13500TEU集装箱船船坞阶段生产流程优化探索

吴海峰++郭呈

摘 要：随着我国经济不断发展，科技投入不断加强，造船企业也有了长足发展，建造水平不断提升，造船企业规模、建造能力、科技含量、人均效率相比以往提升迅速。但同时企业发展中也面临着一些问题，使得我们的造船整体水平遇到了瓶颈，造船企业要取得更长足发展，提升精益管理做到有效降低各个环节的管理成本，合理安排生产节奏和流程控制。本文将介绍13500TEU集装箱船搭载阶段生产计划，流程优化对船舶建造产生的影响进行分析探索。

关键词：分段总组；精度控制；搭载网络；快速搭载

中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0063-03

1 引言

船舶建造总组搭载生产流程设计中，首先设置好生产过程可视化工作，视觉绘图、生产图纸、工艺工法等一系列设计工作，根据我们实际建造能力和设施设备的情况，进行分段划分的优化，最大限度利用场地条件开展建造工作。其次在生产管理方面统筹各种信息，尤其是分段制造顺序，始终围绕搭载网络组织生产，同时优化总组开展方式，尽可能将总段内容做足。再次对精度控制，尤其是大线型控制，是有效减少误差的手段，降低消耗[1]。

13500TEU集装箱船是公司建模2.0工作推进重点产品，该船的顺利设计和建造对公司建模2.0推进工作有着极其重要的意义，该船建造方针的编制从提高中间产品完整性、提高钢材利用率、提高舾装完整性、降本增益等角度出发，合理对船体分段划分、舾装区域划分和单元加工顺序、吊装搭载网络进行了策划[2]。

2 总组阶段生产优化

2.1 隔舱预总组优化

隔舱分段对整船建造的影响很大，由于分段制造部场地起重能力限制，隔舱分为上下两段，结构完工后需到船坞平台进行预总组，预总组阶段需要完成的工作是隔舱上下段合拢，此阶段舾装件的安装，以及正反两面的导轨安装。此流程较为复杂，周期较长，一般周期在25-30天，对整体生产进度影响较大，其中涉及到大量的脚手工作，等待时间，吊码，加强反复安装拆除，吊车占用时间长等等耗时耗力的不利因素[3]。

从整个作业过程来看，主体作业是上下段的合拢以及正反面导轨的安装，相关的辅助性工作较为繁琐，而且费时费力。通过兄弟船厂经验学习，隔舱预总组可以采用胎架总组，从而减少反复脚手作业，导轨可以同时两面施工，吊车资源可以节约下来。具体方式参考图1所示。

制作专用工装，分段总组前将胎架摆好，胎架水平调好固定，将导轨放置在胎架预留的卡槽内，分段吊装到位，将上方导轨吊装到位，脚手搭设到位后，焊缝、舾装件、导轨可以同时安排人员施工，方便快捷，大大缩短建造周期[4]。表1-2为两种总组方式的对比（不考虑外界因素影响）。

表1-2为两种总组方式的对比可以看出：整个周期缩短11天，新方案比旧方案少搭一次脚手（一次脚手大约400-500块脚手板），导轨两面同时施工，缩短一半时间，新方案不需要翻身，旧方案需翻两次，浪费吊车资源，并且安装大量翻身吊环，强度不够可能会导致分段变形导致换板。

2.2 总组场地布置优化

胎位计划的编制并非是随意编排，而是结合了很多原则，其主要原则有：（1）就近原则。总段胎位位置尽量靠近搭载位置，直接减少吊车搭载时间和行走距离。（2）排定胎位时，尽量做到同一时间段总组总段安排在同一区域，搭载后，可以保证下批次总段尽快跟进。（3）上批次搭载时间与下一批次总段开始时间间隔尽量短，减少场地空置率。（4）最大限度利用与船坞平行的平台，排定总组周期相对较短，平台周转就比较快，在保证总段间隙以及液压车行走的条件下，尽量充分布满整个平台，减少场地资源浪费。（5）联吊和抬吊总段，尽量靠近该总段船坞搭载位置，减少吊车行走距离。（6）在保证生产安全便利的前提下，总段与总段的形状尽量做到互补、紧密，最大限度地利用场地资源。（7）根据搭载网络合理安排总段胎位布置，尽量保证模拟搭载的总段有足够的空间划余量和修割余量。（8）抓好与前道之间的沟通，根据排定好的胎位计划向前道提需求，保证总段的配送顺序，而且要保证准时性。（9）阶段性对现有场地进行测算，分析物量高峰与低谷时期，及时调整作业计划，保持负荷均衡。

2.3 总段完整性设计

中间产品完整性是船舶行业中讨论最多的话题，中间产品的完整性对整个船舶建造过程中起着非常重要的作用。完整性代表着这一阶段的工作全部结束，移交到下道即无其他遗留工作。对于总组阶段，中间产品完整性意味着总段完整性，总组过程中涉及到结构，舾装件，设备，油漆等等相关方面的作业，在规定的时间内有序完成这些工作，是总段完整性的基本保障。

13500TEU建造过程中由于设备纳期问题，劳动力资源问题等等，总段完整性状态较差。如何确保总段的完整性，如何能够按节点搭载，减少返工的活，减少大量的重復劳动是摆在我们面前的主要问题。

根据目前存在的问题，主要从几个方面入手：（1）整船建造节点明确，优化出图标准和铁舾件托盘、设备、单元纳期；（2）制定详细生产计划，明确总组阶段所有总段需要完成的项目清单及时间节点；（3）关键总段EZ21PS，EZ21C，AZ02C，AZ11C及隔舱总段需要重点关注；（4）劳动力资源合理配置，减少工作交接过程中时间的浪费；（5）前道分段的储备要满足总组需求。

3 搭载网络的编制与优化

3.1 总段搭载控制要点及顺序优化

整船搭载形式有单机，抬吊，联吊三种方案，三种吊装形式繁琐程度是逐级递增的，编制吊装计划过程中能够尽可能的分类，抬吊的和联吊的归类，时间节点相近的尽可能安排在一段时间内集中吊装，尤其是联吊总段。这样在吊装时间上能减少很多辅助性工作，从而提高吊装效率。从搭载网络我们可以标出出重大件，易倾倒分段项目，安排吊装计划时尤为关注，根据相关规定召开工前会，在网络上附上各种所需要的各种信息，比如，总段搭载方式，重量等等，给优化搭载顺序创造数据基础，以13500TEU搭载顺序优化来看，HZ21PS，HZ11PS采取嵌补方式搭载，可以缩短吊装时间达15天左右，能够明显提高吊装效率。endprint

3.2 减少船坞吊数和扩大半船起浮前作业量

减少船坞吊数即扩大总组。一般说，公司建造的分段宜采用纵向总组方法，尽量少用吊排，可使用2台起重机抬吊。总组的完整性，包括舾装、涂装，是实施扩大总组减少坞内吊数、缩短坞期的重要指标。如果有2台龙门起重机，则宜实现纵向总组。这样一方面可以大大缩短起吊和搭载时间，再则由于纵骨架式的船体结构能在平台上先行完成，故可以大大缩短船坞内的工作量，同时减少船坞内的搭载数量。

扩大起浮前的工作量包括船体、舾装、涂装和轮机工作量。由于采用半串联造船，故在坞内分起浮前后两个阶段，且前后时间恰好为1个批次周期。下坞到起浮投入的作业工时要比起浮到出坞多，起浮时需要达到：

（1）起浮时半船结构完整，机舱铁舾装焊和管系安装结束，设备随单元、管系安装基本安装到位。轴舵系拉线照光结束后，完成镗孔作业；继而完成轴系安装和螺旋桨安装；如有条件，则主机安装到位，完成机舱可拆板搭载。（2）平台总段完成量达到55%，半船落墩后连续搭载。总段的完整性不仅体现在结构和密性方面，而且主要是舾装的完整性和涂装的完整性。（3）上层建筑和机舱棚总段的结构、密性结束，可进行外板打磨；内部舾装（包括机电）工作同步开展。

3.3 快速搭载与模拟搭载推进

船舶建造过程中，从加工到船坞每个阶段不可避免的产生一定量误差，生产的每一阶段都对误差进行定量的控制，但误差的积累仍然是不可避免的，最终在最后一道工序船坞搭载达到顶峰，为了保证船舶的建造精度，设置了一定量的余量，同时也带来了一定量的切割作业。船坞进行相关切割作业环境复杂，存在更大的不安全因素，生产效率较低。通过模拟搭载预先了解要搭载上的总段精度偏差值及基准分段的精度偏差值，通过软件模拟分析得出最佳搭载方案，并予以先行解决，指导现场搭载作业，保证精度质量，有效提升船坞生产效率。

该船型船坞建造将推行对几乎全部货舱区域以及机舱艉部部分总段推行模拟搭载，完成平台余量切割，给出搭载定位理论数据，便于搭载定位阶段定位。作业完成后精度管理人员按照最终搭载数量及定位質量进行评定。

以隔舱搭载为例：横隔舱总段由于自身结构较为薄弱，搭载定位精度要求较高，特别是垂直度控制上对龙门吊占用时间较高，通过定位过程中架设保距梁能够很高的控制横隔舱垂直度及舱容间距的问题。

隔舱总段搭载精度控制标准：①X：±5mm；②Y：±3mm；③Z：±5mm；④隔舱间距：±5mm。

搭载精度控制重点：第一座隔舱应通过钢丝绳进行固定，后面隔舱定位结束后通过保距梁保距；严格控制隔舱间距，若发生变化应在舷侧到位后进行顶推到位；定位按照如（图2所示）位置模拟搭载数据进行比较，控制在范围之内；PS面同面度控制在±5mm；中心线偏差控制在±3mm；高度一般放低5mm，考虑装配焊接造成下沉，一般按理论高度定位，焊后高度-5mm左右。

4 结语

现代造船模式的基础是成组技术等先进的工程技术和科学管理方式，目标是贯彻以"中间产品"为导向的建造策略，实现造船效率、质量和安全水平的不断提高。在现代造船模式下，采用以分段为中间产品的建造过程，中间产品的建造主要是在分段建造场地完成的，如平直分段在平面分段车间建造，曲面分段在曲面车间建造，中合拢在总组平台建造，中间产品即分段的建造过程和建造效率决定着船舶的制造周期和效率。

经过优化造船工艺，做好装配工艺的设计工作，最大程度地提高现场操作质量，提高装配水平，有效缩短分段生产周期，提高分割过程的安全质量，具有良好的经济效益。组建过程的视觉设计可让原始模型得到改善，做好组件预装工作，做好模块化组装工作，构建模块化的脚手架设计。企业根据自身条件和施工要求，增加必要的施工程序，通过船舶建造总组搭载生产流程的优化探索，提高生产效率。

参考文献

[1]朱军，马晓平，徐晓森.数字化模式下的快速搭载[J].中国水运（下半月），2016，（9）：113-115.

[2]韦汉群，吴静波.在生产实践中探索造船精度管理[J].广东造船，2013，（4）：80-83.

[3]颜跃文，马晓平，王俊.超大型原油船平行中体建造优化研究[J].船舶工程，2016，（7）：80-83+93.

[4]连志刚，伍建新，曹宇，计春雷.船舶制造搭载网络研究及其信息系统设计[J].中国造船，2014，（1）：192-200.

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[6]黄震宇.浅谈船舶建造工艺与船厂工程工艺的关联性[J].造船技术，2015，（2）：5-12+25.

[7]王华，林伟，王斌，张黎伟，严坤.浅谈工艺工法发展对造船模式的推动[J].船舶标准化工程师，2015，（5）：24-26+29.endprint