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造船生产现场管理的信息化应用 上海外高桥造船有限公司信息部：孙晓军前言：对于造船企业来说，现场生产管理始终是其管理工作的主要内容之一，但由于现场管理具有非办公场所、调度性、范围和属性广泛的管理特点，所以针对企业特别是中国造船企业生产现场管理的信息化应用一直是一个盲区，现有的通过对讲机或电话的沟通方式已不能满足信息时代信息共享、协同工作的要求，所以本文主要从GPS、GIS（地理信息系统）、无线网络、手持或车载终端、无线监控、看板设备、仿真控制等信息技术和设备的应用方面出发，探讨造船企业现场管理信息化应用的前景。 一、生产现场管理的信息化应用方向造船企业的生产现场管理在管理业务上可以分为物流管理、进度管理、作业管理、关键设备管理、动能源管理、目视（看板）管理、5S管理、安全管理、质量管理等多个方面，针对这些不同的管理对象，目前飞速发展的信息技术可以从不同的方面予以支持，下面主要从各个管理方面来谈谈其信息化应用的方向：1、物流管理: 信息技术名词：GPS、GIS、无线网络、移动终端；GPS（Global Position System，全球卫星定位系统）是一种先进的导航技术，它由发射装置和接收装置构成。发射装置由若干颗位于地球卫星静止轨道、不同方位的导航卫星构成，不断向地球表面发射无线电波。接收装置通常装在移动的目标（如车辆、船、飞机）上，接收装置接收不同方位的导航卫星的定位信号，计算出它当前的经纬度坐标，然后将其坐标信息记录下来或发回监控中心。地面监控中心利用GPS技术可以实时监控车辆等移动目标的位置，根据道路交通状况向移动目标发出实时调度指令。GPS具有全球性、全能性、全天候优势的导航定位和定时测速功能，由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成。 GIS （Geographical Information System，地理信息系统）是多种学科交叉的产物。它以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，适时地提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。其GIS的基本功能是将表格型数据（无论它来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入）转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操纵和分析。 无线网络的发展速度很快，目前国内已发展到3G时代，目前的3G无线网络技术标称可以实现与有线宽带同样的网络传输速度，从而使得通过移动终端进行文字、声音、图片、视频的接收成为可能，极大的扩展了宽带网络的应用范围，使得经常在现场进行管理作业的管理者通过移动终端设备进行移动办公和管理成为可能，无线网络总体的发展阶段见下图：AMPSTACSNMT其它 第一代 80 年代 模拟 模拟技术GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC 第二代 90 年代 数字 需求驱动 数 字 技 术 语音业务 第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动 宽带 业务TD-SCDMA 伴随着无线网络技术的飞速发展，目前的移动终端设备也越来越先进，目前总体上移动终端可以分为基于运输设备的车载终端和基于个人的手持终端，在性能上都能满足应用的需要。车载终端可以广泛的应用汽车、火车、船舶、飞机等运输工具上，也可以应用于企业的大型有人操控的起重设备上。手持终端则适用于现场管理人员。相关设备示例见下图： 上述四项信息技术目前广泛应用于企业的物流管理，通过车载终端、无线网络、GPS技术实现对运输工具的实时跟踪，根据运输任务的变化不断分析最优化的运输设备调度方案，通过GIS技术实现物流调度管理人员的图形化调度管理，实时掌控运输工具运行状态，及时调整和发布运输工具调度指令，以系统化的实现物流系统的优化应用，大致方式示例如下图： 国内的造船企业目前的物流管理较少用到这四项技术，这一是因为国内的造船企业对场外物流的管理往往通过供应商来进行，采购以到厂价来订合同，对物流的监管尚未延伸出去；二是因为国内的造船企业对场内物流的管理往往缺乏规划的意识，更习惯于进行调度式的临时任务指派；但随着这几年造船工业的飞速发展，由于缺乏对物流的有效管理所造成的资源、成本的浪费现象越来越严重，所以通过这四项技术的应用对造船企业的物流管理可以起到有效的实时监控、准确调度、优化路线等效果。2、进度管理、作业管理、目视管理、5S管理、质量管理、安全管理； 信息技术名词：GIS、无线网络、手持终端、无线监视系统、看板设备 现场管理的突出特点是现场管理人员需要实时掌控现场的各项信息，以管理具体的生产进程和资源分派，但即便一个现场管理人员不停歇的进行现场巡查也很难实时掌握所需要的各项信息，这就需要建立一个生产现场管理的“信息平台”，以满足现场管理者及时掌握管理信息、及时下达调度指令的需求。 GIS技术可以支持造船企业的现场监控管理，通过GIS建立公司整体布局的场地看板，现场管理人员可以用手持终端通过无线网络将相关的进度、作业、5S、质量、安全等管理信息及时地反馈给场地看板系统，同时可以接受与自己相关的要求和指令，场地看板实时的反应相关管理信息，以实现现场管理的图形化管理。 由于GIS技术可以将企业的场地布置以图形化的形式表现，通过多级场地编码对场地进行分区域管理，以各种颜色、线条、标识进行区分，对场地进行精确定位和坐标管理、并支持区域的放大和点击管理，所以GIS技术适合作为企业现场管理监控平台的基础开发技术，实现各项管理信息在该平台上的集中控制管理，GIS的简单示例见下图： 另一方面，随着无线网络带宽的不断升级，手持移动设备的硬件性能不断发展，无线监控技术的发展也可以使现场管理人员随时随地的监控关键区域的5S、安全、人员作业、进度等状态，在管理上可以实现一个现场管理人员对多个管理区域的同时管理，以做到现场管理人员的“分身有术”，无线监控的功能示例见下图：移动网络手机监控中心监控摄像头监控摄像头监控摄像头移动PU如图，管理人员通过手持终端或PDA手机可以随时监督察看相关的区域场景，以建立对区域内存在的各项问题的迅速响应机制。 国外先进制造型企业的现场的目视管理工作水平都非常高，目前国内造船企业的现场目视管理水平还比较落后，这当然有业务管理水平和信息化应用水平双方面的原因，但对于许多现场作业者来说，他们的问题还是集中于无法及时了解与自身作业相关的生产信息，导致不能及时的调整自身的生产作业状态和发现生产作业中的问题，所以通过现场的生产作业看板设备及时的体现相关生产作业、异常报警、工作指示、事项提醒信息，有助于现场生产作业管理的高效和有序性。看板设备示例如下图： 该项技术可以将相关的管理数据通过现场的目视设备及时的体现，以使现场的管理者和作业者及时掌握自身的生产作业状态，最大程度的获取可能影响自身生产的信息，从而对自身的生产作业作出调整，以起到生产督促的全员管理。3、关键设备管理、动能源管理； 信息技术名词：无线网络、车载终端、仿真控制关键设备管理和动能源管理是造船企业现场管理的重要一环，体现了对资源的管理和控制，目前世界先进制造企业往往是通过仿真控制技术实现对数字化设备和动能源的精细控制的，以最大程度的利用现有设备和提高动能源的消耗的单位产出。造船企业除了加工设备以外，还有大量的起重设备和特种车辆（平板车、液压高空作业车等），这些都是关键的生产设备资源，但这些设备的管理原来都是调度性的，缺乏统一的系统管理，通过无线网络和车载终端，可以实现对这些关键设备的统一调度，以减少对这些设备的抢夺利用和实现资源的优化使用。仿真控制技术的原理是通过传感器、控制系统进行动能源和数字化设备的控制使用，由于仿真控制具有图形化的操作界面，使得原来需要较多操作人员进行的设备操作和动能源控制由较少的人就可以进行，而且在管理的精细化和有效性方面更为深入。造船企业是动能源使用的大户，现场的生产管理中经常可以看到动能源的使用比较浪费，这些都是成本。所以可以考虑通过仿真控制系统实现对动能源使用情况的实时监控和管理，降低该项成本，以响应国家创建“节能环保型企业”的号召。仿真控制系统的示例见下图： 二、总结：国内造船企业的现场管理往往随意性较大，且随着目前中国造船企业的生产规模越来越大，管理者发现越来越难以实时掌握生产管理现场所发生的各项事情，从而对管理工作的安排缺乏预见性和针对性，导致很多管理工作由于缺乏有效的掌控而显的比较被动。一方面是造船企业日益扩大的生产管理规模，一方面是日新月异发展的信息技术，只有透过上述的各项信息技术建立面向现代化造船企业现场管理的信息化应