船舶舾装件标准化设计与分析1

李海昭，陈 丹

（1. 青岛北船管业有限责任公司，山东青岛 266400；2. 中国船舶集团青岛北海造船有限公司，山东青岛 266520）

0 引言

传统的造船工艺将舾装作业作为船体建造的后续工序，即先建造船体，待船体完工下水后，再将其停靠在舾装码头进行舾装作业。然而，根据现代造船模式，以及壳舾涂一体化的指导思想，舾装必须与船体建造并行或交替进行，即预舾装或先行舾装工艺。国内外先进船厂已经实现舾装高度组织化，铁舾件、管子零件和局部装配的组件都可直接形成舾装单元。

为提高造船效率，船厂对船舶舾装配套完整性、通用性和及时性的要求越来越高。随着造船成组技术等先进技术的推广和应用，对船舶舾装件进行标准化设计成为可能。标准化设计可为船舶提供质量保证，缩短建造和供应链周期，降低建造成本。

本文对国内舾装件配套现状进行介绍，并对流水线生产节拍不平衡的原因进行分析。在此基础上，对舾装件标准化设计的优势、策略和发展趋势进行介绍，并给出推进标准化设计的相关建议。

1 国内舾装件配套现状

1.1 存在的问题

目前，国内大部分船厂采用外包的形式进行舾装件的配套生产，外包公司按照船厂图纸的要求进行加工制作即可。舾装件在配套生产的过程中常出现以下问题：

1）项目设计周期紧、设计出图集中，采购原材料需要时间，舾装件到货不及时。

2）舾装件种类多，生产准备周期短，生产周期长。

3）舾装件托盘配齐率和舾装率较低。

4）舾装件供货质量差，返修数量多。

5）产品种类多，不易批量生产。

6）船东多，油漆品种多，且更换频繁，出错率较高。

7）舾装件油漆质量较差，返工较为频繁。

1.2 原因分析

1.1 小节所述问题通常会导致流水线生产节拍不平衡，这些问题产生的原因主要有以下5 方面：

1）由于每个船厂都有各自的设计惯例和标准，这就导致舾装件的设计无法形成统一的制作要求和标准。舾装件外包公司必须按照船厂的要求进行个性化加工制作，无法形成流水线作业，故其生产效率低下，质量参差不齐，不能及时有效地为船厂提供舾装件的配套，进而导致流水线生产节拍不平衡。

2）国家标准、行业标准、企业标准等标准文件数量过多，不同外包公司依据的标准不同，部分公司存在使用过期标准的情况。此外，舾装件规格种类众多，通常由设计主管凭经验进行选取，这就导致不同主管的选择存在差异。

3）同一船厂的不同专业部门对标准的依据不同。

4）由于依据的标准不统一，故材料采购种类众多，部分特殊材料的种类多但用量少，导致采购周期无法控制。

5）由于舾装件的种类众多，外包公司需要花费大量时间和精力对图纸进行研究，这会增加制作周期和管理成本。

2 舾装件标准化设计

2.1 舾装件标准化设计的优势

1）实现技术储备、固化和传承。标准化设计将技术转化成标准，将技术流程固化下来并形成手册。标准化设计可实现技术传承，让经住实践考验的技术得以保存，能为实现迭代优化和创新突破奠定基础[1]。

2）提高设计质量和施工质量。标准化设计可有效减少因设计人员缺乏经验而导致的设计错误，减少现场人员的返工量。

3）提高设计效率、促进产能提升。标准化设计具有快速建模、自动出图等功能，可实现生产设计的快速化和自动化，进而提高设计效率，缩短设计工时，提高设计质量。此外，标准化设计需要的材料种类较少，可提高设计效率和生产效率。

4）降低成本。标准化设计可降低设计、采购、生产成本，还能有效控制舾装件的制作周期，确保舾装件制作、配送的准时性，以及各阶段产品的完整性，进而提高船厂的市场竞争力。

5）推动管理信息和业务流程标准化。标准化是规范化和精细化管理的基础，标准化设计通过产品标准化来推动管理信息和业务流程的标准化。

6）推动船舶设计的轻量化。轻量化设计是标准化设计后优化设计的产物，标准化设计充分利用余料，进一步提高材料的综合利用率，降低生产成本。

2.2 舾装件标准化设计策略

1）顶层设计。强化顶层系统谋划，找准工作着力点，大力实施标准化战略，深化标准化改革，坚持问题导向原则，强弱项补短板。

2）标准化设计体系建立。全面构建船舶标准化设计体系，理顺船舶标准化设计流程，制定标准船型，提高设计效率和质量，降低成本，实现从船型标准化、规格书标准化到舾装件标准化和工艺标准化的设计全流程标准化。

3）标准与科技创新相融合。加强沟通、多方协同，战略合作促进标准化创新设计，同时加大标准化与科技创新、管理改革的融合力度，充分发挥标准化的基础性、战略性和引领性作用，助推船舶行业高质量发展。

4）组合应用。综合各专业特点，利用标准化原理将各专业的设计要素相融合，实现标准简选和简化。此外，借助大数据和互联网思维，建立各个专业融合设计的标准化方式。

同步推进标准化、轻量化、信息化，全面推进船型系列化、设计模块化、配套产品标准化、信息处理标准化、基础数据规范标准化，构建船舶舾装件数字化模型标准，形成产品数字化设计、生产和归档标准化。

3 舾装件标准化设计的发展趋势和建议

随着国际海运市场的逐步回暖，国际船市呈复苏态势，世界造船业仍将保持中日韩“三足鼎立”竞争格局。日本在造船技术、生产效率和产品质量上仍具较强竞争力，但总体上处于产能调整收缩期；韩国是中国目前最大的竞争对手，无论在接单量还是建造周期、质量等方面均明显优于中国，并在相当长的时期内仍将保持竞争优势[2]。与日韩先进造船集团相比，中国造船企业的每修正总吨工时消耗、人均修正总吨相差在1 倍以上，中高端船型造船周期长3～6 个月。日本和韩国的造船集团采用技术工艺至上、效率效益优先的精益管理路线，具有相当先进的舾装件设计水平，以及良好的专业化配套能力，实现了各类舾装件的标准化、规格化、系列化。日本和韩国的造船集团将舾装件的标准化设计作为整个船舶设计和建造过程中的一条主线进行管控，有效提升了船舶舾装件的整体设计、配套和建造效率。因此，舾装件的标准化设计是提高舾装件的制作效率，增强船舶配套的完整性、通用性和及时性的重要策略之一。为推进舾装件标准化设计的进程，本文提出如下建议：

1）确定舾装件的建造方针，预舾装、单元组装的范围和数量，新工艺与新技术的应用情况，质量和成本管理要求。这些内容在初步设计、详细设计、生产设计中紧密衔接。在设计和生产时要综合考虑预舾装日程、物量、工时、周期、场地等因素，以实现各专业的统筹与协调。

2）制定舾装生产设计技术标准，研发标准件信息资源数据库，扩大舾装件标准化的覆盖范围，提高产品的可互换性，增加标准产品的采购和制作数量，并进行批量采购、战略采购或批量制作，有效降低船厂采购成本[3]。

3）利用标准化促进采购战略化，为打造优质舾装件供应链创造良好条件，确保舾装件的来货质量。供应商通过标准化生产大幅提高生产效率，并有效降低成本，最终形成产业良性循环，船厂和供应商合作共赢。

4）在舾装生产设计过程中，选择较少种类且工艺性能优良的材料，简化设计，优化舾装生产设计的各个设计环节，提高整个舾装制造系统的资源利用率。建立和梳理通用件清单，建立健全通用件库存管理，提高反应机制，以满足快速生产的需要。

5）通过通用技术协议或清单采购提高设计和物资采购工作的质量及效率，降低技术风险、采购风险及纳期风险。此外，技术设计不再需要签订技术协议，以托盘或清单的形式订货。

6）联合物资部门推进战略采购，固化优质厂家，提高材料的通用性，降低采购成本，减少剩余物资，以获得较大的经济效益。

7）不断推进舾装件标准化设计优化工作，建立适合船厂自身发展的标准化文件，如舾装件标准化设计简图、通用图册、材料附件选型标准化图册、舾装件表面处理图册等。

4 结论

本文介绍了国内舾装件配套现状，分析了流水线生产节拍不平衡的原因，在此基础上，对舾装件标准化设计的优势、策略和发展趋势进行了介绍，并给出了推进标准化设计的相关建议。本文的研究成果可为船舶舾装件标准化设计提供一定参考。