术，以生产计划和成本控制为主 大船海工c i m s 方案研究 线，通过“统一管理标准、统一管理流程、统一数据处理、统一资源平衡，将船舶与 海洋工程制造过程中所需的人、财、物、设计及制造等信息融于一个软件系统中，整体 协调船、机、舾、涂等不同类型的作业计划，同步安排所需物资、设备等资源的供应， 精确控制每个生产环节的节拍，将计划细化到每人每天的作业内容。由于实现了系统集 成，保证了数据的准确性、一致性和实时性，达到了“均衡生产、高效生产的目俐引。 t 应 图1 1 现代船舶与海洋工程c i m s 原理图 f i g 1 1 c i m sd i a g r a mo fm o d e ms h i p b u i l d i n ga n do f f s h o r ei n d u s t r y 1 2 2 我国船舶与海洋工程企业c i m s 现状分析 目前我国建造海洋工程的造船企业引进c i m s 系统的有：大连船舶重工集团有限公 司、中远船务工程有限公司和上海外高桥造船有限公司，但前两家企业尚未在海洋工程 制造方面应用，说明我国主要从事海洋工程制造造船企业信息化的认识和水平还处于企 业信息化的初级阶段，总体应用水平低，重设计而轻管理。生产层面上，大多数企业都 比较重视。通过各种手段，纷纷建立了船体分段的加工流水线、高效焊接流水线及大量 的自动化生产设施等。在管理和经营层面上，多数企业的c i m s 系统信息集成度很低， 各部门的信息系统单独研发，未能搭建信息集成平台，信息难以共享。在经营方面，未 能充分运用电子商务的形式来开展产品的经营，也未能方便快捷地把承包商、供应商和 业主联系起来，仅是建立了自己的企业网站，提供简单的企业信息，与国外先进企业相 比有很大的差距。质量管理上，未能建立有效的质量信息管理系统，对企业的质量管理 的成效产品较大影响。 我国船舶与海洋工程制造企业信息化水平不高的主要体现为p 1 0 j ： ( 1 ) 缺乏一体化、集成化的设计系统，设计深度及内容有待完善。 ( 2 ) 零部件的编码缺乏或不统一，使得企业之间和企业内部的信息难以共享。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 ( 3 ) 生产基础数据不健全，对设计深度和生产管理的精细化造成较大影响。 ( 4 ) 缺乏灵活、实用的物流系统，使得各种中间产品的储运管理效率不高。 ( 5 ) 多数企业未能设置一个集成化的、实用的生产计划管理系统，直接影响了生 产效率的有效提升。 ( 6 ) 成本管理缺乏有效的信息化管理手段，对产品成本控制极为不利。 ( 7 ) 缺乏完善的质量信息管理系统，对产品的质量管理成效存在一定的影响。 1 2 3 船舶与海洋工程企业c i m s 的发展 海洋工程是许多国家船舶工业发展的重点之一，成为本国船舶工业的一大亮点。美、 英、日、韩等国的海洋工程建造占据了该产业较大的世界市场份额，韩国尤其引入注目。 自2 0 0 5 年以来，全球共订造3 9 艘海上油气勘探钻井船，全部被韩国三星重工、大宇造 船海洋、现代重工和s t x 集团四大造船企业收入囊中，这些订单合计总价就达约2 0 0 亿美元，韩国造船企业已成为海洋工程装备建造领域的霸主。这些造船企业在海洋工程 产品建造中借鉴欧洲的管理经验，并积极引入创新的造船理念取得成效j 。 表1 1 韩国核心船厂数字化造船应用动态 t a b 1 1t h e a p p l i c a t i o ni n s t a n c eo fd i g i t a ls h i p b u i l d i n gi nc o r es h i p y a r do fk o r e a n 主要船厂数字化造船应用现状 2 0 世纪9 0 年代末，以p t c 公司的w i n c h i l e 为核心，开发出h i c i m s 集成制造 ，山岳， 系统，并全面实施据称该系统可使平均设计周期缩短约2 5 、平均建造周 桃h 生上 期缩短约1 0 ；目前，现代重工正在全面采用t r i b o n 系统作为其主流的 c a d c a m 系统。 韩国造船业界使用t r i b o n 系统最好的一个船厂，该厂采用t f i b o n 系统在实船 ：。、+ 。上的应用、二次开发和c a d c a m 电子模型的覆盖程度相当高；2 0 0 4 年8 八3 嵋厅日 月，该公司全面启用新开发完成的信息一体化综合管理系统，公司综合效 益每年可达510 0 万美元，生产效率可提高7 - - 8 。 2 0 0 1 年，开始应用由丹麦、日本、美国和韩国的船厂共同开发的g s c a d 系 统，同时将其应用的分立系统全面整合成基于统一数据库和产品模型的系 一。壬r 统；2 0 0 3 年1 月，实施了数字化船厂计划，选择了美国d e l m i a 公司的i g r i p 一正星上 和q u e s t ，用于开发新一代与先进造船模式相结合的数字化造船系统该 系统将在虚拟环境下模拟从初始的开发阶段到下水整个造船寿命期的工 艺，并使造船工艺最佳化。 韩国核心船厂数字化造船应用动态如表如表1 1 所示。韩国船厂是9 0 年代在日本造 船模式的基础上利用当代先进技术装备建立的，其c a d c a m 系统都是引进的t r i b o n ， 并在此基础上二次开发c a p p 和e r p ，有的船厂已形成c i m s 。大宇船厂与t r i b o n 合 作完成具有大宇特色的c i m s ，并分工开发t r i b o nm x 系统，由于软、硬件规模性的 大船海工c i m s 方案研究 配置，致使设计人员减少，设计周期缩短，设计质量大幅度提高。世界造船发达国家的 发展趋势是继续研发c i m s 。当前国外的先进造船企业目前均已经实现了信息化并在不 断发展。特别是现在的世界第一大造船大国韩国的各大造船企业，都已经通过信息化大 幅度提高了企业内部的工作效率，近年来更是通过信息化实现了超越日本成为世界顶级 造船企业的目标。 表1 2 国内外船厂差距卅 r t l t a b 1 2t h ed i f f e r e n c eo fs h i p y a r d 如表1 2 所示，国内造船企业在信息化方面与国外的造船企业存在着非常大的差距。 因此，走信息化建设的道路，是国内船舶与海洋工程制造企业的必然选择。信息技术将 促进船舶与海洋工程制造业由物质制造观向信息制造观转变。 1 3 大船海工现状分析 1 3 1公司简介 大连船舶重工海洋工程有限公司成立于2 0 0 6 年9 月，是大连船舶重工集团有限公 司与茂盛投资有限公司合资成立的海洋工程制造公司。公司占地6 0 万平方米，按照现 代化海洋工程建造工艺流程分成分段制作、分段涂装、分段总组合拢等区域以及专门的 桩腿建造区域。公司秉承了大连船舶重工多年来建造海洋工程的全部技术和管理力量， 可以满足不同海洋工程项目的制造、修理、系泊、调试等需要。2 0 0 9 年公司进入生产与 基建并举的高峰期，公司的平台制造场地和船坞将具备同时建造4 座自升式平台和l 座 半潜式平台或同时建造6 座自升式平台的能力。目前已经成功地完成了五座f p s o 、六 座j u 2 0 0 0 e 型自升式钻井平台、两座l 7 8 0 型自升式钻井平台和一座半潜平台和多座 大连理工大学专业学位硕士学位论文 f p s o 上部模块，具备较强的海洋工程生产、设计能力。 2 0 0 9 年初公司成功地应用了浪潮集团开发的物流系统和财务系统，应用了哈工程开 发的o a 办公系统，应用了t r i b o nm 3 设计平台。上述系统的应用为公司加强基础管理奠 定了基础。但是因为其仅限于从物料的采购需求发出到物料出库的整个物流环节和物料 的付款与入账的资金流环节，对生产的其它促进作用还没有发挥。随着公司基本建设工 作推进，滑道生产线已经按照规划工艺流程投入使用、钢料加工、装配焊接、涂装等厂 房施工区域也相继投入使用，4 0 0 吨龙门吊车和船坞明年初投产，公司自主设计模式和 外包设计模式的建立和统一、生产管理体系建立、物流管理信息系统的正式运行，网络 建设完成，为不断提升公司在国内外海洋工程市场竞争能力，尽快实施基于先进建造管 理信息系统的海洋工程信息系统是十分必要和迫切的。 1 3 2 设计管理系统分析 公司拥有自己的设计技术团队，所承接的海洋工程项目还可依托大连船舶重工船舶 及海洋工程设计研究所开展设计工作。公司技术部应用t r i b o nm 3 设计平台已经趋于稳 定。围绕设计平台，针对各专业的设计建模开发出了一系列自动化建模的程序，各专业 提高了设计质量和设计效率，形成了一套设计规范和标准，能够满足不同设计阶段的不 同管理需要。但在设计整体流程中，还未完全实现信息的环环相通，设计人员工作没有 受控于一个标准和合理的工作流程，设计数据未能共享。 1 3 3 生产计划管理系统分析 公司的生产管理体系为“以计划管理为基础、以项目管理为核心，以资源调配为手 段 。生产计划管理采用的是分层次负责的、以拉动为主的计划管理体系。依据拉动式 计划体制的特点，本着需求优先和信息共享的原则，采取的是优先解决公司级生产计划 管理方面的信息化问题，建立信息化的公司五级管理体系。公司生产计划由五级计划组 成，从高到低分别为公司三年滚动计划、公司年度计划、公司各产品中日程计划、公司 三个月滚动计划及公司各产品双周滚动计划。公司的计划管理体系的建立和运行，基于 如下两个主要原则：下级计划服从上级计划；后道工序向前道工序提出需求计划，建立 拉动型计划体系引。大连船舶重工基于这种模式先后设计开发了多个生产计划与管理软 件系统并在公司使用。这些生产计划管理系统经过不断的研究和开发，形成人机交互的 管理模式发挥了积极作用。由于各系统的持续开发，为不断制定和积累生产计划管理中 的规范、标准、基准和参数创造条件。但是，各系统的设计、开发、环境相对独立，系 统间的信息缺乏共享，各层次计划之间缺少有机的控制与联系。生产计划管理不够优化， 各系统管理内容重叠，使用效率低下。各层次计划之间缺少有机的控制与联系。生产计 大船海工c i m s 方案研究 划管理与设计、物流系统管理流程没有优化，信息不能共享。 公司在生产管理组织结构设置上，采用的是项目组、分包协作企业及其班组三层结 构的模式。在这种管理模式下，项目组按专业负责管理本项目内的所有协作企业及其班 组，由于生产作业类别和区域非常大，远远超过项目能够有效管理的幅度，就造成了各 项目不能够有效地管理外协队伍，无法实现管理的精细化，不仅给目前的生产计划的控 制、安全管理、质量管理造成了困难，也是将来实施c i m s ，保证生产计划管理模块有 效运行的主要困难之一。 1 3 4 物流管理系统分析 公司的物流系统由采购管理、库存管理、存货管理和项目工程管理四个模块构成， 各模块间无缝联接，并与财务系统无缝链接，形成一个有机的整体。实现物资采购、仓 库信息、材料领取、财务核算的信息化管理，做到了甩帐本、甩单据。公司共有1 3 7 台 电脑安装物流系统，系统中物料目录超过2 3 万条。共有涉及到各项目的采购、领料业 务。整个系统覆盖全部的仓库、管理部门和项目组。目前公司正在实施物流配送信息系 统，主要是以托盘表数据为主，进行物资的配送工作，并形成以托盘表为中心的配送管 理模式，如图1 2 所示。但整个系统仍然无法与设计和生产计划管理系统相配合。 物流系统流程 图1 2 公司物流系统流程 f i g 1 2 c u r r e n tl o g i s t i c ss y s t e m 大连理工大学专业学位硕士学位论文 135 公司网络环境分析 公司建设了自己的内部企业网络同时为了满足公司与大连船舶重工集团进行网络 通信以及应用互动的需求，建立了一套与大船海工内部企业网络物理隔离的独立局域 网，该网络使用了h 3 c 的八台8 1 0 2 4 d 交换机进行级联同时通过光纤和大连船舶重工集 团进行连接，凡是需要与集团公司进行互联互通的客户端，均连接到此独立局域网内， 该局域网内的计算机和与这些计算机通信的远程服务器与客户端均与公司内部网络隔 离通信，不能访问到公司网络应用资源。 圈13 公可网络拓扑图 f i g l3c u r r e n t n e t w o r k t o p o l o g y 氍醑醛 一m 窿一 大船海工c i m s 方案研究 2 海洋工程制造c i m s 的方案设计 日本造船企业整个c i m s 计划的实施经历了一个对c i m s 全面认识造船c i m s 辅 助模型建立基于产品模型的开发环境建立高级c i m 建立的过程【1 4 1 ，到目前为 止，各船厂已经形成较为完善的基于提高管理效率的c i m s 系统。日本、韩国等先进船 厂在其生产、经营、管理中广泛应用信息技术，大大提高了船舶与海洋工程效率。由此 可见，海洋工程制造与船舶建造相比虽然较特殊，但在c i m s 建设的原理方面并没有什 么特别之处。只要明确了生产流程和管理流程、c m s 的功能、c i m s 数据库的类型、 结构；c i m s 硬件配置等，c i m s 建设就只剩下i t 技术上的问题了。 2 1研发海洋工程制造c i m s 的目的 研发c i m s 系统的目的在于集成化总装的设计、生产、物资等主要业务的管理平台， 提高公司生产管理水平和运营能力，进一步规范和优化设计、生产计划管理体系，完善 设计、生产、物流代码体系，制定和规范相应的标准。 按照在c i m s 中的企业管理控制职能一般都是按纵向的递阶层次展开的要求。对离 散型制造企业( 如机械制造业) ，一般可分成企业层、车间层、单元层、工作站层和设备 层等5 个层次【l5 1 。通过平台的应用，要实现部门间、项目间的数据积累、整合和信息共 享，促进部门与部门、部门与项目、项目与生产作业单位、生产作业资源与时间、空间 的协调与沟通，优化业务流程、进行产品数据的有效积累与持续优化，实现信息的及时 有效分析，最终建立以生产计划体系为核心的设计、生产、物资管理为一体的网络管理 系统。 2 2 主要功能设计 2 2 1 标准数据管理 本功能为制定各种计划提供参考依据。具体范围如下 ( 1 ) 标准编码管理 包含对标准的设计编码、物资编码、生产管理编码、组织机构与人力资源编码、生 产场地与设施编码的管理。本功能为规范和简化信息流管理、实现数字化管理的手段。 ( 2 ) 标准w b s 管理 本功能按照适应当前公司生产管理水平的标准w b s 结构进行管理。 ( 3 ) 标准产品类型生产数据管理 包含对标准产品类型的系列产品历史数据如节点周期、w p 设计周期、w p 采购周 大连理工大学专业学位硕士学位论文 期、w p 制造周期的管理和通过对上述周期的统计分析确立标准类型产品的标准数据。 本功能为新制造的标准产品制造计划编制提供依据。 ( 4 ) 场地、设施的标准生产能力管理 通过对标准产品在场地、设施的历史使用数据的统计分析，确立场地、设施针对具 体类型产品的标准能力。本功能为生产计划的负荷平衡提供依据。 ( 5 ) 标准工作日历管理功能 通过公司下达的定期和不定期的节假日设定工作日历。此日历在制定各种计划时系 统自动引用。制定计划时还可以对单项计划的日历进行修改。 2 2 2 生产计划功能 ( 1 ) 线表计划 线表的制定、修订功能。包括滑道平台、船坞内各产品制造位置布置；大节点设定； 新接产品位置拟定；总体人力资源、主要场地设施资源负荷分析；销售收入分析等。本 计划为制定大日程计划提供依据。 ( 2 ) 大日程计划 制定多产品的大日程计划。对每待建产品按照标准w b s 中适当区域、适当工种制订 设计、物资采购和生产计划。本计划为设定主要设备、物资的预定到货日期提供依据。 ( 3 ) 搭载( 包括总组) 网络 单产品搭载网络的制定和多产品搭载网络的制定。本计划为先行中日程计划制定的 依据。 ( 4 ) 先行中日程计划 以搭载网络为基础倒排的从设计到搭载的设计、物资、生产计划的制定。本计划以 分段为基本单位，以w p 为载体。本计划对场地、设施和人力资源进行公司范围内或进 一步扩展到集团公司范围内负荷平衡。本计划为搭载以前的各相关部门制定计划提供依 据。 ( 5 ) 后行中日程计划 以搭载为起点到交工的生产计划的制定。本计划以区域、阶段和类型为基本单位。 以w p 为载体。本计划对场地、设施和人力资源进行公司范围内负荷平衡。本计划为搭 载之后的各项目组及相关部门制定计划提供依据。 ( 6 ) 加工、制作中日程计划 依据先行中日程计划和后行中日程计划制定自制件生产计划。本计划以w p 为载 体。本计划对场地、设施和人力资源进行公司范围内负荷平衡。 ( 7 ) 生产部门小日程计划 大船海工c i m s 方案研究 以中日程计划为依据，按照拉动方式制定项目组及各施工协作企业的小日程计划。 本计划对生产设施、场地和人力资源在部门内进行平衡。本计划与中日程计划w p 同等 单位。本计划为班组派工计划的依据。 ( 8 ) 班组派工计划 依据小日程计划，编制班组派工计划、根据施工结果，录入施工实绩。 ( 9 ) 物资计划 根据先行中日程计划、后行中日程计划和加工制作中日程计划倒排制定物资到货计 划。物资及中间产品的各种属性信息可从系统中提取，系统从设计系统中自动提取。 ( 1 0 ) 设计计划 根据物资计划和先行中日程计划、后行中日程计划和加工、制作中日程计划倒排制 定设计计划。本计划对设计人力资源进行部门内平衡。 2 2 3 物流管理 通过小日程计划对自制件和中间产品在各工序间的搬运制定计划，根据搬运结果录 入实绩。为各部门小日程计划的调整提供依据。 2 2 4 检验项目管理 依据中日程计划和小日程计划对检验项目的提交、完工；扫尾项目颁布、实施和完 工进行管理。 2 2 5 财务及成本管理 依据实际录入后的数据发生的各项费用和成本进行及时归集、汇总分析，提高企业 运营全过程的各项管理工作，提高公司产品研发水平和生产效率，实现公司总价值最大 化。 2 2 6 预警管理 对实际录入后的数据同计划数据的比较差异超过警戒范围的项目进行预警，以引起 各相关人员的注意。 2 2 7b b s 功能 设立网上论坛、会议、信息提示等功能，促进信息及时、准确传递和有效沟通。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 2 3 海洋工程制造c i m s 系统构成设计 2 3 1海洋工程制造c i m s 基础系统 ( 1 )公共信息系统( c o m m o ni n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，建立通用、设计、生产、材料 和物流的相关基础数据和标准； ( 2 ) 设计管理系统( d e s i g nm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，完成分段区域划分、三个设计 的出图计划、材料订货清单、订货规格书、设计工时计划控制、外购件需求、装配图管 理、b o m 的核减等； ( 3 ) 生产管理系统( p r o d u e t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，产品建造标准计划制定、 通过原型产品完成作业负荷模拟平衡、完成主要生产事件日程表、制定合拢日程表、完 成实现工时控制； ( 4 ) 物资和物流管理系统( m a t e r i a l & m a t e r i a lf l o wm a n a g e m e n t ) ，订货规格书接 受、订货分类、供应商管理、交货管理、材料单据管理等，收货管理、材料需求和发放 管理、库存控制管理等。 2 3 2 海洋工程制造c m s 主要系统 未来完善的c i m s 应当包括以下这些功能模块子系统： ( 1 ) 公共信息系统； ( 2 ) 设计管理系统； ( 3 ) 生产管理系统； ( 4 ) 物资和物流管理系统； ( 5 ) 质量管理系统； ( 6 ) 经营管理系统； ( 7 ) 财务管理系统； ( 8 ) 设备管理系统； ( 9 ) 分段搬运管理系统； ( 1 0 ) 外包合约管理系统； ( 1 1 ) 经营者信息管理系统； ( 1 2 ) 问题点管理系统。 2 4 公司c i m s 系统架构的设计原则 在设计各分系统时以生产计划管理和设计分系统为核心，统筹规划其它各分系统的 设计1 6 1 。统一对应各分系统系统管理平台的技术标准避免过多或过高的信息集成问题。 大船海工c i m s 方案研究 由于生产计划管理和设计分系统的信息相对集中，两系统的开放性相对要高。各系统软 件的二次开发功能要强，便于各系统间的信息集成及增加所需功能。 本c i m s 系统具体设计原则如下f 17 】： ( 1 )以满足公司不断提高生产效率、增强市场竞争力为牵引，以是否提高公司总 体效益为评定本系统设计优劣的标准，以产值利润率、产值能耗率等指标来衡量技术价 值。 ( 2 ) 本系统的设计要以设计、生产、管理信息的集成为核心，以深化设计信息为 基础，以信息网络平台、生产管理信息系统的优化为重点。 ( 3 ) 基础信息直接影响c i m s 系统的效能，公司应尽快建立健全基础信息数据库。 ( 4 ) 本c i m s 系统为开放性系统，应满足便于系统升级更新的需要。 ( 5 ) 本c i m s 系统以优化后的生产作业流程和管理体制为基础。 ( 6 ) 本c i m s 系统以实用为主，采用与大连船舶重工集团公司相同的技术，缩短 研制周期，规避设计风险。 ( 7 ) 本c i m s 系统将体现“总体布局、分步实施、抓住关键、重点突破”的思想， 做好系统设计的规划和资金的合理安排。 ( 8 ) 本c i m s 系统立足于公司现有信息化建设基础，在确保系统运行性能基础上 最大限度保留原有设施，确保公司资金的经济投入。 2 5 海洋工程制造c i m s 方案设计的总体思想 ( 1 ) 在不改变公司基本生产组织结构，对管理分工进行适当调整的基础上，全面 实施c i m s 的生产计划管理系统。 ( 2 ) 重点研究生产部门的计划，建立生产计划管理反馈信息系统的模型，依据公 司目前以协作企业为主要生产作业劳动力、人员流动快的特点和问题，确定生产计划管 理系统的管理深度和范围。 ( 3 ) 通过物流管理系统可保证设计、生产、物流管理数据的一致性和共享。 ( 4 ) 鉴于公司物流系统已实际应用，公司对物资管理和材料成本核算己形成较为 合理和成功的管理模式，保留公司现行的物流系统的仓库管理和财务管理的功能。 ( 5 ) 联合专业公司进行设计开发，实现整个系统的设计、生产、物流系统与公司 现行物流、财务系统的有机结合。 2 5 1 精益生产思想 许多国家的学者对日本制造业( 特别是丰田汽车公司) 的生产模式进行了研究，认为 以丰田汽车公司为代表的生产模式是迄今为止世界上最先进、制造成本最低的生产模 大连理工大学专业学位硕士学位论文 式，并把它定义为精益生产模式( l e a np r o d u c t i o ns y s t e m ) 。精益生产模式是目前世界上 最先进的生产模式之一，它的成功掀起了精益管理的热潮，精益管理思想已经给各类制 造业带来了巨大的进步，精益生产理论适用于所有制造企业【1 8 j 。日本造船业比汽车业发 展更早更快，汽车业在2 0 世纪6 0 年代才达到国际水平，而造船业早在1 9 5 6 年就已经 成为世界第一了。在发展过程中，造船业的生产模式与其它制造业相互取长补短，共同 发展了今天的日本精益生产模式。对于所有的制造行业，尤其是那些有着较长的和较为 复杂内部工序和外部的供应链的制造行业来说都较为适用。j i t 生产( j u s ti nt i m e ) 是精 益生产模式的一个重要理念之一，即运用成组技术和族制造原理，按照作业的阶段、类 型和区域，组织柔性的相似的中间产品分道或流水的作业生产线，真正形成一件接着一 件、按照生产节拍交付产品的传送带式生产。进而在企业内部的工序之间和在企业外部 的供应链之间实现生产节拍的j i t 关系或者说是均衡生产关系。彻底消除库存，进而消 除因库存的存在而掩盖的各种不创造价值，甚至创造负