船舶舾裝件標準化設計與分析1

李海昭，陳 丹

（1. 青島北船管業有限責任公司，山東青島 266400；2. 中國船舶集團青島北海造船有限公司，山東青島 266520）

0 引言

傳統的造船工藝將舾裝作業作為船體建造的后續工序，即先建造船體，待船體完工下水后，再將其停靠在舾裝碼頭進行舾裝作業。然而，根據現代造船模式，以及殼舾涂一體化的指導思想，舾裝必須與船體建造并行或交替進行，即預舾裝或先行舾裝工藝。國內外先進船廠已經實現舾裝高度組織化，鐵舾件、管子零件和局部裝配的組件都可直接形成舾裝單元。

為提高造船效率，船廠對船舶舾裝配套完整性、通用性和及時性的要求越來越高。隨著造船成組技術等先進技術的推廣和應用，對船舶舾裝件進行標準化設計成為可能。標準化設計可為船舶提供質量保證，縮短建造和供應鏈周期，降低建造成本。

本文對國內舾裝件配套現狀進行介紹，并對流水線生產節拍不平衡的原因進行分析。在此基礎上，對舾裝件標準化設計的優勢、策略和發展趨勢進行介紹，并給出推進標準化設計的相關建議。

1 國內舾裝件配套現狀

1.1 存在的問題

目前，國內大部分船廠采用外包的形式進行舾裝件的配套生產，外包公司按照船廠圖紙的要求進行加工制作即可。舾裝件在配套生產的過程中常出現以下問題：

1）項目設計周期緊、設計出圖集中，采購原材料需要時間，舾裝件到貨不及時。

2）舾裝件種類多，生產準備周期短，生產周期長。

3）舾裝件托盤配齊率和舾裝率較低。

4）舾裝件供貨質量差，返修數量多。

5）產品種類多，不易批量生產。

6）船東多，油漆品種多，且更換頻繁，出錯率較高。

7）舾裝件油漆質量較差，返工較為頻繁。

1.2 原因分析

1.1 小節所述問題通常會導致流水線生產節拍不平衡，這些問題產生的原因主要有以下5 方面：

1）由于每個船廠都有各自的設計慣例和標準，這就導致舾裝件的設計無法形成統一的制作要求和標準。舾裝件外包公司必須按照船廠的要求進行個性化加工制作，無法形成流水線作業，故其生產效率低下，質量參差不齊，不能及時有效地為船廠提供舾裝件的配套，進而導致流水線生產節拍不平衡。

2）國家標準、行業標準、企業標準等標準文件數量過多，不同外包公司依據的標準不同，部分公司存在使用過期標準的情況。此外，舾裝件規格種類眾多，通常由設計主管憑經驗進行選取，這就導致不同主管的選擇存在差異。

3）同一船廠的不同專業部門對標準的依據不同。

4）由于依據的標準不統一，故材料采購種類眾多，部分特殊材料的種類多但用量少，導致采購周期無法控制。

5）由于舾裝件的種類眾多，外包公司需要花費大量時間和精力對圖紙進行研究，這會增加制作周期和管理成本。

2 舾裝件標準化設計

2.1 舾裝件標準化設計的優勢

1）實現技術儲備、固化和傳承。標準化設計將技術轉化成標準，將技術流程固化下來并形成手冊。標準化設計可實現技術傳承，讓經住實踐考驗的技術得以保存，能為實現迭代優化和創新突破奠定基礎[1]。

2）提高設計質量和施工質量。標準化設計可有效減少因設計人員缺乏經驗而導致的設計錯誤，減少現場人員的返工量。

3）提高設計效率、促進產能提升。標準化設計具有快速建模、自動出圖等功能，可實現生產設計的快速化和自動化，進而提高設計效率，縮短設計工時，提高設計質量。此外，標準化設計需要的材料種類較少，可提高設計效率和生產效率。

4）降低成本。標準化設計可降低設計、采購、生產成本，還能有效控制舾裝件的制作周期，確保舾裝件制作、配送的準時性，以及各階段產品的完整性，進而提高船廠的市場競爭力。

5）推動管理信息和業務流程標準化。標準化是規范化和精細化管理的基礎，標準化設計通過產品標準化來推動管理信息和業務流程的標準化。

6）推動船舶設計的輕量化。輕量化設計是標準化設計后優化設計的產物，標準化設計充分利用余料，進一步提高材料的綜合利用率，降低生產成本。

2.2 舾裝件標準化設計策略

1）頂層設計。強化頂層系統謀劃，找準工作著力點，大力實施標準化戰略，深化標準化改革，堅持問題導向原則，強弱項補短板。

2）標準化設計體系建立。全面構建船舶標準化設計體系，理順船舶標準化設計流程，制定標準船型，提高設計效率和質量，降低成本，實現從船型標準化、規格書標準化到舾裝件標準化和工藝標準化的設計全流程標準化。

3）標準與科技創新相融合。加強溝通、多方協同，戰略合作促進標準化創新設計，同時加大標準化與科技創新、管理改革的融合力度，充分發揮標準化的基礎性、戰略性和引領性作用，助推船舶行業高質量發展。

4）組合應用。綜合各專業特點，利用標準化原理將各專業的設計要素相融合，實現標準簡選和簡化。此外，借助大數據和互聯網思維，建立各個專業融合設計的標準化方式。

同步推進標準化、輕量化、信息化，全面推進船型系列化、設計模塊化、配套產品標準化、信息處理標準化、基礎數據規范標準化，構建船舶舾裝件數字化模型標準，形成產品數字化設計、生產和歸檔標準化。

3 舾裝件標準化設計的發展趨勢和建議

隨著國際海運市場的逐步回暖，國際船市呈復蘇態勢，世界造船業仍將保持中日韓“三足鼎立”競爭格局。日本在造船技術、生產效率和產品質量上仍具較強競爭力，但總體上處于產能調整收縮期；韓國是中國目前最大的競爭對手，無論在接單量還是建造周期、質量等方面均明顯優于中國，并在相當長的時期內仍將保持競爭優勢[2]。與日韓先進造船集團相比，中國造船企業的每修正總噸工時消耗、人均修正總噸相差在1 倍以上，中高端船型造船周期長3～6 個月。日本和韓國的造船集團采用技術工藝至上、效率效益優先的精益管理路線，具有相當先進的舾裝件設計水平，以及良好的專業化配套能力，實現了各類舾裝件的標準化、規格化、系列化。日本和韓國的造船集團將舾裝件的標準化設計作為整個船舶設計和建造過程中的一條主線進行管控，有效提升了船舶舾裝件的整體設計、配套和建造效率。因此，舾裝件的標準化設計是提高舾裝件的制作效率，增強船舶配套的完整性、通用性和及時性的重要策略之一。為推進舾裝件標準化設計的進程，本文提出如下建議：

1）確定舾裝件的建造方針，預舾裝、單元組裝的范圍和數量，新工藝與新技術的應用情況，質量和成本管理要求。這些內容在初步設計、詳細設計、生產設計中緊密銜接。在設計和生產時要綜合考慮預舾裝日程、物量、工時、周期、場地等因素，以實現各專業的統籌與協調。

2）制定舾裝生產設計技術標準，研發標準件信息資源數據庫，擴大舾裝件標準化的覆蓋范圍，提高產品的可互換性，增加標準產品的采購和制作數量，并進行批量采購、戰略采購或批量制作，有效降低船廠采購成本[3]。

3）利用標準化促進采購戰略化，為打造優質舾裝件供應鏈創造良好條件，確保舾裝件的來貨質量。供應商通過標準化生產大幅提高生產效率，并有效降低成本，最終形成產業良性循環，船廠和供應商合作共贏。

4）在舾裝生產設計過程中，選擇較少種類且工藝性能優良的材料，簡化設計，優化舾裝生產設計的各個設計環節，提高整個舾裝制造系統的資源利用率。建立和梳理通用件清單，建立健全通用件庫存管理，提高反應機制，以滿足快速生產的需要。

5）通過通用技術協議或清單采購提高設計和物資采購工作的質量及效率，降低技術風險、采購風險及納期風險。此外，技術設計不再需要簽訂技術協議，以托盤或清單的形式訂貨。

6）聯合物資部門推進戰略采購，固化優質廠家，提高材料的通用性，降低采購成本，減少剩余物資，以獲得較大的經濟效益。

7）不斷推進舾裝件標準化設計優化工作，建立適合船廠自身發展的標準化文件，如舾裝件標準化設計簡圖、通用圖冊、材料附件選型標準化圖冊、舾裝件表面處理圖冊等。

4 結論

本文介紹了國內舾裝件配套現狀，分析了流水線生產節拍不平衡的原因，在此基礎上，對舾裝件標準化設計的優勢、策略和發展趨勢進行了介紹，并給出了推進標準化設計的相關建議。本文的研究成果可為船舶舾裝件標準化設計提供一定參考。