基于系统分析的坞内舾装优化研究

发表时间:2021/2/25   来源:《工程管理前沿》2020年32期   作者:栾梦姣
[导读] 坞内舾装优化研究,对缩短船舶建造周期,降低成本具有重要意义
        栾梦姣
        (大连中远川崎船舶工程有限公司,大连,116024)
        摘要:坞内舾装优化研究,对缩短船舶建造周期,降低成本具有重要意义。本文利用系统工程的层次分析法原理,分析影响坞内舾装各要素之间的关联情况,找出影响较大的几个因素,并针对这些因素提出相应的解决方案。
        关键词:坞内舾装,系统分析,决策分析。
0引言
        坞内舾装主要是船坞阶段完成大部分先前作业阶段未完成的舾装作业,如主机、发电机、轴系、舵系以及大型舾装单元等等。坞内阶段舾装区域基本上都被舱室和隔壁分离,作业区域分散,作业条件恶劣,施工设备和人员移动非常困难。坞内舾装优化研究,主要针对如何充分利用分段搭载合拢的间隙,进行敞开的青空作业,以获得更好的作业环境,从而提高劳动效率,提高船舶下水的完工度。这对缩短船舶建造周期,降低成本等具有重要的影响[1]。
1. 坞内舾装现状及问题
        目前国内各主要船厂在坞内舾装作业推进方面均取得一定成效,不仅舾装周期大幅度多件,而且船舶出坞舾装完整性和生产效率也显著提高,但与日韩先进船厂相比,还存在以下问题:
        ⑴生产的不均衡问题
        为了实现不断缩短的船坞周期,国内大部分造船企业通常组织人员通过加班加点的“救火式”生产组织方式,开展各类舾装工作。该类生产方式不仅不利于生产效率的持续提高,而且存在大量的安全和质量隐患。坞内舾装工作的不均衡性已成为制约船坞周期进一步缩短的主要因素。
        ⑵部分物资到货滞后问题
        由于国内各船厂的配套能力难以满足不断提速的生产需要,致使部分物资往往错过最佳安装时间后才到货,在一定程度上制约了 舾装作业的进一步提升。特别是一些大型设备、管系滞后到货,让其错过了青空安装的作业时间。据统计,3台10.8万吨阿芙拉型原油轮发电机,青空吊装时仅需要2名钳工配合,作业2小时即可完成;当其晚到在上层机舱分段搭载后吊装,往往需要12名钳工花费2天时间才能吊装到位,32吨吊车的占用也至少需要12小时以上。
        ⑶施工过程中过多改正的问题
        过多的设计更改和船东现场更改,使得坞内舾装原材料和工作量均大大增加,严重地制约坞内舾装工作的进一步提升。目前在国内各造船企业,大量的现场施工更改不仅在首制船上普遍存在,而且在系列船上也反复存在。
        ⑷现场缺损的问题
        由于部分员工素质低下以及现场交叉作业保护不到位,致使施工现场有色金属(包括铜制法兰、钢管、零部件、不锈钢螺丝、锌块、电缆等等)缺损严重,不仅给公司带来巨大的经济损失,也影响着整个坞内舾装的生产进度。特别是一些进口零部件,由于申购周期较长,如果无法及时得到相应的增补,势必影响整个生产大节点的实现,现场缺损已成为每个船厂不得不面对的严峻问题。
2. 坞内舾装的要素分析[2]
        坞内舾装系统涉及部门多,工种多,工程繁琐,各个子系统之间存在普遍的矛盾冲突,要进行协调,妥协和集成。为了实现坞内舾装系统的整体目标,可以通过建立坞内舾装的多目标规划 ,寻找解决方案,使之能够在保证坞内舾装节点的前提下,不断协调各个部门之间,工种之间的工程冲突,使得船舶建造工程顺利推进,避免返工,高难度作业的情况。
        ⑴、目标冲突分析
        通过对坞内舾装系统的目标冲突分析,找出影响程度较大的几个因素,针对这些因素提出相应的解决方案,保证坞内舾装系统的顺利进行。主要的影响因素有:S1图纸设计不合理,S2原材料采购纳期滞后现场需要,S3舾装品供应质量不合格,S4配套厂家加工处理周期、质量不能满足现场实际要求,S5员工技能、素质水平有待提高,S6分段搭载计划调整,S7龙门吊等瓶颈资源使用限制,S8管理人员的组织协调能力,S9其他船舶建造工程与舾装工程之间的干涉,S10员工长期人数与坞内舾装工程某阶段需求之间的冲突,其他所有要素的集合设为S0。以上因素对坞内舾装系统的影响程度都不相同,因此首先建立递阶结构模型,分析各要素之间的关系,划分出要素层次,如表1所示。然后采用逐对比较法确定各影响因素权重。
表1.1坞内舾装系统各因素之间的逻辑关系表

        ⑵、建立影响要素之间的可达矩阵
        根据上述各影响因素的逻辑关系,可得到其可达矩阵M(为11阶方阵)。该矩阵中为“1”的元素表示该行因素对该列因素有影响(包括自相关),为“0”的元素表示该行因素对该列因素无影响[3]。
        ⑶、可达矩阵缩减
        按照ISM方法,要求对可达矩阵进行缩减处理,划去M中具有强连接关系的要素,得到缩减矩阵M’

        从上述可达矩阵中可以看出,影响坞内舾装系统的因素大致可分为3层,并且他们之间的层次关系具有一定的逻辑关系,因此可建立诸多要素间层次关系的解释结构模型。
        
图1 坞内舾装系统影响因素结构图
        Fig1 The system chart of Docking outfitting factor
        ⑷、坞内舾装系统影响因素模型分析:
        ①表层影响因素:S1图纸设计不合理;S2原材料采购纳期滞后现场需要;S3舾装品供应质量不合格;S7龙门吊等瓶颈资源使用限制;S9其他船舶建造工程与舾装工程之间的干涉;
        ②中层影响因素:S10员工长期人数与坞内舾装工程某阶段需求之间的冲突;
        ③深层影响因素:S4配套厂家加工处理周期、质量不能满足现场实际要求;S6分段搭载计划调整;S5员工技能、素质水平有待提高;
3. 坞内舾装的决策分析
        采用逐对比较法用逐对比较法,求出各评价指标的权重。各影响因素两两之间进行比较,相对重要的得1分,不重要的得0分。根据上述关系可得到以下的比较数据。
  
经过上述数据的统计:

        由以上分析结果可以看出, S2原材料采购纳期滞后现场需要, S4配套厂家加工处理周期、质量不能满足现场实际要求, S6分段搭载计划调整, S9其他船舶建造工程与舾装工程之间的干涉,S10员工长期人数与坞内舾装工程某阶段需求之间的冲突的影响最重要。
4. 坞内舾装的优化方案
        ⑴、针对S2和S4所采取的措施:
        敏捷型造船模式主要要求之一就是需要强大的造船配套行业作为支撑。中国造船模式滞后日韩以及欧美发达国家的主要因素之一也是中国造船配套行业不够先进,经常造成购买舾装品不能如期满足现场制造需要。
        按照整个制造计划以及采购申请书纳期,审查整个工程的进展情况。为了及时掌握整个工程的情况,要经常取得各职能部门的质量管理和进度信息。定期召开舾装品纳期跟踪会,由制造部与采购部对不同船的舾装品进行纳期跟踪,根据实际工程进度对相关舾装品进行跟踪并提出需要变化的纳期要求。
        ⑵、针对S6和S9所采取的措施:
        整个造船过程像流水线一样单向作业流程,若是中间过程出现了突发状况,需要及时调整生产计划,来应对满足生产节奏的顺利进行。分段搭载计划调整也是随之产生的产物。
        通过每周的分段工事跟踪,壳、舾、涂一体化进行会议跟踪和后续计划变更研讨。对每周的工事进行生产导向,保证整个坞内建造工程的顺利进行。
        ⑶、针对S10所采取的措施:
        对于人员资源计划要合理制定,避免人员紧张和必须要的浪费。根据每月现场工程需要严谨的操业度计划,每月制造部召开操业度会议,整个制造人员合理分配,年末制定明年的操业度计划并通知人事届时招聘。
5. 优化方案评价
        该方案针对目前船厂坞内舾装建造的实际情况及其影响因素做出了分析,通过分析结果可以找出影响坞内舾装的原因及解决的方法。这些分析都是运用了系统工程的分析方法,结果比较可靠,比较贴切现代船厂的实际能力,实施起来较为顺利、有效。

参考文献:
        [1] 洪伟宏. 舰船舾装技术现状与发展[M].造船技术,2009
        [2] Fujimoto, T. The evolution of a manufacturing system at Toyota [M].N.Y.: Oxford University Press, 1999
        [3] 汪应洛.系统工程理论方法与应用[M].北京:高等教育出版社,2002
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