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引言1
1现代造船模式2
1.1造船模式简介2
1.1.1中、日、韩的造船模式2
1.1.2现代造船模式的设计特点4
1.2精益造船模式5
1.2.1精益造船模式介绍5
1.2.2船舶工业实施精益生产的主要内容6
1.3中心制造船模式7
1.4灵敏制造船模式7
1.5本章小结7
2现代造船方法9
2.1区域造船法9
2.1.1区域造船的定义与特点。
9
2.1.2壳舾涂一体化区域造船的基本思路10
2.1.3区域设计、区域划分与区域建造11
2.4本章小结13
3我国造船企业实行现代造船生产模式现状和对策14
3.1我国造船企业推行现代造船生产模式的现状调查14
3.2夯实现代造船生产模式对策14
结论17
参考文献18
引言
我国船舶工业在向世界造船强国目标奋进的过程中,不仅要面临日韩更加激烈的竞争,而且还要经受市场变化,材料设备价格上涨以及汇率变动等一系列风险的考研。
加快建立现代造船模式是中国船舶工业走新型工业化道路的战略选择,也是直接关系我国造船企业生存和发展的一项紧迫任务。
本文在对现代造船模式概要研究的基础上,首先系统的分析了现代造船生产的组织管理体制和生产运行机制,然后提出现代造船生产优化模式,并进行了现代造船模式示范应用研究。
本文针对我国造船生产模式实际情况,提出夯实现代造船模式对策,突出建立现代造船模式的实施要点,提出实施先进造船的关键设想。
本文旨在如何提高生产效率,提高造船产量附加值,提出构思。
1现代造船模式
造船模式是指组织造船生产的基本原则和方式。
它既反映对产品作业任务的分解原则,又反映作业任务分解后的组合方式;
它体现船舶产品的设计思想、建造策略和管理思想三者的系统结合。
现代造船模式的基础是成组技术等先进的工程技术和科学管理方式,目标是贯彻以"
中间产品"
为导向的建造策略,实现造船效率、质量和安全水平的不断提高。
现代造船模式是先进造船企业造船理论和方法的基础。
现代造船模式是以中间产品组织生产为基本特征的总装化造船模式,是提高生产效率、缩短造船周期的重要手段,也是企业提高经济效益的有效途径。
所谓现代造船模式,就是以统筹优化理论为指导,应用成组技术原理,以中间产品为导向,按区域组织生产,壳、舾、涂作业在空间上分道、时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡、连续的总装化造船。
传统的造船模式是以系统为导向的,而现代造船模式转变为以区域为导向,使原来集中在船台和码头的装配、舾装、涂装作业,能扩展到车间和更大的作业平台上进行。
应用现代造船模式的船厂可以降低成本、缩短周期、提高效率、改善工作环境、提高设备利用率。
1.1造船模式简介
1.1.1中、日、韩的造船模式
中国船厂在形式上有建造品种多、产品综合性强等特点,特征上更接近于韩国船厂,但在规模上远小于韩国船厂。
通过近二十年的转模,在形式上已实行中间产品为导向及区域化。
管理的模式,但在设计理念、员工技能、管理制度等方面还没有跟上新模式的要求,因而“形似神不似”。
目前,形成竞争力的核心要素仍然是低劳动力成本,并非高生产效率和品质优势。
日本船厂的特点:
各船厂分工明显,船厂品种相对较少、专业化程度高。
日本船厂通过深化生产设计,来提高船舶的可建造性,从而大幅度提高生产效率,形成自己独特的建造模式。
其建造模式呈现出以下规律:
(1)船舶产品通过生产设计,均按区域/类型/阶段进行作业分解;
(2)按区域/类型/阶段/系统进行组合;
(3)工程分解的作业类型均以一种中间产品形式体现在各个生产过程中;
(4)组织造船生产过程中,均体现壳、舾、涂作业的有机结合;
(5)生产技术准备过程中,均体现设计、生产、管理部门间的有机结合。
上述五个基本原则是日本造船模式的理论精髓,可简单归纳为以中间产品为导向的两个“一体化”,即壳舾涂一体化和设计、生产、管理一体化。
韩国船厂的特点主要为综合化大型造船公司、规模效益和产品品种多。
韩国的造船模式来源于日本造船模式,他们将日本造船的经验移植到韩国,并在此基础上大力推进船舶信息化,使得如今韩国造船在设计、生产管理上形成了强大的计算机集成系统,通过综合性一体化设计,更进一步深化和加强了造船生产设计和生产管理,使造船效率大幅度提高。
下面用2张表,表明造船行业的竞争力
价
格
竞
争
力
竞争力构成要素
日本
韩国
中国
建造成本
人工费
材料费
间接费、人工费高
人工费低有利提高
人工费低
工耗高
船价(基于美元)
市场价格转换
对美元汇率130丹/$了以上有利
1.200元/$以上有利价格竞争力强
与韩国相似汇率稳定
支付条件
滞后付款得利息
滞后付款
滞后付款条件好
同韩国
资金实力
金融关系资本
资金实力强
优势
负债重
需支付利息
国家银行援助财力弱
非
技术能力
设计/生产技术
技术能力强
缺独创力、最近有LNG船实绩
自主开发力弱VLCC、LNG等船技术引进
品质
强度耐久性,性能
无问题(监造师:
2名)
有些问题(监造师:
日本的3倍)
不可预见问题多(监造师:
较多
船用相关工业
主机、辅机、舾装件(自给率)
国产率
100%
LNG部分设备从日本
输入(70%)
船主指定的日欧制品输入(国产率60—40%)
生产率
建造周期(VLCC)加工工时(生产性)
周期短(6-8个月)40-60万H(1。
0)
较长(8-10个月)60-80万H(0.7)
很长(12-16个月130-300万H(0.1-0.3)
售后服务
保证、网络化、备件供给
世界网络
慢慢建设中
无
1.1.2现代造船模式的设计特点
现代造船模式下的生产设计的基本原理在解决“造怎样的船”的同时,还解决“怎样造船”,它是把这两者融为一体,在解决“造怎样的船”的基础上应用成组技术的制造原理和相似性原理,以及系统工程的统筹优化理论,对“怎样造船”通过设计,进行合理规划,以适应建立现代造船模式所形成的独特的生产作业体系进行组织生产的要求。
造船模式设计方式特点:
(l)按区域设计的特点;
(2)以中间产品为导向的设计特点;
(3)设计、工艺、管理一体化的设计特点;
(4)壳舾涂一体化的设计特点;
(5)各设计阶段相互结合的特点。
现代造船的上述基本设计特点,就决定了其设计方式在设计阶段的划分、设计与工程管理的结合以及设计中的协调有其独特的方式。
本文接下来介绍几种现代造船模式。
1.2精益造船模式
中国造船虽然有了很大的发展,但在造船管理和技术方面,我国与日本和韩国相比,还有很大差距,造船效率和效益依然低下。
一个追求效率和效益的船厂必须根据自身资源条件和市场需求,合理选择产品结构,获取最佳生产效率和效益。
从追求最大效率和效益出发,船厂应该争取批量生产成熟标准的船型,需要转换产品结构时,必须调整生产资源配置和作业体制。
精益造船就是可以满足以上需求的造船方式。
1.2.1精益造船模式介绍
所谓“精益”,就是要消除一切造船生产过程中的浪费。
“Lean”英语本意就是节约的意思,与浪费是相对的。
精益造船是一种从系统到区域,然后再从区域回到系统的作业分解。
“精益造船”就是追求精益求精,是企业保持持续改进、持续发展、持续提升的精神渊源,精益造船理论适用于所有的制造企业。
其内容包括以一下几方面:
(l)产品价值链。
精益生产把产品生产全过程分成两大部分,一部分叫做有效时间,另一部分叫做无效时间;
(2)单件流水作业。
组织单件流水作业,要做到连续不断生产,追求零库存管理,就可以减少生产过剩;
(3)拉动计划体系。
拉动计划体系要求计划策划人员必须对全公司的情况和资源非常熟悉,否则计划难以落实;
(4)准时生产(JIT)和零缺陷施工(I3IQ)。
准时生产和零缺陷施工是精益造船模式的两个最重要的理念,是保证质量、成本和周期目标实现的根本;
(5)均衡生产和生产节拍。
为了保证生产能够连续不断,同时又能满足产品需求节奏,就需要组织均衡生产(LevelProduction),让生产处于一种有节奏的状态当中;
(6)5S管理。
其基本管理内容是:
整理(sort);
整顿(Stabilize);
清扫(Shine);
清洁(sustain),最后达到全员素养的效果;
(7)精度管理。
精度管理是精益思想的重要特征。
造船精度管理就是用数理统计的方法,通过对造船生产过程中的加工公差和焊接热变形的精度控制,用补偿量代替余量的办法,减少造船加工、装配和焊接中的无效劳动;
(8)全厂员工管理。
“人”是精益造船模式中最具活力的因素。
一个船厂要建立精益造船模式,必须要创造一种良好的企业文化,要让全体员工在精益造船模式的运作中去不断地完善自我。
精益造船的精髓是团队合作、信息畅通、节约资源、消灭浪费、持续改进。
精益造船需要激励和动员全体员工,只有全体员工的积极参与,在生产过程中自己发现问题,自己解决问题,精益造船的思想才能真正深入到船厂工作的每一个环节中去。
1.2.2船舶工业实施精益生产的主要内容
精益生产模式作为多品种、小批量的经典管理方法,正符合当前生产由单一品种、单一型号的大批量生产方式向面向市场的多品种、小批量生产方式转变的实际。
具体到操作层面,精益造船内容主要包括:
价值流管理、精益生产管理、精益质量管理、平稳生产流程管理和精益企业文化的建设;
在技术层面具体包括:
价值流分析、客户关系管理、均衡有节拍生产、单件流技术、精度控制、过程控制、合理生产布局、作业团队、扁平化组织等等。
(l)价值流管理。
价值流是使一个特定产品通过任何一项商务活动的三项关键性管理任务时所必须的一组特定活动。
这三项任务是:
从概念设想,通过详细,到投产的全过程中解决问题的任务;
从接订单到制定详细进度,再到送货的全过程中的信息管理任务;
从原材料到制成最终产品,送到用户手中的全过程中的物质转化任务。
(2)精益生产管理。
精益生产管理包括精益生产计划、精益生产过程和现场管理等内容,是精益造船的核心。
(3)精益质量管理。
精益生产方式在质量管理方面的观点就是“质量是制造出来的,而不是检查出来的”。
按照精益生产的要求,保证产品质量的职能应转移到操作人员身上,实行工序质量控制,做到全面质量管理。
(4)平稳生产流程管理。
要使船厂生产始终处于一个稳定的状态,既需要作业标准化,还需要有合理的生产流程、合理的生产布局、符合人体工程学的作业环境和全员参与工厂管理的文化环境.。
(5)精益企业文化。
精益生产方式强调发挥人的潜力,要把精益生产的思想灌输到每位员工的心里。
每位员工在工作中不仅要执行上级的命令,更重要的是积极参与,起到决策和辅助决策的作用。
1.3中心制造船模式
船舶建造模式的发展过程是计算机技术、信息技术、系统理论在船舶工业综合演绎的结果,尤其是成组技术的应用形成了区域造船、分道作业、中间产品等造船新概念,同时由于信息集成的作用产生了壳舾涂一体化造船新哲理,因此未来造船将依靠上述技术的发展,加上智能技术的引入正向着大规模定制生产方向发展。
中心制造模式正是一种集成化环境下体现综合建造的造船模式,其复杂性和传统造船模式不一样。
中心制造船模式不同于其它管理模式,它结合了专业性与综合性的优势,是一种新的综合型生产组织方式。
生产运作过程以计划为导向,各生产中心形成相对封闭的责任单元,完成按指令的阶段中间产品,实现质量、成本可控,最终达到企业全局利润最优的目标。
1.4灵敏制造船模式
灵捷制造模式是由灵捷制造战略引申出来的生产管理模式,综合了JIT(及时生产系统)、MRP(制造资源计划)、LP(精益生产)等先进生产管理的特点,能系统全面地满足高效绿、低成本、高质量、多品种、迅速及时、高柔性等目标要求。
灵捷制造作为一种先进制造生产方式,其核心是对客户需求(包括产品和服务)作出灵捷快速的反应,其特点如下:
(l)灵捷制造企业由于采用先进制造技术和拥有高柔性可重组的工艺设备,因而能迅速设计、试制新产品和不断改进老产品;
(2)灵捷制造企业能在整个产品寿命周期中满足用户要求;
(3)灵捷制造企业的生产成本与生产批量无关,其战略着眼于长期获取经济效益;
(4)灵捷制造企业采用多变的动态组织结构,形成一个单一的经营实体即虚拟公司,这种动态的组织形式可以改变过去金字塔式的等级管理;
(5)灵捷制造企业能最大限度地调动、发挥人的作用。
1.5本章小结
本章从现代造船模式的渊源入手,详细阐述了中心制造船模式、精益造船模式和灵捷制造模式的原理、结构以及实施现状。
但是,这几种现代造船模式都是以中间产品组织生产为基本特征的区域化总装造船模式,总体要求都是一改、三化、两结合:
即从改造造船生产体系入手,以推进造船总装化、管理精细化和信息集成化为重点,结合企业实际,结合产品载体,推动建立现代造船模式工作的深入发展。
先进的造船模式是现代造船技术与方法的基础,造船模式的不断变革和发展促进了新的造船技术和方法的诞生,本文将在下一章阐述几种现代造船方法。
2现代造船方法
造船技术与方法的实施是以造船模式为基础的,近50多年来,我国的造船模式都是“以技术为中心”进行发展的。
而在21世纪将形成的造船模式是“以人为中心”发展的,其基本特征是:
智能和快速。
当前,国外先进造船国家正在不断地引进新技术,促进造,船产业升级换代。
其中,计算机技术、机器人技术、激光和人工智能技术等成为未来造船技术的发展方向,并且与之相适应的制造方法也将发生巨大变化。
2.1区域造船法
我国造船企业开始从国外引进区域造船生产工艺、使得船舶设计与制造从传统的系统导向逐渐过渡到区域导向是从80年代中期。
区域造船法广泛采用了产品导向型工程分解原理,把一艘船分解成若干不同的大小区域,一切设计、施工、管理均按区域进行,使得船体、西装、涂装作业按区域一体化进行。
一艘船整体生产的工艺过程往往十分复杂,但采用区域造船法就能使一个复杂的工艺过程简单化。
目前,国内造船厂为缩短造船周期,扩大造船总量,正在大力推行壳舾涂一体化区域造船发来替换传统的造船模式。
为了适应现代造船模式按区域组织生产,必须按区域进行设计,一边使设计与生产的每一个环节相对应。
2.1.1.1区域造船的定义
我国造船业现行的造船模式是以缩短造船周期为核心的,已涉及到现代设计、生产组织、企业结构的协调管理等诸多方面。
这种造船模式改变了过去以专业、系统为导向进行设计和建造的旧模式,实现了设计、工艺、管理一体化,最终按区域进行了生产设计和建造。
我们把这种造船模式叫做“区域造船法”。
2.1.1.2区域造船法的特点
(1)在生产设计方面。
(1)中间产品为导向原则。
各类零部件、分段、托盘、单元、模块和区域等不同的中间产品,连同其所需的全部生产资源,以生产任务包的形式进行设计。
(2)壳舾涂一体化原则。
即通过壳舾涂生产设计之间的协调,最大限度实现各作业均衡、连续地总装造船。
(3)设计、工艺、管理一体化原则。
即经各部门相互协调,最终把"
怎样造船"
体现在工作图表和管理图表上,作为指导现场施工的依据。
(4)标准化、系列化原则。
必须尽可能地贯彻标准化和系列化原则。
(2)在工艺程序设计方面。
船舶设计阶段的划分与生产设计的衔接把生产设计纳入船舶设计工作范围,并认为生产设计是船舶设计的扩展或其中的一个阶段。
在这种认识下,船舶设计始于船舶总体功能和系统设计,最终是按区域/阶段/类型完成的生产设计。
(1)初步设计--按船东技术任务书要求进行船舶总体方案设计。
(2)详细设计--在初步设计基础上,按功能/系统/专业进行详细性能设计,以确保船舶总体技术性能,并完成由船级社和法定部门的审查和认可。
(3)转换设计--在详细设计基础上,将各项目、系统在船舶各个区域进行布置和安装,充分考虑中间产品的要求和特点。
(4)生产设计--在详细设计基础上,按区域/阶段/类型进行产品作业任务的分解和组合,并提供指导现场施工的工作图表。
(3)在舾装方面。
应该以船体分段这个中间产品进行舾装生产设计,舾装要通过正置舾装、倒置舾装设计,使分段这个中间产品尽可能达到完整,将穿上工程移到陆上做。
(4)在涂装的区域设计方面。
涂装的区域设计,要做到在船舶设计中奖船体、舾装、涂装有机的结合在一起,达到船体分段制造以区域导向,舾装、涂装适时跟上,形成一种优化的设计模式。
2.1.2壳舾涂一体化区域造船的基本思路
壳舾涂一体化是现代造船模式的一个组成部分。
以舾装为中心,以涂装为重点,把全船划分为若干个区域,并把这些区域作为中间产品进行建造,中间产品尽量外扩、外协,使其从船厂的生产主线上分离出去,做到从空间上分道。
其中,区域划分是区域造船的关键,区域是舾装、机电、内装、涂装的基础,大量的安装工作区域中有序进行,做到时间上有序。
壳舾涂一体化作业,即确立了以“船体为基础、舾装为中心、涂装为重点”的管理思想,从设计、采购、生产计划与控制等方面围绕中间产品进行协调与配合。
现代造船模式是区别于传统造船模式的现代先进生产组织模式,目标是贯彻以"
2.1.3区域设计、区域划分与区域建造
2.1.3.1区域设计
区域设计是以是施工区域的现场作为中心的综合设计,在区域立体空间的范围内,各个专业、各个系统的所有设备、设施都要经过精心的布置和协调,这方面的问题可以利用计算机辅助设计来解决。
区域设计的图纸是现场施工的唯一依据,区域设计要达到的目的是试试纸上造船,将船舶的总装过程图纸上预演一遍,从而使尽可能多的问题在实船建造前就能充分暴露出来,并实现采取对策加以协调解决,以提高设计的效率和正确性,使区域造船得以顺利进行,用纸上造船来指导现场造船,可以使造船的质量、安全、周期、成本都得到有效的控制。
2.1.2.2区域划分
传统的施工设计是以系统来划分的,即系统设计。
生产设计以区域来划分,及区域设计。
要搞好区域设计,首要任务就是将整艘船按空间合理的划分为若干个区域,且区域经西装后的总重量不超过船台起重机的最大起吊能力。
现代传播结构复杂,各舱室布置繁杂,但都有比较明确的综合功能,他们都是按照区域划分的,既有利于相关系统的专业人员集中封闭的综合设计,又便于现场施工人员组织多工种复杂施工,更有利于设备器材按区域分阶段的托盘配套。
2.1.2.3区域建造
区域设计最终要通过区域建造来实现,区域设计是一种手段,区域造船是目的。
为尽快缩短造船周期,扩大造船总量,必须坚持以中间产品为导向,坚持总装化造船为方向。
把所划分的区域作为中间产品外扩,外协,是现代造船的一种进步,既能保证质量,又能缓解生产主线上的场地,劳动力等的压力。
不能外协,外扩的区域或中间产品,必须按图纸要求进行材料、设备的托盘配套。
2.2区域模块化造船法
模块化造船方法的基本思想就是充分应用成组技术、分道技术、集成技术、信息技术、预舾装技术、精度造船技术、壳舾涂一体化技术、区域化管理和总装化的思想,实施以中间产品为导向组织生产的方式,把整条船视作由百把个船体分开组成。
模块是指具有独立性、通用性和组合性的标准化单元。
独立性是指模块具有高度独立的功能和结构,可进行单独的设计、制造、测试及储备。
组合性是指模块具有标准的功能和结构接口,通过简单的连接形式就能实现模块间以及单模块与系统的融合,而在取消连接后,又能方便地实现模块与模块以及模块与系统的分离。
通用性是指模块具有广泛的功能和结构覆盖性,为构造多样化的系统提供功能或结构组件。
模块化作为一种过程或方法,其定义可一般性描述为“将硬件(或软件)按功能分解成许多单元,并将其设计成硬(软)模块,然后与少量非标准硬件(或软件)合成为一个系统的过程或方法”。
从定义中可以看出,模块化过程包含两个子过程,即单元模块的构造和模块的组合。
通过采用模块化技术,可以将一个复杂的任务分解为若干个任务模块,这些任务模块可以同时独立地进行,然后通过所有任务模块的拼接就可以快速而方便地实现整个任务的完成。
也正因为如此,模块化思想顺应了现代制造业(包括软件和硬件制造)高速发展的需要而被迅速贯彻到现代制造业的诸多领域。
模块化技术在船舶制造业的应用和推广过程较慢,而且覆盖范围也不够广,这主要是由于船舶制造业的自身特点而造成的。
国内船舶制造领域从80年代才开始推行壳、舾、涂一体化的造船模式,并在此基础上发展成为现代造船模式—区域造船。
区域造船第一次实现了船体、舾装一体化的造船工艺,改变了船舶行业长期以来沿用的以系统为导向的设计和建造思想,沿纵向分区段地实施完整的预舾装工艺,并将部分系统或设备以模块的形式进行安装,按区段来实现均衡、连续的总装造船。
区域造船比较深入地贯彻了模块化思想,但它并不等于模块化造船。
模块化造船是区域造船向标准化发展的一个高级阶段,其核心在于船体区段合拢完成平台建造后,通过全部功能模块的垂向吊装来完成整个建造,而且在建造过程中,允许各功能模块的研制和平台的研制平行作业。
模块化技术在船舶行业所取得的应用成果充分说明了模块化造船可极大地简化管理、优化设计,改善生产条件和提高生产率,降低建造周期和费用,并能满足使用方多样化的要求。
船舶建造方式和船舶设计方法是密切相关的,造船模式的改变必然要求设计模式也发生相应的变化,舰船模块化技术的关键是模块化设计。
舰船模块化技术的优势主要体现在以下几点:
1.缩短船舶的研制周期;
2.易于进行现代化改装;
3.提高舰船的建造质量;
4.增强设计的灵活性;
5.提高舰船的在航率;
6.降低舰船的全寿命周期费用.
2.3精益造船三结合法
精益造船把产品生产全过程分成两大部分:
一部分为有效时间(ValueAddedTime);
另一部分为无效时间(Non-ValueAddedTime)。
传统造船模式中的无效时间远远多于有效时间。
益生产模式是目前世界上最先进的生产模式之一,它的成功在世界掀起了精益管理的热
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