上海臻境工程建设管理有限公司 上海 200023
摘要: 近几年超大型集装箱船订单较多,作为船舶制造企业,如何高效组织超大型集装箱船搭载建造项目技术管理,实现快速搭载,提高经济效益,是我们研究的目的。本文结合项目管理关键路径优化技术、并行建造技术、模拟搭载无余量下坞技术,探讨研究快速搭载技术。
关键词:项目结构分解;项目网络图;关键路径优化技术;并行建造技术;模拟搭载无余量下坞技术
Research on Fast Carrying Technology of 20000TEU Ultra Large Container Ship
Liu Hai
(Shanghai Zhenjing Engineering Construction Management Co.,Ltd..,Shanghai 200023)
Abstract: In recent years,there have been many orders for ultra-large container ships.As a ship manufacturer,how to efficiently organize the technical management of the ultra-large container ship loading and construction project to achieve rapid loading and improve economic benefits is the purpose of our research.This paper combines the critical path optimization technology of project management,parallel construction technology,and simulated loading docking technology to discuss and study rapid loading technology.
1、引言
2万箱系列超大型集装箱船是国内骨干船企近几年承接的新船型系列,是大型集装箱船的代表产品[1],项目的建造流程及建造技术在不断调整优化。总组阶段及搭载阶段作为船体建造的关键工序阶段,决定了整船结构成型的施工周期,同时对涂装作业、船装作业、机调作业等后道工序施工进度及施工完整性具有决定性影响。研究该系列工程项目快速建造主要技术问题[2]、寻找最小的风险集合,促进总组、搭载主船体成型实施过程 全方位的项目管理,采用多种技术综合提升工程项目建造效率,实现主船体快速搭载成型是我们追求的目标。
2、项目结构划分及结构特点分析
2.1 项目典型区域总段数量及特点分析
机舱区域(8个总段)及尾部区域(3个总段):分段搭载具有结构空间制约关系,每个分总段均有严格的空间位置制约的内在先后顺序,分段线型较大,不规则,且决定轴舵系生产流程。
货仓区域(83个总段):分段、总段数量最多,涉及隔舱(25个分总段)、双层底(18个总段)、旁板(36个总段)系列,是构成项目的主体,精度控制要求较高,是项目的主要工作,也是项目需要优化改善的区域。
2.2项目结构快速搭载技术应用区域归纳
根据船型项目结构划分,分段、总段数量及结构特点分析可知,该型船主船体快速搭载的核心区域在于货舱区域的快速搭载,探究货舱区域的快速搭载技术是总组阶段、搭载阶段的项目进度管理的着力点。
3、货舱快速搭载技术应用
通过对货舱区域关键路径技术优化、推进并行建造技术和无余量下坞技术实现保质保量完成施工相关工作。
3.1关键路径优化技术
2万箱级系列超大型集装箱船,由于体积庞大,分段、总段数量较多,如果按照常规船型建造的关键路径,一般是按照船体结构由下至上分层搭载、由尾部至首部先后搭载的分层线性路径。如果想推进主船体快速搭载成型,必须要结合企业自身场地资源、大型起重设备资源、分段及总段运输资源,以及劳动力资源进行综合匹配,改变传统的关键路径,尽量压缩分段、总段数量最多的货舱区域的关键路径长度,以达到缩短总工期的目的。
在这个优化思想指导下,我们在建造2号船时充分吸收了建造1号船时的经验教训,对2号船的搭载网络关键路径进行了技术调整,取得了较好的效果,明显的缩短了关键路径长度,促进货舱区域快速成型,缩短了整船主船体建造的施工周期。
3.1.1 1号船搭载网络关键路径
1号船项目采用常规建造方案采用线性施工方案,以机舱区域总段10A作为定位分段,从尾向首发展,10A总段吊装后往首部吊装,底层双层底吊装从22A/23A开始由尾部往首部吊装;隔舱区域从40E开始由尾部往首部吊装;旁板区域从66A开始由尾部往首部吊装;关键路径长,主船体搭载成型周期长。
图1 1号船搭载网络关键路径示意图
3.1.2 2号船搭载网络关键路径优化
2号船项目通过优化搭载网络、缩短关键路径,推进并行平行作业,扩大工作面,实行多层次、分区域,并行主线发展,双层底以20C/22C/23C为定位分段分别往首部、尾部搭载;隔舱区域以40G为定位分段分别往首部、尾部搭载;旁板区域以66C为定位分段分别往首部、尾部搭载;将项目物量平衡,缩短了关键路径,促进主船体快速搭载成型。
3.1.3 1号船与2号船关键路径优化前后隔舱系列吊装周期对比分析
隔舱吊装从1号船项目的货仓区域从尾往首,依次吊装;机舱区域从首往尾依次进行的单线条路径施工方案,变更为2号船项目的从中间40G定位分段,往首尾依次发展,并且首部移位区域并行发展。将施工周期由1号船项目的78天缩短为2号船项目的33天。
图2 2号船搭载网络关键路径示意图
3.1.4旁板吊装
旁板吊装关键路径优化节奏与隔舱吊装一致。
3.2并行建造技术
为突破结构前后搭载线性施工工艺顺序限制,采用并行建造技术,将货舱首部11-14环较平整部位作为一个整体施工模块切割出来,采用大型总段移位新工艺,将首部各分项工作,提前施工,形成一个整体,再通过大型总段移位,与艉半岛结合,这样打破了原来结构先后的制约性,实现并行工程平行作业,2号船关键隔舱40S施工路径比1号船项目提前61天。
图3 2号船平行施工搭载网络
3.2.1并行建造大型总段移位设备策划
根据并行建造涉及总段重量及受力分析,大型总段移位共使用三维调整仪共计40台,
由总控台进行整体集成控制操作,实施整体位移前对所用三维调整仪、信号数据线、位移传感器、信号放大器等设备进行全面的维修与保养,确保整体控制性能。
三维调整仪位置在2号船坞墩布置时就预留出位置,对与调整仪过近的坞墩在布置时就进行避让。
3.2.2并行建造总段位移吊装策划
1、涉及移位总段共计16个,与后半岛同步开启总组和搭载作业,总段下坞第一天为起始点,计划40天后实施总段移位;
2、移位总段计划22天完成全部吊装,预留18天进行电焊和装配作业;要求移位总段电焊完成率100%;
3、尾部对接总段计划在35天左右完成66K/67K吊装,预留5天时间进行电焊装配作业;移位对接环66K/67K焊接完成率50%以上。
3.2.3并行建造大型总段移位精度策划
1、控制移位总段整体端面在±7mm 以内,减少移位总段端面的余量切割;
2、考虑甲板电焊收缩,将移位总段上口端面作“尾部向尾、艏部向首”的倾倒精度控制,不得作出反向偏差;
3、控制移位总段及对接总段的半宽(包括双层底、舷侧),降低错位情况产生;
4、按照整体中心线进行定位,降低两段建造可能带来的中心偏差对舱室造成的各方面精度影响;
5、尽量缩小移位间隙,减少位移距离,减少顶升可能对外板造成的变形破坏;
6、余量切割全部使用自动割刀,局部小修正及构架切割使用“靠山”,保证环缝的切割精度。
3.3模拟搭载无余量下坞技术
为促进旁板区域分段分项工作快速搭载,采用模拟搭载技术,将预搭载分段及船坞阶段基准分段在施工前进行数据测量,利用模拟搭载分析软件,进行余量偏差值分析,将误差在搭载前平台阶段予以修正,推进无余量下坞的模拟搭载精度控制技术,以促进搭载工作提速。通过对第一条船1号船船模拟搭载统计,在后续船舶项目2号船进行优化。
表1 1号船项目旁板二次到位用时统计(用时单位:分钟)
经统计分析:定位后需要龙门吊资源进行二次复位的总段数量总计13个,平均760分钟/个;只使用龙门吊资源一次性定位成功的总段,平均271分钟/个。
从吊装时间上分析,一次到位的旁板总段用时大幅度小于二次定位分段用时,效率是二次定位分段2.8倍。所以模拟搭载的准确实施,提高一次到位率是缩短龙门吊装时间,提高吊装效率的重要保证。
4、结论
20000TEU系列集装箱船的快速搭载技术仍然处于不断探索与完善的进程中,快速搭载对分段储备数量、分段总组场地资源、劳动力资源、大型龙门吊起重能力等都有相应需求,按照自身企业现有资源,合理划分分段形式,最大化满足总段总组,以确保搭载起重吊装次数,是实现快速搭载的核心。过程中涉及搭载网络关键路径优化、测量精度控制技术提升、工艺创新、工序前移、多岛建造、大型总段移位的并行工程等方法,在大型集装箱船生产项目管理中实现船坞周期的大幅缩短[3]是我们进一步努力的方向。
参考文献:
[1]徐文宇,赵志高.由订单看集装箱船发展趋势[J].船舶工程,2006,03:42-45.
[2]聂增民.我国工程项目管理实践研究[J].建筑经济,2015,36(05):27-30.
[3]刘勇,刘海.20000 TEU集装箱船总组、搭载项目管理[J].船海工程,2019,48(02):10-13.
收稿日期:
修回日期:
基金项目:
第一作者:刘海(1987-),男,学士,工程师
研究方向:工程项目管理技术