船舶生產設計工時管理技術研究

姚 飚，陳 婷，張 磊

(江蘇現代造船技術有限公司，江蘇 鎮江 212003)

0 引言

造船成本包括船舶設計、建造全過程的所有成本。建立合適的工時體系是控制造船成本的有效措施之一。對于船舶建造工時定額的管理，國內外學者已開展大量的研究，并且在部分船廠得到了不同程度的應用。但是，船舶設計階段的設計工時還沒有量化，缺乏完整的設計工時體系。尤其在船舶生產設計階段，不僅投入的人力資源較多，需要各個專業人員的協同配合，消耗大量的設計工時，同時在設計人員能力參差不齊的情況下需要基于統一的標準按規范的方式工作，所以船舶生產設計工時管理相對更加困難。

本文通過分析船舶生產設計內容，分解船舶生產設計工作，提出制定任務分配的基本原則，建立船舶生產設計工時體系，給出項目及非項目設計工時基準。

1 船舶生產設計概述

船舶生產設計以詳細設計為基礎，結合船廠的制造資源能力，確定船舶的建造方針，編制各專業的施工要領，統籌協調各專業間的生產技術問題，對船舶進行數字化建模，并按區域、階段和類型進行作業任務的分解和組合，為生產部門提供各類施工圖紙和管理圖表[1]。

對于新造船來說，生產設計階段連接了詳細設計階段和生產施工階段，其輸出結果直接用于生產，因此對生產的影響也最大。

2 船舶生產設計過程分解及任務分配

2.1 船舶生產設計過程分解

船舶生產設計過程分解及任務分配是生產設計工作開展的前提。船舶生產設計過程分解就是按照一定的要求將生產設計過程分解成多個子過程，再將子過程分解成若干設計任務，最后由多個設計人員或設計團隊協同完成。生產設計項目開始后，就應進行項目分解，把總項目分解成若干子項目，以便于管理。

生產設計項目的分解首先按設計內容劃分為型線光順、TRIBON系統工程初始化、生產設計建模、生產設計出圖，其次生產設計建模和生產設計出圖分別按專業進行劃分，最后各專業建模、出圖工作按分段進行劃分。

船舶生產設計過程分解如圖1所示。

2.2 船舶生產設計任務分配

基于船舶生產設計過程分解，設計任務可以分配到各個設計小組，再由設計小組分配到設計個人。設計任務分解時，應該遵循獨立性、層次性、專業化、適度性等原則。影響設計任務分配的因素很多，包括任務難度系數、任務類別、軟硬件條件、設計人員的經驗及能力、設計人員手持作業量情況等。其中，設計人員的綜合能力、偏好程度和熟練程度(即完成任務需要的時間約束)等是影響設計任務分配的人為因素。生產設計任務分配既要考慮設計團隊的綜合能力，又要兼顧團隊的設計熟練程度，這樣才能提高生產設計效率。

圖1 船舶生產設計過程分解圖

3 船舶生產設計工時體系建立

3.1 船舶生產設計工時體系劃分

生產設計的總工時覆蓋了船舶生產設計過程中各個環節所需要消耗的工時。生產設計工時的計算可以以生產設計過程分解為依據，以設計任務作為工時的載體，結合設計過程的分解，細化到某個專業、階段、分段、區域、系統等各個維度的工時。設計作業類型包含建模、裝配計劃、出圖、校對、協調、修改以及非作業工時。通過對船舶生產設計過程中作業類型分析，船舶生產設計工時體系如圖2所示。

圖2 船舶生產設計工時體系圖

生產設計總工時是指所有員工進行船舶生產設計的所有工時，包括作業工時和非作業工時。其中，作業工時是指設計人員在公司內工作時產生的工時(含出差等)，包括項目工時和非項目工時。非作業工時是指設計人員不在公司內工作時的工時(主要指公假、調休、個人請假等)[2]。

項目工時是指設計人員投入到某個具體的生產設計項目的工時。參照圖1，項目工時可以分為型線光順工時、TRIBON系統工程初始化工時、生產設計建模工時、生產設計出圖工時。其中，生產設計建模工時按專業組織劃分為船體、輪機、電氣、舾裝等建模工時；生產設計出圖工時按專業分為船體出圖工時、輪機出圖工時、電氣出圖工時、舾裝出圖工時。而建模工時、出圖工時都可以按分段繼續劃分。

非項目工時是指設計人員投入到與本項目無直接聯系的業務中的工時。該部分工時一般分為投入到提高公司工作效率的工時和管理工時兩類。比如：技術交流工時、培訓工時、非項目出差工時等都可歸為投入到提高公司工作效率的工時。一般管理工時可分為：會議/活動工時、行政管理工時、文件管理工時等。

策劃和分配項目工時與非項目工時，并分析兩者之間的比例，可反映項目設計資源的需求情況。如果非項目工時比較高，表明在這段時間內該條船的設計工作量較少，可能存在設計人員過剩的情況，因而可以利用這段時間安排設計人員進行規范培訓、建模培訓、出圖培訓、標準培訓等，以此來提高設計人員的設計能力，從而增強團隊設計能力[3]。

生產設計建模工時和出圖工時是船舶生產設計工時的主要組成部分，占生產設計工時的比例很高。生產設計建模和出圖的工時受很多因素影響，與船舶結構參數等有密切關系，而且不同船型之間存在較大差距。需要考慮的主要因素有：船舶設計難易程度、詳細設計的圖紙質量和供圖及時性、各個專業的物量等。

3.2 船舶生產設計基準工時表建立

基準工時是指完成特定的工作量，并達到相關標準所需要的有效工時[4]。對船舶生產設計過程進行分解后，則需要建立相對應的基準工時表。船舶生產設計項目和非項目基準工時表的樣式分別見表1、表2。表中所列工時數據并不準確，首先需要通過經驗預估法制定項目中各個分段建模、出圖的基準工時以及非項目工時中技術交流、培訓、出差、會議、行政管理等基準工時，其次通過對實際工時的統計分析進行不斷校正，最后經過評審最終得到可以供船舶生產設計部門參考的船舶生產設計項目和非項目基準工時表。

3.3 船舶生產設計計劃編制及設計任務的執行

船舶生產設計計劃編制時需要理清設計任務與發圖計劃的日程邏輯關系，以及每項設計任務的內在日程關系，并為每項作業分配角色(崗位)資源，以設計發圖計劃為基準計算每項作業的計劃。同時，結合設計工時，預測各個階段不同角色(崗位)的人力需求情況，調整計劃以平衡人力的投入，在滿足發圖節點的前提下，使得設計任務有序的開展。

表1船舶生產設計項目基準工時表h

分段號型線光順工程初始化船體建模輪機建模電氣建模舾裝建模船體出圖輪機出圖電氣出圖舾裝出圖101分段102分段103分段6060404040403030303040404040303030304040404030303030……………………………

表2船舶生產設計非項目基準工時表h

類型提高效率類工時一般管理類工時技術交流培訓非項目出差其他會議/活動行政管理文件管理其他工時5050505050505050

各個專業主管基于發布的設計計劃，每周以設計任務的形式，分配具體設計人員的工作，校核人員的工時承擔情況，確保計劃的可執行性。

設計人員執行計劃時需要及時反饋完成進度，并根據實際情況申請臨時工作交專業主管審批，最終由各個專業主管檢查、評價工作的完成情況，其業務流程如圖3所示。

3.4 船舶生產設計實際工時統計

船舶生產設計周期長，過程復雜，工時的統計比較難。船舶生產設計實際工時統計可分為實際工時采集和實際工時分析[4]。傳統的工時采集方法往往按月統計，這種方法過于簡單，不能及時發現生產設計過程中各個環節的工時利用情況，不利于有效控制生產設計成本。實際工時的采集需要以設計任務分配為基礎，針對每個階段的每項工作進行日反饋。對于船舶生產設計的非項目工時，例如技術交流工時、培訓工時等需要進行采集，同時項目工時也需要采集。而項目工時采集需要根據生產設計過程分解對每個分段的建模、每份圖紙的完成進行采集。無論哪種工時，需要以日報的方式按日采集數據，如此才能保證數據采集的準確性。工時采集后需要對采集的工時數據進行統計分析，并與考勤工時進行校對，通過工時評價來修正基準工時。

通過項目實際工時的積累，可按階段、專業等維度分析人力資源的實際負荷分布，也可基于船型、物量進行工時的回歸分析，確定設計工時與物量之間曲線關系，便于后續項目的工時測算。

4 結語

船舶生產設計是整個船舶設計過程中時間最長，對船舶建造影響最大的階段。船舶生產設計工時管理體系是船舶生產設計管理的重要抓手，是控制生產設計成本的有力保障。本文對船舶生產設計過程進行分解及任務分配，建立了船舶生產設計工時體系，并以此為基礎，建立了船舶生產設計項目和非項目基準工時表，結合設計計劃負荷分析需求提出設計任務的派發和反饋流程，收集設計任務的實際工時，為設計工時的積累、統計、回歸分析奠定基礎，并為后續項目的設計工時預測提供手段。

圖3 設計計劃編制及任務執行業務流程