ECRS流程改善方法在半潜平台船体制造中的应用研究

陈庆虎

(中海石油(中国)有限公司海南分公司 海南海口 570312)

0 引 言

生产流程改善是一项长期策略，需要通过不断完善、优化，并在工程应用领域不断积累成熟的制造流程和管理方法，才能达到保持企业具有竞争优势的目的。本文结合某半潜式油气生产平台船体分段制造的ECRS流程改善方法生产实践，总结分析ECRS分析法在该平台项目生产建造管理过程应用的共性部分，供其他类似项目借鉴和参考。

1 ECRS方法介绍

1.1 ECRS概念

ECRS流程改善方法，即取消(Eliminate)、合并(Combine)、重排(Rearrange)、简化(Simplify)，对现有流程优化提升，达到提高流转效率、提升产品品质等目的。运用取消、合并、重组和简化的原则，可以帮助人们找到更好的效能和更佳的工序方法。

1.2 ECRS释义

取消(Eliminate)是指对所有不必要的工作环节和内容，不必再花时间改进。研究是否可以取消，是改善工作程序与提高工作效率的至高原则之一。

合并(Combine)是指对不能取消的工作环节，可进而研究能否合并。为了做好一项工作，自然要有分工和合作。分工的目的，或是由于专业需要，为了提高工作效率；或是因工作量超过某些岗位所能承受的负担，否则合并。有时为了提高效率、简化工作，甚至不必过多地考虑专业分工，而且特别需要考虑保持满负荷工作。

重排程序(Rearrange)是指取消和合并以后，还要将所有程序按照合理的逻辑关联重排顺序，或者在改变其他要素顺序后，重新安排工作顺序和步骤，并开展新一轮取消和合并的内容，使作业更有条理，工作效率更高。

简化(Simplify)是指对程序的改进，除去可取消和合并之外，余下的还可进行必要的简化，即对工作内容和处理环节本身的简化[1]。

ECRS分析法综合了各个典型生产管理方法的优点和实践应用，优势明显，同时笔者作为国内某深水半潜油气生产平台的项目首席，亲身经历该项目的生产管理实践，通过ECRS分析法，顺利完成该项目的阶段性建造任务，为项目整体的按期交付和调试投产打下了坚实的基础。本文将重点分析ECRS分析法在某国内深水半潜油气生产平台项目生产管理上的实践应用细节，并提炼出具有共性的优点供参考 借鉴。

2 ECRS方法工程应用

2.1 ECRS方法选择

任何作业或工序流程，都可以通过运用ECRS的改善方法进行分析和改善。通过过程分析实现流程简化，从而找出更好的效能、更佳的作业方法和作业流程。

ECRS流程改善方法是一种理念和思维模式，贯穿生产线的每一个环节，为生产线的作业人员所熟悉，更因为其减少工作时间、提高工作效率、节约生产成本、提高工作环境舒适度及安全性、改善产品品质等，深受生产线作业人员欢迎，能够在生产实践中得到进一步应用[2]。

基于ECRS流程改善方法为生产员工所熟悉且容易得到生产人员的认同和有效执行，能够在提升生产员工利益的同时实现管理团队的目标，为此在船体分段制造流程中选择ECRS流程改善方法以提升管理水平和开展应用研究。

2.2 项目描述

某半潜式油气生产平台，包括上部组块、船体以及船体关联的立管、系泊系统。其中上部组块包含直升飞机甲板、150人容量的生活区、上层甲板、生产甲板，上部组块全部重量为19780t。如图1所示，船体为一座四腿直立支撑、下部通过浮箱箱体连接的船台结构。船台结构包含20000m3凝析油储藏舱、柴油舱、淡水舱、乙二醇存储舱和海水压载舱等，船体全部重量为33000t。半潜式平台在国内设计制造和连接调试，建造施工周期为18个月。

图1 某半潜平台船体外形示意图 Fig.1 Sketch map of hull of a semi-submersible platform

船体生产设计工作由国内某知名船舶设计院承担。根据船体结构专业划分，结合国内施工工艺和装配能力，将船体结构划分为82个分段，其中60个船体分段交由国内某造船基地实施。

本文结合这60个分段的制造流程，以结构专业为代表，阐述ECRS流程改善的具体应用实例。

2.3 工艺流程介绍

造船行业的主要工作是钢板、型材的焊接与成型，具体的工艺流程虽有细微差异，总体流程基本一致。按照材料流转与制造工序，总体流程简单描述如图2所示[3]。

图2 船体分段制造流程描述 Fig.2 Description of manufacturing process of hull section

2.4 流程改善应用实例

2.4.1 取消不必要的环节

半潜式油气生产平台船体分段制造删减不必要的环节如表1所示。

表1 删减作业内容 Tab.1 Elimination of fabrication contents

2.4.2 合并必要环节

半潜式油气生产平台船体分段制造合并流程部分环节如表2所示。

表2 合并作业内容 Tab.2 Combination of fabrication contents

2.4.3 重排部分环节

本工程项目半潜式油气生产平台的制造流程改善，对流程部分环节予以重新组合，如表3所示。

表3 重新组合作业内容 Tab.3 Rearrangement of fabrication contents

2.4.4 简化部分环节

半潜式油气生产平台船体分段制造对流程部分环节予以简化处理并目视化，如表4所示。

表4 简化处理作业内容 Tab.4 Simplification of fabrication contents

2.4.5 变更与再变更

流程执行过程通过施工机具变化、增加场地资源等方式的变更，虽然不属于流程改善，但对现场流程执行效果和经济方面影响很大，直接决定流程执行结果[4]。半潜式油气生产平台船体制造流程发生变更项详述如下。

施工机具变更：

①钢板预处理车间采用铣板机代替半自动切割机对球扁钢开坡口；

②钢板预处理车间采用新型智能数字打码机对在整张钢板上为钢板小组件打码编号，避免编号错乱和重复；

③增加金属管道焊机，新购入氩弧焊机20台，二氧焊机16台，提升金属管道预制焊接施工进度；

④增加船体巨厚板焊接大功率焊机，对超过40mm厚度船用钢板，改用大功率低电流焊机，减少焊缝焊接次数；

⑤涂装车间冬季增加室内加温设备，在涂装车间现有通风加温装置基础上增加系统外加温和排风，保障冬季涂装车间喷涂施工质量和减少不必要的成膜等待时间，加速分段流转；

⑥冬季室外非关键部位结构体焊接增加加热片对焊接部位预热和焊后缓冷保护。

施工工艺变更：船厂生产设计船板焊缝坡口角度要求与海油工程设计焊缝坡口角度存在系统性差异，为此重新修改坡口角度，减少现场焊接工作量与坡口打磨工作量。

施工场地资源变更：

①小组立工段调整，将大量小组立焊接作业转移至冬季施工大棚和室内防寒保护场所，利用室内资源完成焊接、吊装与运输；

②根据库房检查过程发现的温度与湿度超限，增加库房的外门，减少库房存储空间与室外环境的直接对流；

③施工区域提供员工休息与保护场所，在指定地点搭建临时工棚，供员工休息与避暑遮阴，落实避暑措施；

④夏季施工小组立工段启用防晒网遮阳保护，提供舒适施工环境，同时减少气流对组件焊接质量的影响。

3 结 论

通过ECRS流程改善方法的实践应用，半潜式油气生产平台船体分段制造流程和工序得到不断优化、简化，达到以下几点显著成效[5]：

①实现零死亡、零事故、零损失工时安全记录，提高员工作业环境舒适度；

②船体分段产品质量全面合格，搭载精度控制一次性通过；

③节约项目成本超过千万元；

④减少施工所用工时10%以上，压缩工期 20余天。

ECRS流程改善方法，可以实现生产流程的精益管理[6]，提升企业和大型项目的管理水平，具有高度可复制性，值得同类型大型船体钢结构建造工程项目借鉴和推广应用。■