船舶管材管附件集配管理系統建模及應用

鄭俊麗, 陳 強, 周國勝

(江蘇熔盛重工有限公司， 江蘇 南通 226532 )

船舶管材管附件集配管理系統建模及應用

鄭俊麗, 陳 強, 周國勝

(江蘇熔盛重工有限公司， 江蘇 南通 226532 )

現代造船模式主要是以“中間產品組織生產”為基本特征，其顯著特點是生產管理均以托盤管理為核心進行展開。本文重點闡述了管材管附件的集配送管理流程及相應的系統功能模塊。通過建立管理模型，使計劃、托盤與實物有機統一，實現其管理信息化、科學化、規范化的目的。

造船 管材管附件 集配管理 托盤 建模

1 引言

現代造船模式主要是以“中間產品組織生產”為基本特征的總裝式造船模式，而其最顯著的特點是生產管理均以托盤管理為核心進行展開。在生產過程中，管系安裝托盤的完整性只對分段報驗、船體搭載等關鍵環節有較大影響。另外，管系制作材料集配是依據管系制作托盤表，并結合原材料庫存，經過匹配后，獲得最合理的集配方案[1-2]。

本文重點闡述管材管附件的集配送管理流程，建立管理模型，并實現了信息化，其最終的目的是使計劃、托盤與實物有機統一，使其管理科學化、規范化。該系統主要用的是模塊化設計，包含到貨登記、管材入庫、庫存管理、管材出庫、托盤套料、資源鎖定、指令配置、查詢統計等內容。

2 管材管附件集配總流程

2.1 定義

管材、管附件集配：是從事管材、管附件配備(來料接受、倉庫管理、原管配送、管材加工、成品管分理及成品管配送)等環節，以高水平實現管材進出庫的流通設施。

倉儲物流部門是一個必要的中間過渡部門，它既要熟悉整個造船的操作規范和工藝流程，還要了解生產進度以及施工人員、技術人員以及生產廠家的密切聯系，除了集配管材管附件外還要進行管材管附件的計劃管理、信息管理、托盤管理、按時收發托盤等工作[3-5]。

2.2 集配現狀

(1) 管材管附件倉儲管理。由于建造船舶種類不同，管材管附件種類、規格數量眾多，且不斷變化，使用簡單的電子表格記錄材料的出入庫信息是遠遠不夠的。同時，對于倉儲過程的質量控制，需做到“先進先出”原則，手工在表格中標記和選取材料效率及準確性很低，且原材料信息追溯困難。

(2) 管材管附件集配過程。管材管附件集配，涉及從材料入庫、庫存管理、托盤虛擬匹配、實物集配出庫等過程，其周期長，信息量大，托盤虛擬匹配過程邏輯性強。使用手工操作效率低，且準確性低，管系制作托盤完整性受到影響。

3 船舶管材管附件集配管理框架

3.1 管材管附件到貨入庫分析

一般船廠物資采購部門會提前向倉儲部門相關人員提供送貨信息，并要求供應商隨貨提供送貨單。質保部門會事先規定好物資類別的標注。先檢后卸，貨到后，先由質保部門檢驗員進行檢驗，檢驗合格后在送貨單上簽字確認并送至倉儲部門，倉儲部門庫管員在送貨單上填寫清點數量及存放的庫房庫位，檢驗確定的不合格品由物資采購部門負責退換貨處理。如果發現送貨單物資與實物數量不符或規格不符則及時通知物資采購部門，由物資采購部門負責處理。物資接收后，倉儲部門庫管員將清點驗收完畢的送貨單轉交至倉儲部門信息登錄員進行信息錄入，在一個工作日內，完成入庫登記，并將入庫單及時整理后歸檔。

倉儲部門在接收到事業部提交的領料單后，按照領料單中的信息備貨。對缺貨的物資應及時報給計劃管理員。倉儲部門庫管員按照領料單信息并結合倉庫庫存信息對領料單中的物資進行發放，雙方簽認領料單，并將領料單交至倉儲部門生產管理科信息登錄員。物資發放后，倉儲部門庫管員將領料單轉交至倉儲部門信息登錄員進行信息錄入，在一個工作日內，完成出庫登記，并將出庫單及時整理后歸檔。

3.2 管子制造過程介紹

管材管附件生產遵循：下料、彎管、校管、電焊、打磨、泵壓、送處理、回廠、入庫的流程。將管子的狀態管控納入到信息平臺中，便于跟蹤托盤完整性和及時性，同時，如果在管子加工過程中需要修改，也能夠根據信息平臺上跟蹤的管子狀態信息，選擇是否需要利用原管材料進行修改。

3.3 成品管入庫流程

管材加工部門負責制定成品管托盤交接計劃，以便倉儲部門根據物量安排人力、車輛、場地等資源，從而及時有序辦理成品管托盤入庫相關工作。相應表單明確標注相關信息，并組織現場交接。質保部門人員檢驗成品管質量，并出具檢驗結果，若檢驗結果合格管材加工部門與倉儲部門正式交接，若檢驗結果不合格則終止交接。倉儲部門倉管人員與管材加工部門人員信息核對每根成品管實物，之后倉管人員將相關表單交給信息錄入員辦理入庫數據處理。信息錄入員根據表單上的信息，進行入庫數據處理，最后將入庫單據整理歸檔。

3.4 成品管配送流程

倉儲部門生產管理科計劃人員根據成品管托盤配一周滾動計劃及生產部門需求計劃，下發配送指令給配送人員。標注相關管材規格、生產計劃、配送地點、接收人等信息。配送人員接到配送指令后，聯系倉管人員將需配送的成品管托盤放置到待發區。倉管人員將需配送的成品管托盤放置到待發區后，配送人員根據配送物量，將成品管托盤配送到指定地點，現場接收人員根據指令清點實物信息。配送完成后相關表單上交至信息錄入人員，信息錄入人員根據指令對配送出庫托盤數據進行處理，同時更新系統內成品管托盤信息。計劃人員根據信息錄入人員在系統內處理的成品管托盤配送情況，統計托盤配送完成情況。計劃人員更新成品管托盤計劃及執行看板。

4 管材管附件集配管理系統功能模塊介紹

4.1 系統功能模塊框架搭設

系統功能的實現主要依附于系統內托盤與庫存數據表，其中庫存數據表又分為模塊庫存與物流庫存，具體如圖1所示。

托盤表中根據記錄托盤內明細數據的計劃信息、資源鎖定情況，從而得出托盤物資完整性，以及管托盤在物流配送過程中的全部狀態。通過資源匹配功能，將托盤的計劃信息傳輸至庫存中，實現配送計劃中實物與托盤的有機統一。對實物的出入庫信息進行實時輸入，可以即時查詢計劃執行情況。將托盤與物資通過資源匹配及鎖定進行統合，及時地反饋計劃執行情況。達到系統開發所要求的監控物流管材托盤配送情況的最終目的。

圖1 管材系統架構圖

4.2 系統管理模塊詳細介紹

4.2.1 托盤信息模塊功能

對托盤表的操作，主要分為托盤明細數據的導入、修改及刪除，托盤配送計劃導入與托盤完工情況的導入。

當導入的托盤信息數據庫中存在此托盤數據時，該托盤明細的字體以藍色標注，同時在顏色標識列中會自動賦予“藍色”，提醒系統操作員此托盤數據需更改，同時“保存”按鈕自動變成灰色，避免出錯數據導入系統中，效果如圖2所示。

圖2 托盤信息模塊——托盤信息導入系統截圖

托盤表數據查詢與修改。托盤需求數量個別出錯時，無需刪除全部托盤數據，只需選中要更改的行重新輸入數量，點擊“確定”即可完成更改。

主要功能除了較為常見的導入、導出、修改及刪除等外，還結合管材托盤修改單較多、原管作廢較多的特點，開發了自動判斷原管是否作廢的功能。如：原圖某一托盤中管子代號為“BF18-01”的原管，在該托盤第一次改單中出現了修改，則在系統中將原圖信息作廢，自動使用修改單信息。

4.2.2 系統資源匹配功能

計劃導入界面，在系統中對于每一個原托盤號與修改單號僅能賦予其唯一的計劃信息。資源匹配以計劃信息為指導。

此界面分為原圖計劃與修改單計劃分別導入。在原圖計劃導入中，系統自動設定截止導入日期時，該托盤內無制作計劃的修改單也被納入原圖計劃進行配送。 在修改單計劃導入中，同時要求導入建造平衡日期，用于在同一批次內判定修改單的優先級。

當導入的計劃或修改單出錯時，字體紅色表示該托盤的數據已經被計劃或修改鎖定；黃色表示數據庫托盤明細表中無此托盤，并以此來提示用戶進行更改，同時“保存”按鈕變為灰色，具體效果如圖3所示。

圖3 系統資源匹配——配置信息錄入系統截圖

自動匹配功能。自動匹配原則：只進行同等級、同規格的匹配，不存在代用關系，具體步驟如下。

將所有管材按規格與虛擬庫存進行匹配，若資源滿足則在相應托盤后進行記錄，同時在虛擬庫存資源中進行鎖定。若虛擬庫存僅能滿足部分托盤需求，則系統僅在部分托盤內記錄，并將虛擬庫存進行鎖定。最終，對系統內已鎖定的虛擬庫存做出庫處理。

系統為節約系統資源、精簡算法，將系統內自動匹配資源功能分為兩步：首先判定物流庫存是否滿足，將庫存無法滿足的數值反饋至托盤表。托盤表中，提取“同時顯示模塊缺件，物流庫存能夠滿足的數值”按船號、規格進行匯總。其次，將物流庫存中單根管材一一匹配至托盤表中，同時修改托盤表中模塊缺件數值，并將托盤表中的船號信息反饋至此根管材中，同時多配部分量記錄在虛擬庫存中。

手動匹配功能，因在管材配送及使用過程中，存在著一定的規格代用現象，所以設定此功能。此外，在此功能中添加了“釋放缺件”按鈕，即對于管托盤制作過程中部分可運用余料進行制作的管材，將在托盤表中標注“無需配送”。

缺件查詢。本軟件提供了兩種缺件查詢方式：從托盤查找對應的缺件與從缺件查找對應的托盤。其中從托盤查找對應的缺件同時可以查詢托盤內所有物資資源鎖定情況。

匹配功能與相關功能。在同一批次的匹配過程中，以單船單規格為匯總，系統賦予唯一編碼制“配置單號”。在后期匹配資源的釋放、出庫中，僅可通過此唯一值進行操作。

4.2.3 實物臺賬模板功能

物流管材入庫及查詢功能。物流庫存實行單根管理，在軟件中設立了自動拆行功能：將入庫清單中的管材按照行號拆分為明細根數的功能。

庫存信息。此庫存信息分為實物庫存和虛擬庫存，實物庫存包括已鎖定和未鎖定的管材，虛擬庫存是多配送給模塊那部分量。

資源匹配。由于在管材配送過程中，存在當配送工裝件、支撐管等非管托盤內物資時，無法使用自動匹配貨/手動匹配功能進行資源鎖定的情況，因此軟件開發了手動鎖定功能。同時考慮到在手動匹配階段可能存在的誤操作等，系統也設計了鎖定物資釋放功能。

修改配置信息界面，即通過匹配過程中系統賦予的唯一值“配置單號”進行釋放和更改配置單號。

物流管材出庫及查詢功能。與手動釋放資源界面類似，軟件中管材的出庫也必須通過“配置單號”進行出庫，即在本系統中未經過配置的管材無法進行出庫。

模塊庫存入庫。模塊庫存入庫物資主要為計劃外直送給模塊的物資，在后期資源鎖定時使用。

圖4 系統資源匹配——自動匹配功能系統截圖

圖5 實物臺賬模板——管材拆分入庫系統截圖

5 管材管附件集配管理系統實施后的效果驗證

(1) 通過提高信息處理的效率，節約人力成本。系統實施后，可以減少2人進行信息處理，節約人工費約5萬元/每年。

(2) 提升數據處理的及時性。目前通過手工進行資源匹配與鎖定，在收到修改單或管托盤后需要2個工作日才能完成資源匹配與鎖定。系統實施后，可以做到實時化，即可以提前兩天發現缺件，提出預警。

(3) 提升數據處理的準確性。目前根據修改單或管托盤，對庫存資源進行匹配與鎖定，每天需要操作7 000多條數據，難免會出現人為錯誤。通過系統可以避免這一問題，即可以實現100%的鎖定資源，預警缺件。

6 結束語

通過對現行的生產模式調研，嚴格按照軟件工程的軟件開發思想，經過了可行性研究、需求分析、總體設計、詳細設計、編碼、測試等幾個階段最終實現了系統的上線運行。在設計過程中，采用了結構化分析方法和模塊劃分等設計思想，從而使系統開發見效快、適用性高、程序設計有章可循，并通過效果驗證取得了良好的經濟效益，提高了管材管附件的倉儲物流管理水平。

[1] 孟輝，張明華，羅廣基等. 現代造船工程[M]. 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，1998.

[2] 李海軍，丁師鏞. 管附件定額與缺件管理系統的研究與開發[J]. 上海造船，2009，1：69-73.

[3] Bowersox D J, Closs D J. Logistical Management[M].New York, USA:McGraw-Hill, 1999.

[4] 李波. 倉儲管理自動化系統的研究與開發[D].鄭州：鄭州大學，2005.

[5] Hsieh S，Tsai K-C. A BOM Oriented Class-Based Storage Assignment in an Automated Storage/Retrieval System[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2001，17：683-691.

Modeling and Application of Distribution and Management System for Ship Pipe and Accessories

ZHENG Jun-li, CHEN Qiang, ZHOU Guo-sheng

(Jiangsu Rongsheng Heavy Industry Co., Ltd., Nantong Jiangsu 226532, China)

The modern shipbuilding model is characterized as “intermediate production organization”, and based on the tray management. The paper focuses on the pipe /the pipe accessory distribution management processes and its systematic function module. Through the establishment of management model, plan, tray and assets are unified.Accordingly, informationized, scientific and standardized managementis realized.

Shipbuilding Pipe accessory Distribution management Pallets Modeling

鄭俊麗(1978-)，女，博士研究生。

U673

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