区域舾装计划与过程管理我国舾装技术的差距难点及其对策.PPT课件

造船成组技术 2020 4 21 1 4 3区域舾装计划与工程管理 概述 区域舾装计划的制定 区域舾装的工程组织与管理 舾装车间的组织形式 2020 4 21 2 一 概述 舾装计划是壳 舾 涂一体化计划之一 它不仅涉及舾装设计和材料采办的日程 而且还涉及船体建造和涂装的日程 时限计划法舾装计划的制定与船体建造一样 都采用采用 时限计划法 舾装计划的时限计划基本方法是 随着造船过程从合同签定到向交船推进 计划时限则由长到短逐步细化 最初阶段的舾装计划只限于累计长时限内的总工时 这种估算的工时能满足开工 上船台 下水 交船等主要日程间每一工期的需要 时限随着造船过程的进一步进展而细化 其中包含一组托盘 继而又细化到相当于一个托盘 与此同时 工时核算单元的时限也相应地细化为月 周 日 时限细化的目的在于适应舾装计划的各目标 并保证其准确度与设计阶段的进展相适应 2020 4 21 3 船体 舾装和涂装一体化计划的编制和检查编制壳舾涂一体化计划是为了使船体建造 舾装 包括单元舾装 分段舾装和船上舾装 和涂装各工艺过程在最佳的 切实可行的程度达到一体化 例如 如果分段装配进度和起重能力许可 则提高分段舾装率就可改进整个舾装作业 但若分段不能及时形成或起重能力不够 则可通过单元舾装和分段舾装相结合的方式来优化舾装作业 因为完整的单元既可吊入分段 也可在合拢时船体封闭前装入船体 因此 在计划编制过程中要求有关部门密切合作 以便协调不同类型的工作 返回 舾装计划的目标 1 确认开工 上船台 下水和交船等重大事项的日程安排能满足舾装作业 2 确定图纸和主要材料的需用和发送日期 3 协调舾装工作与船体建造和涂装的工作进程 4 编制详细的舾装日程 2020 4 21 4 二 区域舾装计划的制定 制定舾装计划的责任人生产工程师 组长和副组长在他们各自的时限级 舾装各建造阶段的任务及其时限表 内制订各级计划 比照 舾装工作计划的编制顺序与船体建造计划的编制顺序相同 舾装工作计划的编制与协调工作 舾装车间与船体车间一样受开工 上船台 下水和交船等主要日程规定的时限的约束 而且其计划也要与材料 设计 船体和涂装等部门的计划相协调 舾装工作如果运用倒排计划方法 则单元舾装和分段舾装既要与暂定总装计划中每一分段的吊装日期协调 也要与设计工作进度表和初步一体化计划规定的重要材料采购计划相协调 2020 4 21 5 船上舾装工作则应根据分段吊装日期采用顺排计划法 并在舾装和涂装工段间进行协调 包括海上试航在内的船上调试工作 应根据交船日期向前倒排计划 各分段吊装日期和交船日期之间的工作 最终应根据倒排计划和顺排计划两者来协调 以避免两项计划中的工作相互交错 返回 2020 4 21 6 三 区域舾装的工程组织与管理 区域舾装的工程施工 2020 4 21 7 工位制 区域舾装的空间划分与时间划分 由前述的作业阶段进程的框架确定 使生产组织的空间 时间概念与传统舾装相比发生变化 每一阶段进程中 不论哪个专业或系统的作业内容都必须在此阶段完成 这个阶段只设工位而不论及工种 因此必须打破按工种组织生产的方式 取而代之的是重新组合的工位组织 采用工种混合或一专多能工人的施工方式 这一个阶段完工 是作为商品要检验合格交给下一个阶段 这个工位的作业人员就作为一小集团或生产组织单元来完成这个阶段的作业 由于按工种组织生产的传统车间行政和由调度会来指挥各车间生产的方式 违反工位制的原则 使得 车间 行政的存在没有意义了 取代车间行政的新组织机构中 由现场工程师对工程进行布置并发放施工图给作业长 工作部设内业课 由工作部长统管 组织和协调 这样的组织方式才能满足工位制的管理 区域舾装采用定工位管理 属于对作业者的生产组织管理 它要求定岗位 定人员 定设备 定作业范围 定工作标准 2020 4 21 8 定置管理 定置管理要求船厂各工场 设备和工位 对于总的船体和舾装的流水线作业来说 其流程应该是正确和完整的 定置管理则主要指对物流和物位的管理 解决作业者 舾装件及设备和工位 场地的最佳结合关系 将船厂划成若干个地域小区 以配合各工位 将小区编成号码 以利于标明舾装件场地位置 舾装件的配材阶段是在集配中心完成 主要是将购买品 外协品及内业制造品配套装盘运往各工位的场地 因此舾装集配材工作是工作部各有关舾装课的管理者最主要工作之一 不管集配中心还是工位现场 只要有舾装件存在就有舾装件的定置管理编号 该舾装件就在其相应编号的位置上 2020 4 21 9 大组立先行舾装的定置管理的基本要求 舾装量主要集中在大组立区 大组立区从中组立到大组立预装需要约70个大组立的工位 这些工位可以在组装内场 也可以在露天场地 关键是起重 运搬能力要相适应 内场和外场只要作业为舾装工位 舾装件或托盘就须按其区域号和日程计划准时送交到位 船台 船坞 的船内舾装 码头的船内舾装工位 也必须有相对应的舾装件及托盘场地 这些位置有编号 作计划时即将舾装件送到该编号的区域内 为了船内舾装阶段施工快速有效 船体施工要领中要在机舱一侧预留船内舾装通道孔 船内舾装的定置管理的基本要求 返回 2020 4 21 10 四 舾装车间的组织形式 传统的船厂组织机构职权在生产计划 进度和工艺管理等方面过于集中 因而妨碍了计划的有效协调和检查 换句话说 过于集中而阻碍了计划编制者与执行者之间充分的信息交流 2020 4 21 11 下图所示为一分散型组织 其特点是将制订计划和进度的职权分散给各级组织 舾装车间的典型组织形式 2020 4 21 12 舾装车间是产品导向型生产部门 因而可以按下列问题类型来分工 即加工 安装以及调试 在高效舾装车间中 由于加工通常仅限于管件 由管件族制造工场生产 而其它安装件均来自供应商和分包商 安装 装配工作 可以进一步划分 以便按甲板 住舱 机舱和电气等产品类型分设专业化工段 调试则要求由配备专业人员的工段来承担 以便进行某些系统的安装 校准 测试和动车 尤其是推进系统和类似的其他大型机械系统 舾装车间的作业分工 2020 4 21 13 机舱安装工段的分组 单元 第一装配级 和分段 第二装配级 组该组又分成 单元作业班 分段作业班 机舱棚 单元特例 组该组可按工作区域分为 机舱下平台以上和机舱下平台以下两个生产组 并再划分成安装 仪器和整修以及索具和脚手架等班 船上 第三装配级 组 主要工段的分组 分班 调试工段仅设一个组 它分成安装 如主机吊装和校中 和调试班 机舱安装工段所作的这种系统导向型划分 是为了齐心合力协调所有甲板 住舱 机舱和电气的区域化工作 以便使船舶建造的最后阶段按系统逐一完成 由于没有设置独立的调试工段 甲板 住舱和电气工段各自负责自己的调试工作 返回 2020 4 21 14 返回 造船成组技术 2020 4 21 15 4 4我国舾装技术的差距 难点及其对策 国内舾装技术与国外的差距区域舾装的难点实施区域舾装的对策船舶舾装模块化概念 2020 4 21 16 一 国内舾装技术与国外的差距 1 预舾装设计深度方面 国外造船发达的船厂都具有相当先进的 周密的舾装设计对于建造方针 预舾装 单元组装范围和数量 新工艺新技术应用 质量管理要求 成本管理及其对策等 这些内容和要求都在初步设计 详细设计 生产设计中得以贯彻 互相渗透 紧密衔接 并通过生产设计的舾装综合布置 将各种设备 管系 电缆等舾装件 分区域在图纸或模型上进行全面规划 协调 亦即 先做一遍看一看有无问题 然后编制详细的机装 船装 电装各专业的预舾装施工要领 设绘安装图 零件图 编制舾装件编码和舾装件托盘编码等 并对预舾装日程 物量 工时 周期 场地等因素进行综合考虑 达到各专业的统筹和协凋 国内造船厂预舾装的设计工作不稳定 在时间宽裕 有条件时 预舾装设计就开展得好一些 反之 就差一些 这样 直接影响了舾装建造工艺的实施 2020 4 21 17 2 舾装施工组织和员工技术素质方面 国外具有适应预舾装施工的组织体系和较高的职工技木素质 造船部门的组织体制 由单一的按照功能设置的船体车间 轮机车间 涂装车间改为适应预舾装作业 多功能 复合工种的内场车间和外场车间等 由于职工技术素质较高 使班组的划分也能适应复合工种的要求 满足预舾装施工 进行立体作业 从而大大提高了生产效率 缩短了造船周期 国内造船厂外包工多 技术素质太低 他们不少人根本不懂也无法实行顶舾装工艺 有的厂就是组建了多功能 复合工种车间 但是缺乏复合工种的工人 只能把各工种的工人简单地组合在一起 当作复合工种班组 班组人员庞大 施工还是按各工种先后进行 复合工种班组仅流于形式 2020 4 21 18 3 预舾装场地和起重能力方面 国外船厂一般专设有预舾装场地 并配备供预舾装用的起重设备 这些场地供单元组装 分段 总段 预舾装 有的在室内 有的在室外 并一般都有集配中心 配有一定的场地和设施 进行有效的管理 由集配中心配出的各种托盘运往预舾装专用场地 堆放井井有条 方便施工 工厂的大型起重设备可直接延伸到预舾装场地 一旦预舾装结束 即可将分段 总段 或单元直接吊入船台或船坞 船厂的起重设备一般都在300 600吨之间 有的可达1000吨甚至更大 因此 船体分段可划得很大 有的整个机舱仅分为两个分段 其机电设备 管系等舾装件等可同时进行立体预装 国内船厂供预舾装的专用场地和吊运设备普遍都比较小 有的是兼用的 有的至今还没有 限制了预舾装的规模 近年来 开始重视了预舾装硬件方面的投入 例如大连船厂 沪东造船厂 广州造船厂等都增大了预舾装场地面积 大连造船厂配置了580吨门吊 但与国相比还是有很大差距 2020 4 21 19 4 专业化配套能力方面 国外造船发达国家都具有良好的专业化配套能力舾装配套工业不但门类齐全 而且各类舾装件能做到标准化 规格化 系列化 对组装单元的通用化和标准化工作也开发得较好 因此 功能性单元已经不在造船厂制作 而是由机械制造厂承制 我国的机电设备舾装件的配套能力比较落后这不但表现在自给率低 最主要的是供应跟不上 到货不及时 由于缺某一设备而使整个单元组装落空 从而影响到分段预舾装 甚至影响工厂整个预舾装计划的顺利实施 返回 2020 4 21 20 二 区域舾装的难点 1 确定预舾装率的定义 评价方法 最佳预舾装率与各种因素的关系由于各厂设备 硬件条件 不一样 为了实现均衡生产和流水作业 这个预装率最大提高到何种限度是不一样的 这便形成与各种因素之间的函数关系 这是个理论和运行基准上的难点 2 生产设计中CAD对综合布置图的绘制 即管子 铁装 电气 内装在综合布置图上合为一体目前在设计阶段仍存在专业分离现象 船内舾装在总段和船台 坞 时合拢管的形式以及如何加大合拢管的预制深度 有的船厂总装时看另件图而不是看综合安装图 这是又一实施难点 2020 4 21 21 3 设计 生产 管理一体化在区域舾装中的实施生产组织的定工位制和物流的定置管理 配材和托盘管理 纳期管理等 对于实现造船生产壳舾一体化的大流水 这是一个突出的难点 因为企业生产组织涉及体制问题 这个问题不解决 先行舾装的彻底的省力化和科学化的实施是不可能的 4 涂装与分段区划先行舾装的配合的深化 使之高效 省力 节约涂料 5 人的观念 素质的提高 人员技术培训实施生产设计 统筹计划 成组技术的应用 中间产品导向等 培养人是最大的技术难点 没有广泛的教育 推广 没有能够理解整个新模式的设计 制造管理体系的人 没有经验丰富的生产设计实施者 区域舾装造船的实施也就只是空谈 2020 4 21 22 6 硬件软件的进步与开发硬件是指工厂的场地 设备和它们的合理流程位置 依赖老厂改造和规模型 模范型新厂的建立来实现 还须有计算机 工作站和微机 的足够 有效地配置 软件指对基准的建立 人的培训和计算机软件引入 二次开发和新软件开发 这些都是需要合理规划和长期不懈努力来实现 返回 2020 4 21 23 三 实施区域舾装的对策 我国造船舾装技术经过几十年的探索 尤其在预舾装和单元组装工艺方面取得了一定的进步 尽管目前国内在发展预舾装和单元组装工艺上存在着上述一些不利条件 这些不利条件 而且很难在短时间内立即解决 但是根据目前各厂的现状 结合国内外应用舾装技术的经验 中船总公司提出舾装技术发展的前景及近期可实现的目标 并为此提出如下对策建议 1 重视和开展舾装设计国内船厂虽然也搞一部分舾装设计 但是大部分没能从设计一开始就进行全面 系统地考虑 这就很难使舾装技术在整体上有所突破 因此重视舾装设计 向国外学习设计方法 对提高和发展我国的舾装技术具有重大的影响 2020 4 21 24 2 预舾装向单元发展预舾装向单元组装方向发展 这是缩短预舾装周期 提高生产率的有效方法 分段上的舾装件作为单元与分段平行作业 待分段造好后 单元也已组装完毕 于是将单元直接装在分段上 完成整个分段的预舾装 这种方法要涉及分段划分的固定化和标准化 但对定型船舶和批量船舶来说是行之有效的方法 3 单元组装要扩大组装率单元组装 要扩大组装面积 提高设备的组装率 并努力使单元向标准化和模块化方向发展 只有这样 单元组装才能真正具有实用价值 按理 除主机 发电机 锅炉单独进行安装外 其余设备集中的区域均可实行单元组装 但是现实情况是还远没有达到应达到的水平 这是因为设备提供经常脱节的缘故 但只要各级领导重视 各部门 尤其是供应部门努力配合 提高设备的组装率也不是不可能的 2020 4 21 25 4 单元组装向模块化发展模块化造船是造船工艺的发展方向 也是舾装技术发展到一定阶段的必然趋势 国外造船已发展到模块化设计和制造阶段 功能模块已实现标准化 并在采用模块化的同时 对模块设计制造进行 通过共同性降低采购成本 的研究 国内对一些典型功能性单元的模块化进行了尝试 也取得了成功 但是尚处于探索阶段 因此 积极开展模块化造船的设计制造技术研究也是十分必要的 5 提高管子加工水平管子加工是舾装件制造的一个重要组成部分 管子加工的质量和速度将直接影响舾装作业 因此 在管子加工方面应大力推广管子无余量下料和 先焊后弯 新工艺的研究成果 在此基础上 加速船厂管子加工流水线的建立和完善 同时还应开展对工艺装备的标准化 系列化 通用化工作的研究 以不断提高管子加工的水平 2020 4 21 26 6 加强计算机在舾装设计 生产中的应用研究国外计算机技术在舾装设计 生产中普遍采用 在设计方面运用 施工模型计算机设计 系统得出制造数据 再用高精度电视摄影机自动拍摄出相对船体基准线的管子配置图 上述数据连同其他相关数据一起输入计算机 得出管子制作立体图和零件清单 作为制作数据 在生产管理中 集配中心采用计算机管理 代替人工管理 利用计算机具有的快速处理各种信息的功能 提高舾装设计和生产的效率 国内造船舾装设计 生产方面计算机应用不广 手工操作要占多数 因此 加强计算机在舾装设计 生产中的CAD CAM应用和研究 是一项十分迫切的任务 2020 4 21 27 7 增加对舾装生产设施和人员培训投入国内在舾装生产设施 人员的技术素质上与国外相比还存在很大的差距 大部分船厂舾装生产设施能力较小 有的还没有专用的舾装场地 从客观上限制了单元组装的规模 另外从人员技术素质来看 普遍都不高 尤其是外来劳动力的不断增加和流动 更加影响了技术素质的稳定提高 舾装生产所需要求的多功能 复合工种也很难实行 从而阻碍了我国造船舾装技术的进一步发展 因此 注重增加对舾装生产设施的投入 注重增加对人员的培训 不断提高人员的技术素质 也是十分必要的 返回 2020 4 21 28 四 船舶舾装模块化概念 1 造船模块的3个要素一般说来 造船的模块应具备标准化 可选性和预制作等要素 模块应具有标准尺寸和标准构造 造船采用模块化的目的之一 就是要缩短设计与制造周期 而标准化是简化设计 便于制造的有效措施 根据原材料和配套设备的标准化状况 可以确定船体构件和舾装单元的标准尺寸和标准构造 以减少尺寸种类和构造类型 从而可以加快设计进程 方便施工建造 模块应具有标准件和可选部件的特点 造船是属订货型的装配工业部门 订货型设计必须满足客户的合同要求 而要完成装配性生产却必须依赖外部配套工业提供各种标准器材和定型设备 标准件的可选性是 定制 设计的一种特色 可以用模块内所含设备的可调换性来满足船东的特定要求 2020 4 21 29 模块是预制件 具有组装性 造船竞争力的标志之一是建造周期 采用平行作业 预制预装是加快造船进度的有力措施 船体模块就是船体的分段或小分段 是船体结构的预制件 舾装模块通常是预舾装单元 也可以是船上的一个区域 它们与船体的组装就是船体总装或分段舾装和船上舾装 这是中间产品规范化生产的区域导向型造船方式 根据上述3个要素 造船模块可以定义为 具有标准尺寸和标准件 且主要部件具有可选性的最终产品的预制单元 这种预制单元可以是结构功能单元或系统功能单元 由于模块中含有可选部件 因此可作局部修改 以满足船东的使用要求 2020 4 21 30 2 船舶舾装模块根据模块定义 船体分段 船上区域和预舾装单元都可以成为造船模块 实现造船模块化可以从船体结构和船舶舾装两个方面同时进行 根据模块与船体的结构关系 舾装模块可以分为自持式模块和依附式模块两大类 自持式舾装模块这种模块原先是分段或船上的预舾装单元 它具有独立的基座或支架结构 可以在内场预制 完工后在外场安装到船体上 将预舾装单元升级为造船模块 是因为单元中的主要设备是可调换的 并且这种单元适用于要求相似的不同船型 通常单元中的主要设备选自性能相近的3种型号作为船厂的标准件 这3种型号设备可以分别属于高 中 低三档产品 以供船东选用 船厂也可借以控制材料成本 从设计与建造角度来看 自持式舾装模块是真正的模块 这类模块如燃油净化单元 C02灭火单元 主配电板单元等 2020 4 21 31 依附式舾装模块通常是指设计模块 因其设备布置范围较广或固定要求较高 实际建造中要以船体分段或船上区域的结构为依托 模块的预制性受船体建造进度所制约 但其设备的可选性和单元的通用性与自持式牺装模块相同 因而可以称为图面造船模块 这类模块如船员舱单元 油水分离单元 疏排水单元等 除上述两类以设备为主的模块外 船上还有许多分布的舾装件 分布舾装件模块是依附式舾装模块的一个特例 单元中通常设有供船东选择的主要设备 这是舾装件在船体结构上布置的一种通用程式 分布舾装件主要是管路 电缆及其附件 2020 4 21 32 3 造船舾装模块实例1 船舶自动化系统模块 英国集成驾驶台控制系统当前 集成驾驶台控制系统已在多个国家得到开发 英国的Racal公司制造高度模块化的弹性 开放系统 Racal模块化集成雷达和导航系统 MIRANS 这种系统能提供一个完整的控制和导航信息 其中共含有4个主要子模块供用户选用 整个MIRANS系统仅由一人操作即可 娜威船舶综合控制系统娜威诺肯特尔公司推出了一种以标准控制台为基础的船舶综合控制系统一Bridgeline系统 该系统与传统的系统相比 由于采用模块化设计 制造而具有明显的经济效益 2020 4 21 33 2 居住舱室模块居住舱室模块在过去的20多年中发展十分迅速 涌现了大批专业生产厂商 在材质 设计 制造技术 设备配套方面都积累了丰富的经验 产品大量用于各类船舶 海洋平台 甚至向陆上发展 典型的模块化居住舱室以客船为例 就有经济舱 普通舱 头等舱 含残疾人用 等不同等级的舱室 除经济舱外 室内皆有独立的浴 厕模块 2020 4 2