浅谈船舶建造的现代工程分解结构

李宏越 杨玉庆

摘 要：近年来，船舶建造的现代工程分解结构得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了船舶建造过程以及船舶工程分解需求，并结合相关实践经验，分别从船舶工程分解结构以及造船工程计划体系等多个角度与方面，就该课题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：船舶建造；现代工程；分解结构

1 现代造船模式概述

现代造船模式以成组技术理论和系统优化理论为指导，以实现均衡、连续地总装造船为目标。

系统工程是把系统作为研究对象，它的目的在于运用系统的理论和方法，研究、设计新系统或改造现有系统，使系统达到最优化目标。系统工程技术的基本原理是运用统筹优化理论。统筹优化理论就是把要研究的对象，用概率、统计、运筹和模拟等方法，经过分析、判断和推理等程序，建立某种系统模型，进而采用最优化方法，求得系统的最优化结果。

成组技术是将具有相似特征、相似信息的多种事物，按照一定的准则分类成组，使若干种事物能够采用相同的处理方法，已达到节省时间、人力和费用目的的技术。现代造船模式以上述两种理论为指导，在船舶建造过程中，首先按船体首尾、中部和上层建筑等相对完整的“中间产品”划分大的区域。然后，按作业类型和建造阶段划分各级“中间产品”——总段、分段、组件、部件、零件等。将具有相同工艺过程的“中间产品”组织定场地、定设备、定人员、定流量、定流程的专业化生产。

2 船舶建造过程分析

2.1 生产准备

生产准备工作可分为三个阶段：合同签订阶段，合同签订至开工阶段，开工至交船阶段。

2.1.1 合同签订阶段

合同签訂阶段是生产准备工作的前期管理范畴，该阶段的目的是签订船舶建造合同。从接受船东的订货要求开始，根据船厂建造能力以及现有工程负荷（企业工程线表）情况进行负荷计算，以确定能否接受订货，若根据船东交货期要求企业生产能力能够满足，则开始进行谈判。设计部门按照船东的意见，制作说明书、基本设计图及合同文件，然后正式商谈，双方签订合同。本阶段主要成果合同文件、制作说明书、合同设计文件等。

2.1.2 合同签订至开工阶段

合同签订至开工阶段是生产准备工作的重要环节，是进行设计、物资订货、工程准备的主要阶段，该阶段是及时开工及开工后连续生产的基础。它可分为三个阶段：初步設计与工程准备阶段、详细设计与工程准备阶段、生产设计与工程准备阶段。主要成果包括建造方针书、生产准备及建造综合日程计划、设计日程出图计划、主要设备物资供应计划以及生产准备双月滚动计划等。

2.1.3 开工至交船阶段

开工至交船阶段为生产准备的后期阶段。这个阶段主要工作是确保生产的连续性，以壳、舾、涂一体化为中心，以船台和水下工程为主线，从施工图纸的及时提供到材料设备的准时供应以及相关的工程准备工作等给以保证。

2.2 施工建造

现代造船模式是以中间产品为导向的总装造船，其生产主流程也将是中间产品的流水化生产和装配的过程，如下图所示，从下料加工开始，然后小组立、中组立到分段组立，再从分段预舾装到分段总组，从总段预舾装到船台搭载，最后到码头试验交船，涂装工作贯穿整个过程中去。在总装造船生产线中，按板材、型材和平面、曲面、立体等不同的分类，实现空间分道、时间有序，逐级总装的生产组织方式，进而形成以中间产品为导向、壳、舾、涂一体化总装造船生产线。

3 船舶工程分解需求

我国船舶建造企业结合我国的实际情况和条件，在应用实践中，也提出了一些新的观点，如三维的现代船舶工程分解结构、按照集成导向原则编制的装配分解结构等。但总体而言，目前在进行船舶工程分解的过程中解，没有统一的标准且随意性较大，存在以下问题。

3.1 是从单船的建造去考虑的。单船建造的分解结构稳定性差，不利于知识的积累和再利用。

3.2 仅考虑分段制造级的中间产品完整性，而未对各个制造级中间产品完整性做出合理有序的策划，未形成造船主流程各个制造级壳、舾、涂一体化完整性标准序列。

3.3 即使有的分解加入了进度因素，但没真正支持作业一体化，分解仍相对静态，不能良好反映船舶建造全生命周期。

作为典型的复杂产品，船舶产品在进行工程分解时应能兼顾以下需求。

（1）通过强调专业内容，把船舶创造性地划分为许多理想化的中间产品，即按船体和舾装分解为小任务包。例如，把零件和部件作为任务包，使之能协调地分道生产，以利于任务的制定、下达与考核。

（2）根据成组技术的相似性原理，为获得流水线生产方法的效益，以最有效的手段制造多品种、小批量产品，需要把具有相似性和重复性的事物集中起来处理，这要求资源占用信息的标准化与规范化。例如，以成组技术原理实施管件族制造。

（3）按照现代造船模式需求，应能支持壳、舾、涂作业空间分道，时间有序；实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续地总装造船的现代造船生产管理体制。例如，以船体建造为主线，舾装作业穿插其中，尽量前移以缩短船台周期。

（4）应能兼顾从生产设计到完工下水，体现设计、生产等众多部门的组织保障与支持。

（5）船舶工程结构分解应可更新、可追溯、动态化、完整性。

4 现代船舶工程分解结构

针对SWBS的缺陷，本文提出了现代船舶工程分解结构（MSWBS）概念。MSWBS是一种三维形式的工程分解结构，其三个坐标轴X轴表示船舶建造的进度结构，Y轴表示船舶建造的组织结构，Z轴表示船舶的产品结构。

在进度结构中，按照船舶建造的时间顺序，以合同生效为起点，依次为初步设计、详细设计、生产设计、分段制造、船台合拢、下水及交船。由于各个船舶建造企业的具体情况不同，其组织结构也不尽相同，在本文中通过研究单船建造过程提出一种通用的单船建造组织结构，即在单船建造项目经理负责下的设计部门、生产管理部门、施工建造部门、物资供应部门、质量控制部门。产品结构是一个分级层次系统，继承了SWBS的结构，其顶层是整个船舶，最底层是托盘单元。中间有建造区域，分段建造，框架平面建造。

MSWBS是在SWBS基础上集成了进度结构（时间）和组织结构，从时间观念上是动态的，因此可以表达船舶建造生命周期的全部信息。

5 造船工程计划体系

计划管理是造船工程管理三大支柱即计划管理、质量管理、成本管理之首。造船工程计划主要分成线表计划、大、中、小日程计划四个层次。线表计划用以指导企业中长期与中短期经营生产目标，包括营业线表与建造线表等；大日程计划是船舶建造方针，在保证交货期的前提下，明确各个节点每个部门所要完成的工作；中日程计划是部门建造方针，由物资、设计、生产、财务等部门围绕大节点计划编制；小日程计划为施工计划，由生产部门围绕中日程计划编制，说明具体做什么、做多少，什么时间做。不论哪个层次的计划，工程计划管理是多维的综合协调的计划，计划平衡既要对资源和作业量、进度和任务等在各个阶段进行平衡，还要对单船和多船进行平衡，以及近、中、长期计划的平衡。

6 结束语

综上所述，加强对船舶建造的现代工程分解结构的研究分析，对于其良好效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

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[2] 倪维松.项目管理在船舶建造中的研究与应用[D].哈尔滨工业大学.2017（01）：115-116.