基于TBP实现船舶电气设计中的降本增效

蒋家浩，刘 健，刘洋洋，付 裕

（烟台中集来福士海洋工程有限公司，山东烟台 264200）

0 引言

2020年以来，突如其来的新冠肺炎疫情使得本来低迷、惨淡的船舶市场雪上加霜，迫使大多船厂以低价接单，给船厂的生产经营带来很大的挑战。为此，各家船厂使出浑身解数，实行降薪减员、采用新材料和工艺、优化组织结构、压缩采购成本等各种方法以期达到降本增效的目的。本文提出将丰田工作方法（Toyota Business Practices，TBP）应用于船舶电气设计[1]中，最终解决了某运输船设备成本超出预算的问题，实现了降本增效的目的。

1 TBP应用过程

TBP是适用于各职位/职能的全员共通的基本工作方法，可确保有效地实现持续性成果。TBP方法步骤概述见图1。

图1 TBP步骤示意图

对于本例中的某运输船，船东要求推进及操纵系统有冗余，必须拥有两套电气的动力及控制部分，且一套出现故障不得对另一套产生不利影响。通过与负责失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）的第3方进行沟通，发现规格书提及的配电系统中变压器的配置方案不满足冗余要求，需另行增加变压器及其他设备，这会导致动力系统的原材料及人工成本严重超出预期。为了最大限度地降低成本，本文将TBP方法应用于船舶电气设计中，TBP方法共有8个步骤。

第1步：明确问题，即分析现状及理想状态。本案例现状是船厂按规格书描述的动力系统配置不满足船级社对推进及操纵系统冗余的要求，如果增加设备及相应的材料，会增加15万元的额外成本。理想状态是现有的动力系统能满足船级社要求。由此，可以明确问题是现状和理想状态之间存在的15万元的成本差异。

第2步：分解问题。这一步具有2个实施要点如下所示：1）将问题分层次、具体化；2）选定要优先着手解决的问题。

如图2所示，该运输船中，增加15万元费用主要是因为项目前期设计阶段考虑不充分，导致设备采购及人力的成本增加。经过分析，要优先着手解决的问题是变压器数量及容量的增加及由此带来的电缆及人工费用。因此，需着重考虑的问题点是减少设备数量及电缆使用量，从源头上降低采购成本并减少后期的人力成本。

图2 “分解问题”步骤示意图

第3步：目标设定。主要包括2个步骤：1）下定自己解决问题的决心；2）设定定量、具体且富有挑战性的目标。

在保证系统满足规格和规范要求的前提下，通过我们自己的努力来优化设计，降低推进及操纵系统的配电系统成本15万元。

第4步：探究问题产生的原因。首先摒弃先入为主的观念，从人、机、料、法、环等方面综合考虑，找出规格书中配置不符合船级社要求的关键点。本问题的关键点是规格书要求2台变压器不能同时使用、电伴热变压器未考虑和照明变压器合并以及230 V的设备数量太多。本项目原因探究的过程见图3。

图3 “探究问题产生的原因”步骤示意图

第5步：制定对策。根据问题产生的原因制定相应的对策（见表1）。

第6步：策略实施。根据制定的对策，有组织有条理地实施（见表1）。

表1 制定对策与实施过程

第7步：效果验证。与规格书配置方案相比，使用TBP八步法可减少3台变压器、3个分电箱及800 m动力电缆，由此减少的设备材料及设计人工费用共计约16万元。完成了设定目标，既为公司节省了成本，又满足了船东及船级社[2-3]的要求，同时自身的解决问题的能力得到了很大的提升，并积累了处理类似问题的经验。

第8步：巩固成果。主要进行了以下3条措施进行成果巩固：

1）作为公司内部经验分享，可以在其它新建项目上进行横向拓展。

2）将PSMR规范要求的冗余设计思路写进设计指导手册，指导后续项目的方案设计避免再次出现系统配置不合理的情况。

3）进行行业内推广。

2 结论

通过TBP八步法的使用，找出电气设备费用超标的具体原因。通过和船东沟通、拆解电伴热变压器容量及提高设备电压等级等方式，减少了设备材料及人工费用共计约16万元，成功地解决了电气设备费用超标的问题，实现了降本增效的目标。