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摘要：船体构件加工作业是船舶制造先行作业过程中的重要基础环节，其作业内容具有构件数量庞大、流程多、管理点复杂多样、自动化程度不高等特点，所以应用制造执行管理系统对船体构件加工作业进行管理，能更加有效地提高船舶建造效率。
关键词：船体构件加工作业；制造执行管理系统；研究分析
1船体构件加工作业制造执行管理系统研究的意义
船体构件作为船体结构的基本组成单位，其数量庞大，从切割成型到最后的船台、船坞整船结构完成，贯穿建造过程的始末。它以单件、部件、组立等多种中间产品形态出现在船体建造的各个阶段。各个建造阶段对前道的产品需求、自身的生产能力评估等最终都形成了对构件的数量需求、运输配送能力需求和对制造能力的评估。要控制好船体结构建造的流程和节奏，形成合理的生产节拍，实现拉动式计划模式下的准时、均衡生产就必须提高对船体构件加工作业流程的研究和控制。所以，应用制造执行管理系统对船体构件加工作业进行管理，对提升我国整体造船水平具有重要意义，主要体现在：
（1）有利于解决企业资源计划与生产现场信息联系不紧密的问题。由于船舶生产制造过程既有大量零部件的加工制造，又有繁杂的逐级装配，所以在其制造过程中涉及到很多的场地、机械和人员的安排。所以在船体构件加工作业中生产过程计划的执行与生产现场的控制缺乏优化的调度与协调，这样就会导致上层计划管理与底层生产过程出现偏差，从而降低管理水平和生产效率。因此，如果能将制造执行管理系统有效地应用到船体构件的加工作业过程中，在船舶制造过程中就能更好地利用时间和空间，提高生产效率，提升企业效益和竞争力。
（2）有利于提高生产资源的利用效率，降低船舶建造成本。船舶建造是典型的单件小批量生产形式，且生产流程十分复杂，生产计划以及生产资源的利用仅仅依靠生产计划编制人员的个人经验来配置，很难做到生产计划与生产资源的优化利用。因此，制造执行管理系统通过上层计划管理系统的集成，实现对车间生产任务及生产资源的统筹管理，通过对车间生产数据、设备运行数据和质量数据的实时采集，实现对车间生产任务执行及生产资源状态的有效监控，最终合理配置资源，降低建造成本。
（3）有利于缩短船舶建造周期，提高订单准时交货率。现代造船应用成组技术，以中间产品为导向，按区域/类型/阶段的相似性对产品作业任务进行分解，制定不同的任务计划，以任务包的形式组织生产，实现空间分道、时间有序、高度协调的壳、舾、涂一体化，均衡、连续的总装造船。船舶生产的组织都是以中间产品为单位进行的，造船生产过程实质是中间产品的生产过程。制造执行管理系统将应用在设计和制造各个阶段，制定精细的车间生产计划，提升车间运作效率，有效解决大量人员时间、信息反馈之后、生产不连续等一系列问题，消除不必要的中间等待时间，从而达到缩短建造周期，提高订单准时交货率的目的。
2船体构件加工作业总流程的功能需求
根据对船体构件加工作业中钢材预处理、切割加工、小组拼板制作流程的分析，确定了各作业阶段的功能需求，然而船体构件加工作业过程中，各作业阶段的流程较多并较为复杂，而且各作业阶段相互衔接，所以，应对构件加工作业的总流程进行功能需求分析，实现系统对构件加工作业总流程的进度管理功能，船体构件加工作业总流程如图1所示。
系统要实现对船体构件加工作业总流程的进度管理，根据对构件加工作业中各作业阶段的流程分析，在系统中可以从各作业阶段的流程环节中抽取若干重点环节作为反映总流程进度的管理点，利用这些进度管理点实现系统对总流程进度的管理。
对于各作业阶段中反映进度的管理点的设置，系统可以设置固定的管理点，对不同的进度管理点进行区别标记，在构件加工作业开始之前的工作设置成为材料准备管理点，钢材预处理相对其他作业阶段流程较少，设置成为钢材预处理管理点，切割加工作业阶段分别设置钢材切割、零件加工两个管理点，小组拼板制作阶段分别设置小组制作、拼板制作两个管理点，各作业阶段的进度管理点区别标记，以此来实现各作业阶段的进度提醒与管理功能。
3船体构件加工作业制造执行管理系统的总体设计
系统的设计与开发应遵循规范的设计原则，按照这些原则实现系统的总体设计与具体应用功能模块的开发，既可以保证系统满足用户的使用需求，又可以保证系统具有良好的质量性能，所以在系统设计过程中，应遵循以下原则：
（1）可靠性原则。由于系统承担了船体构件加工作业所涉及部门的日常现场执行管理工作，必须保证构建安全、可靠的系统平台向用户提供不间断的服务，这就要求在系统设计及设备选型过程中，要考虑到系统的高可靠性，以保证计算机系统长时间连续运行。
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图1船体构件加工作业总流程
（2）可扩展性和兼容性原则。在船舶建造企业中，应该存在其他的管理系统，而且应用环境、系统软、硬件都在不断地加以更新换代和升级，此外，加上现场管理要素不断地变化、发展，都要求在系统建设初期，必须考虑到计算机系统的灵活性、可扩充性、兼容性，而且这种扩展和兼容是以不改变系统的整体架构为前提的。
（3）实用性和经济性原则。在系统设计及设备选型时要充分考虑到资源的合理配置，使整个系统具有最高的性能/价格比；系统设计中，软、硬件都以开放式为原则，使用户可以在保护已有投资的基础上增加相关设备，灵活扩充系统，在最大程度上节约成本。
（4）先进性和成熟性原则。随着信息技术的发展，出现了许多新技术和新产品，但为了保障系统的稳定性和可靠性，要求在选用成熟产品的前提下，充分地利用新的技术和已成功的经验。船体构件加工作业制造执行管理系统要符合当代信息技术发展趋势，既包含有先进技术又要有发展空间。
（5）易操作性和容错性原则。贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易于学习掌握，而且系统还应具有较高的容错能力，有较强的抗干扰性。对各类用户的误操作应有提示或自动消除的能力。
4结语
随着“智能制造”与“中国制造2025”等国家战略进程的推进，中国制造业迈入一个崭新的历史时期。船舶制造业在我国制造业中占有举足轻重的地位，所以加快促进我国船舶制造业的转型升级已经成为重要的历史需要。在船舶建造过程中，现场加工管理是船舶建造管理的重要基础，而应用制造执行管理系统进行现场加工管理已然成为整个船舶制造行业的主要趋势。
参考文献
[1]张媛媛.上海智能制造装备产业竞争力研究[D].上海工程技术大学, 2016.
[2]黄顺魁.制造业转型升级:德国“工业4.0”的启示[J].学习与实践,2015 (01):44-51.