场地编码在造船企业中的应用及堆场使用率分析
2021-05-06刘海石金宇恒
刘海石，金宇恒
(上海外高桥造船有限公司，上海 200137)
生产场地编码是生产场地资源管理的一部分，统一编码编制标准可以提升生产管理效率。依据统一编码规则对主要生产区域进行编码，可以使场地具有独立性、整体性、层次性。船舶企业的生产制造场地多指除消防安全、人员办公、生活区等与生产制造无直接关系以外的区域[1]。规范编码后，可以实现快速地、精确地物流管理，并对后续生产场地信息化管理打下坚实基础。
依据上海外高桥造船海洋工程有限公司生产场地实际特性，参考外高桥造船的成熟应用的编码规则，自南向北，由西向东。采用较少位数进行编码，对各部门生产工位精确定位。
1 编码构成
场地编码由数字、字母混合编制，分为一级代码、二级代码、三级代码、工位代码和部门代码共5级代码。
1)一级代码。由数字或字母组成，指公司生产大区域。其中包括外场、平台(P)，道路(经向J、纬向W)，码头(Q)和内场(数字)共6种大区域。内场一级代码以公司实际生产车间经纬位置确定。
2)二级代码。由数字组成，指公司生产中区域。在一级代码“大区域”的基础上，相同使用功能的区域为同一数字，并以生产场地的经纬位置排序编制。
3)三级代码。由数字组成，指公司生产小区域。在二级代码“中区域”的基础上，相同使用功能的跨间或地块为同一数字，并以生产场地的经纬位置排序编制。
4)工位代码。由数字组成，指公司生产使用工位。在三级代码“小区域”的基础上，为每个小区域编制独立的，由数字01～99组成的工位编码，原则上以实际生产工位顺序编制。
5)部门代码。由数字组成，指公司各生产相关的部门。其中包括公用(0)、制造部(1)、模块部(2)、涂装部(3)、总装部(4)、配套部(5)、生产保障部(6)，以及品质精度部(7)，共7个部门和1个公用。
例一：132011。
一号大区域-第三号中区域-第二个跨间-第一个工位-使用部门制造部(通常省略)。
例二：P72013。
外场-第七号中区域-第二个地块-第一个工位-使用部门涂装部(通常省略)。
2 编码应用
2.1 编码信息化使用
将编制完成的生产场地编码录入SEM系统，实现分段物流管理信息化、生产场地编码模块化。
分段物流看板以及场地看板管理系统的建立，是为了满足公司对分段和场地进行精细管理的需求，以SEM系统为平台，集中应用无线网络技术、电子地图技术对分段移动指令实时进行管理，同时对公司范围内的分段移动进行实时跟踪和图形化的看板显示，对相关场地利用情况、产品位置及移动情况、具体操作的责任部门和责任人进行跟踪，监督和检查。
6位编码编制完成后，将编码录入SEM系统内并进行进一步工位数据完善，补充工位使用功能信息使之模块化。通过SEM系统管理人员可以做到对生产场地的集中管控，直观查看生产场地胎位、堆场、物资堆放等场地信息，对计划编排人员、资源管理人员的工作效率有着一定的提升作用。公司管理层人员可以通过系统编码模块化更加清晰的了解当前公司生产场地情况，增加对生产饱和度的把握，见图1。
图1 SEM系统内生产场地实际分段摆放情况
2.2 编码网格化使用
网格化管理是根据管理需要，在作业区进行进一步细化的管理形式。是生产部门“细化部门管理、统筹外包管理、强化班组管理”的有效途径，也是专业部门推进“业务标准化、管理规范化、信息集成化”的重要抓手。
2.2.1 生产责任网格化
以外高桥海工为例，主要生产部门分为制造部、模块部、涂装部和总装部，各个部门的主要生产指责、主要生产场地各不相同。场地编码编制完成后，各生产部门生产区域以网格的形式被划分，见图2。
图2 生产场地网格划分
每个网格区域为独立作业区，配备以主持作业长为网格责任人的不同生产职责的生产区域。在作业区下，可划分为以班长为网格责任人的不同生产职责的生产区域。在“班”的生产网格下，可以将工位划分给个人或小组，每个人或每个小组对自己的工位网格负责。
网格责任划分完毕后，可以建立网格责任数据统计表，在进一步明确网格责任人的同时还可以做到保存数据的作用。
2.2.2 网格化管理
生产场地编码可以应用到生产场地5 s目视化管理，作为区域网格管理的基础材料，同时可以对网格区域安全、网格区域质量、计划完成率、产出等进行管理。
每个生产工位都有各自确定的生产场地编码，见图3。
图3 场地网格化CAD示意
可以建立生产场地工位使用情况数据统计表，以主要生产节点为主，其他为辅。通过生产部门反馈、实际生产现场巡查定期更新数据表，表内数据可包含：工位分段(总段)摆放情况、分段(总段)报验状态、分段(总段)冲砂状态、分段(总段)涂装状态、分段(总段)回厂状态等。此表建立完成后，可以从表内直接查询不同工位的实际使用情况。
生产场地责任网格化后，建立网格责任评分机制，对网格内安全、5 s、计划完成率、产出等作为数据基础，对网格责任人、责任部门进行周度、月度、年度的考核。
3 分段堆场使用率计算
因船舶行业的生产特殊性，堆场作为企业生产过程中的重要资源之一，合理的堆场使用不仅能够降低各类物流过程的运转成本，还能提高分段运转效率[2]。根据目前公司生产场地的实际使用情况，结合数学计算对分段堆场使用率进行测算分析。
3.1 堆场使用率测算
3.1.1 测算规则建立
根据公司划分给各生产部门的生产场地工位数量，得到生产场地理论工位数量N。
根据公司划分给各生产部门的生产场地，得到生产场地区域总面积(包含中间通道、安全通道等)S。
根据实际堆场分段摆放数量，得到生产场地区域每日实际堆场分段摆放数量Ni。
根据实际分段使用堆场面积，得到生产场地区域每日实际堆场使用面积Si。
实际使用面积摆放分段数量与理论区域面积摆放分段数量之比形成堆场使用率，并与理论堆场使用率进行对比，分析总结每日生产场地堆场使用率的变化原因。
由上述数据计算得出堆场使用率Xi。
Xi=SiNi/SNi=1,2,…，n
(1)
注：堆场使用率为不同区域独立计算，默认每个理论工位可摆放分段数量为1个。
3.1.2 模拟测算
根据实际生产场地使用情况得到每日堆场摆放分段数量Ni以及所占堆场面积Si，由式(1)计算得出每日堆场使用率Xi，累计一定数据后计算得出平均堆场使用率E。
E=∑Xi/n
(2)
(i=1,2,…,n；n为堆场使用率累计数)
理论生产场地堆场使用率X0：标准工位占用面积与场地区域总面积之比，即
X0=S0/S
(3)
式中：X0为理论生产场地堆场使用率；S0为生产场地区域标准工位占用面积。
注：堆场使用率为不同场地独立计算，默认每个理论工位可摆放分段数量为1个。
3.1.3 结论分析
将每日平均堆场使用率与理论堆场使用率进行对比。
若0<(X0-E)<15%，则此阶段生产场地堆场使用情况较好，各生产工序相对稳定，可稳步提升工序负荷、提高各工序的生产速度，避免造成各工序等工现象的发生；
若15%<(X0-E)，则此阶段生产场地堆场负荷较低，需提升工序负荷、提高各工序的生产速度，否则会导致公司各生产资源的浪费，不利于公司产能提升；
若-10%<(X0-E)<0，则此阶段生产场地堆场负荷较高，可适当的降低工序负荷以及各工序的生产速度，避免造成生产场地拥堵的现象发生；
若(X0-E)<-10%，则此阶段生产场地堆场负荷极高，需减少工序负荷、降低各工序的生产速度，否则会导致生产场地拥堵现象的出现，不利于公司生产的进行。
3.2 具体案例
以外高桥海工分段堆场(P24)、上建舾装堆场(P25)为例，收集整理2020年4月内4 d数据，见表1～4。
表1 每日各场地分段堆放数量 只
表2 每日各场地分段使用面积 m2
经式(1)计算，得到P25场地每日堆场使用率分别为
X1=17×5 011/16×9 000=59.16%；
X2=17×5 011/16×9 000=59.16%；
X3=17×5 011/16×9 000=59.16%；
X4=17×5 011/16×9 000=59.16%。
得到P24场地每日堆场使用率为
X1=52×10 082/45×23 500=49.58%；
X2=54×10 082/45×23 500=51.48%；
X3=53×9 816/45×23 500=49.2%；
X4=47×8 974/45×23 500=39.88%。
表3 生产场地区域面积 m2
表4 理论堆场工位数量 只
经公式(2)计算得出P25、P24平均每日堆场使用率为
P25：E=∑X4/4=59.16%；
P24：E=∑X4/4=47.53%。
经公式(3)计算得出P25、P24理论堆场使用率为
P25：X0=6 400/9 000=71.11%；
P24：X0=10 340/23 500=44%。
理论堆场工位使用面积见表5。
表5 理论堆场工位使用面积 m2
3.3 结果
1)分析P25场地堆场使用率。
0<(X0-E)<15%，所以此阶段P25场地生产负荷较低，存在较多空余场地，生产部门应适当增加工序负荷、提高各工序生产速度，避免造成场地资源的浪费。
2)分析P24场地堆场使用率。
-10%<(X0-E)<0，所以此阶段P24场地堆场负荷较高，生产场地稍显拥挤，生产部门应适当减少工序负荷、降低各工序生产速度，避免造成场地拥堵的现象发生。
4 结论
1)编码规则具有明显的层次关系、主次关系、顺序关系，编码位数统一为6位(部门代码通常省略)，即使生产场地使用功能发生变化，此编码改动幅度相对较小，有效减少生产管理人员因场地使用功能发生改变而重新编码的工作时间。
2)场地编码的优化改进后，在试运行的阶段时间内，证明优化后的编码更加合理，且更具有适用性。
3)所提出的堆场使用率测算方法，可以为公司场地布局提供基础数据。
