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船舶分段建造装焊作业工序优化思考

日期:2024年05月17日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:69
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202405101227373776 论文字数:34563 所属栏目:工程管理论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇工程管理论文,文章根据现在的船舶市场形势复杂,订单盈利等特点,将成本管理定义为现代企业提高核心竞争力的关键问题;

第一章 绪论

1.1  研究背景和意义 

《中国制造2025》文件作为推动中国全面转型提升和中国高技术制造业国际竞争力规划的引领性文件,把我国海洋工程装备技术和高附加值船舶产业列入中长期国家重大发展布局战略,以带动我国先进船舶工业整体的技术转型及升级、提质增效。精益生产技术是船舶落实国家"中国制造2025"行动计划的客观现实需要,其顺应了世界科技革命的潮流,同时它也是要适应国内船舶行业进一步转变经营发展的方式,实现科技自我突破提升的一项迫切要求,只有全面切实地做好企业精益生产体系的构建,才能更好抓住未来船舶行业面临的机遇。现在的船舶市场形势复杂,订单毛利低,提升内部管理,实现造船企业软实力,成为船舶企业发展求存的关键趋势。随着我国市场经济与现代企业制度的逐步建立和完善,船舶生产成本管理系统的不断发展与应用已成为现代企业的大趋势,然而现代企业提高核心竞争力的有效措施仍是通过管理优化生产来降低成本。 

1.1.1  论文的研究背景

科技的进步,信息技术的发展为船舶的生产模式带来了全新的思路,为船舶企业带来了全新的挑战;船舶生产的庞杂性决定了其整体的流畅程度远低于汽车制造业等机械行业。传统上的船舶的生产组织管理主要办法之一是依靠经验来编制粗略的生产计划,通过生产调度会和与造船现场相互协调合作的多种方式来积极组织各类的生产活动。生产计划包含了生产现场工作内容及工作时间,缺少工艺规程与准确工位,这是向现场下达生产指令,而不是计划,指令不等于计划,只按指令指挥生产,没有设备、场地、劳动力等资源配置计划做支撑,生产任务无法按期完成。

1.2  国内外研究现状

日本船舶生产企业普遍运用单元建造技术,并构建了船舶建造技术的数据库,确定好一系列相对比较系统详细全面的船舶作业设计标准,在设计阶段就采用通用的行业标准进行统筹设计,同时保证船舶建造过程的标准化程度,根据日本丰田集团研究的节拍化生产模式,将船舶建造过程中的过渡产品按照连续作业的任务组依次进行全流程制造,作业组的构成包含作业任务相对应的材料、时间、人工与设备的约束[1];韩国的造船企业普遍将船舶建造的成本作为管理的第一要务,在其建造额全过程中引入了工程造价理念,从概念设计开始到船舶下水为止,每一个过程的造价被精细化[2];同时,储波的建造过程以精益造船为主要指导理念,在控制成本的约束下进行全流程的船舶精益设计、精益建造和精益管理[3]。

国内的企业和学者对于船舶建造的研究细化为其各个重点方面,包含:船舶生产设计、先进制造技术、风险综合评估控制、企业成本控制等;赖晓"浅谈船舶建造成本的控制"比较全面系统地分析与探讨了长期以来我国船舶企业设计、建造、服务、营销等方面存在的企业成本问题,这类问题存在一定的普遍性:如对船舶事前的管理成本等成本控制的执行监督不力,人力成本等投入控制的费用的执行控制与管理落实不力,原材料成本目标管理及控制落实工作监督不力,专项工程作业控制成本管理等投入控制与实施管理不力的问题等,文中进而提出了改进策略,主要着力于改进目标成本、质量成本、原材料成本控制过程与手段[4];吴君民,李燕在"船舶制造企业成本控制的几点思考"一文中论述国内船舶建造企业在生产中进行成本运营管理的特点,分析了船舶生产加工型企业的成本目标及控制指标方面的共性问题等情况;认为把生产要素的全生命周期成本思想用在发展现代绿色造船的生产技术上是控制成本上的其中一个主要理念,控制成本重点是强调了将作业成本法的原理方法综合运用于造船的企业成本管理中,协同质量管理共同控制船舶作业流程[5];王怡在发表其的"船舶制造动态成本控制的应用研究"一文中提出船舶的建造成本是决定造船企业核心竞争力的关键要素,文中以ERP系统作为研究基础,并运用作业成本法与目标成本法构建了船体建造成本控制模型,该模型是涵盖了设计、采购、生产、成本分析的全流程成本控制体系动态模型,并以实例验证其成本控制模型的合理性[6];

第二章  成本控制与管理系统体系构建

2.2  系统构建思路

船舶建造生产计划的核心在于满足人工与设备约束的准确的计划数据,一旦生产计划投入使用,生产进度的推行情况属于动态数据。为解决传统生产计划管理系统的弊端,应将船舶设计资料与数据包,母型船工时定额数据包、起重设备的负荷数据包,均纳入船舶生产管理系统的约束范围,将生产实践与计划管理的逻辑关系引入到管理系统中去。计划的执行过程使用动态控制原则,根据计划的执行情况实时更新,根据工位情况柔性调整生产计划,保证生产计划的灵活性。生产管理过程以精益生产的理论为核心要求,实现动态、拉动型生产计划管理系统,按照工序拆分船舶生产产生的工作成品包,不同工序多工种并行作业,整合工位资源、建造原材料、吊车设备、人力资源等多生产要素,加大拉动型生产计划执行效率,有效推动船舶精益生产,满足现代船舶企业生产管理的需要。

2.2.1  对标船舶生产差距

通过对标日韩先进的船舶制造企业,我们发现国内造船企业从设计方面、生产效率方面、生产组织方面、企业管理技术创新体系方面存在一定差距。

国内多家船舶建造企业每修正总吨工时消耗量多数在30-40之间,外高桥船厂接近20。而日韩船厂基本在10-15左右,部分船厂甚至达到了7-8的水平,以此计算的综合成本国内远远高于国外船厂。研究案例所在的国内船舶企业每修正总吨在700美元以上,日韩在500—600美元左右。从具体产品来看,好望角型散货船的建造总周期500天左右,日韩是300天,VLCC建造周期,国内船舶建造企业是400天,韩国船厂是250天[15]。

2.3  系统构建

2.3.1  构建原理

通过研究船舶分段建造流程发现有四类资源贯穿了所有的生产工序:其一是时间,整个船舶分段建造流程都需要宏观控制生产时间,控制方式为制定不同分段对应的工期和计划;第二为成本,包含分段建造的材料成本、设备运行成本、人工成本、管理成本等;第三为不同企业、不同工种的车间技术与加工能力的不同;第四为能源配置,例如舶分段建造流程中所有工序都要用到的能源为电力。本文研究过程将生产工序比喻成作业任务包,逐一分析“作业任务包”内包含的人工、设备、原料、工艺、场地、成本、产能的对应研究项目,根据研究对象在船体分段建造过程中的关键程度确定权重情况并建立数据库。用船舶建造生产流程把各个“任务包”联起来,综合平衡整体的生产能力。人工、设备、原料、工艺、场地、成本、产能对应的研究项目明细表2.1如下:

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第三章  分段建造流程分析 ...................... 14

3.1  引言 ........................................ 14

3.2  船舶分段建造流程概述 ...................... 14

第四章  基于遗传算法的分段装焊作业工序调度问题优化 ................... 34

4.1  引言 ............................................ 34

4.2  遗传算法的基本原理 ........................ 34 

第五章  案例实施 .................................... 45

5.1  引言 ................. 45

5.2  实例介绍........................... 45

第五章  案例实施

5.2  实例介绍

本文选择BCZG造船厂生产的21万吨散货船典型分段建造过程作为案例实施对象,根据21万吨散货船的船舶分段生产案例可知,分段船体结构的建造包含三类最为典型的装配过程:中底分段装配、货舱区边底分段装配、舷侧分段。

5.2.1  中底分段装配顺序

中底分段装配顺序为:首先,以内底板为胎,上胎板定位完成装配;然后,将纵桁及框架拉入;随后进行外底板纵骨装配,最后装配外底板结构;再生产过程中内底板子分段的制作周期约7天,上胎6天后供应外板纵骨,7天后供应外底板。

5.2.2  货舱区边底分段装配顺序

货舱区边底分段装配顺序为:首先装配三心子分段,装焊完成后下胎,边底三心子分段约10天完工;然后,装配斜板子分段,装焊完成后下胎,斜板子分段约5天完工;最后装配舷侧子分段,装焊完成后开始子分段总组及安装舷侧外板强肋骨作业,舷侧外板主分段约6天完工。如下斜板子分段的建造过程分解图5.1示,斜板子分段的建造的顺序为优先进行斜板上胎作业,然后进行划线及构件装配作业,最后下胎完成作业。

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第六章  结论与展

6.1  结论

文章根据现在的船舶市场形势复杂,订单盈利等特点,将成本管理定义为现代企业提高核心竞争力的关键问题;在研究船舶分段建造案例“耕海一号”一体式海洋平台的2204/2304分段建造过程的过程中,梳理分段建造流程,定义切割工序作业集合与装焊作业工序集合,并增加切割工序过程中的工作人员与工作场地的约束,最终输出切割工序产品的零件全集合,进而将包含切割产品的零件全集合递送到下一步装焊作业工序,经过小组立、平台拼版、子分段等焊接步骤,附加焊接工序过程中的工作人员与工作场地的约束,最终输出成品“耕海一号”一体式海洋平台的2204/2304分段,并将初始零件全集合的每一个零件加工时长按照切割与焊接工序分别