船舶建造工艺02_现代造船模式

1、2021-6-24船舶建造工艺 第二节第二节 现代造船模式概述现代造船模式概述 一、一、造船模式的内涵造船模式的内涵 模式模式指事物的标准形式，或可照着指事物的标准形式，或可照着 做的标准样式做的标准样式 造船模式的内涵造船模式的内涵就是指组织造船生就是指组织造船生 产的基本原则和方式产的基本原则和方式 既反映组织造船生产对产品作业任既反映组织造船生产对产品作业任 务的分解原则，又反映作业任务分务的分解原则，又反映作业任务分 解后的组合解后的组合 2021-6-24船舶建造工艺 二、造船模式的演变二、造船模式的演变 随着科学技术的进步和船舶需求量随着科学技术的进步和船舶需求量 的增长，造船模式

2、是不断发展和变的增长，造船模式是不断发展和变 革的，但在一段时期内又是相对稳革的，但在一段时期内又是相对稳 定不变的定不变的 按造船技术的发展水平，造船模式按造船技术的发展水平，造船模式 经历了四个有代表性的发展阶段经历了四个有代表性的发展阶段 2021-6-24船舶建造工艺 2021-6-24船舶建造工艺 造船模式的四个发展阶段造船模式的四个发展阶段 第一阶段：按功能第一阶段：按功能/系统组织生产系统组织生产 第二阶段：按区域第二阶段：按区域/系统组织生产系统组织生产 第三阶段：按区域第三阶段：按区域/类型类型/阶段组织阶段组织 生产生产 第四阶段：按区域第四阶段：按区域/类型类型/阶段一体

3、阶段一体 化组织生产化组织生产 2021-6-24船舶建造工艺 按功能按功能/ /系统组织生产的造船模式系统组织生产的造船模式 铆接造船及铆接向全焊接造船过渡阶段铆接造船及铆接向全焊接造船过渡阶段 特点特点 船体建造按结构功能船体建造按结构功能/ /系统，舾装按使用功系统，舾装按使用功 能能/ /系统进行船舶设计和组织生产系统进行船舶设计和组织生产 产品作业任务分解与分解后的组合按船舶设产品作业任务分解与分解后的组合按船舶设 计的功能计的功能/系统，通过放样由各专业工种以系统，通过放样由各专业工种以 功能功能/系统为导向，先在船台按单件作业方系统为导向，先在船台按单件作业方 式装配整个船体，然

4、后在舾装码头按单件作式装配整个船体，然后在舾装码头按单件作 业方式组装完成全部船舶舾装。业方式组装完成全部船舶舾装。 2021-6-24船舶建造工艺 按区域按区域/ /系统组织生产的造船模式系统组织生产的造船模式 焊接技术在造船中的应用开创了船体焊接技术在造船中的应用开创了船体 分段建造技术分段建造技术 特点特点 产品作业任务的分解和组合，船体建造按产品作业任务的分解和组合，船体建造按 结构区域划分；舾装作业除少量分段预舾结构区域划分；舾装作业除少量分段预舾 装外仍按使用功能装外仍按使用功能/ /系统组织造船生产系统组织造船生产 船舶设计、制造工艺和生产管理各自独立船舶设计、制造工艺和生产管理

5、各自独立 2021-6-24船舶建造工艺 按区域按区域/ /类型类型/ /阶段阶段 组织生产的造船模式组织生产的造船模式 成组技术应用成组技术应用造船生产采用了柔性造船生产采用了柔性 化的大批量生产方式化的大批量生产方式 特点特点 产品作业任务的分解和组合，船体和舾装产品作业任务的分解和组合，船体和舾装 均按船舶产品的空间部位划分区域，分阶均按船舶产品的空间部位划分区域，分阶 段地把区域内的作业任务按类型以生产任段地把区域内的作业任务按类型以生产任 务包形式组织生产，构成以中间产品为导务包形式组织生产，构成以中间产品为导 向的生产方式向的生产方式 2021-6-24船舶建造工艺 按按“区域区域

6、/ /类型类型/ /阶段阶段”分解和组合分解和组合 产品作业任务，要求船舶设计、制造产品作业任务，要求船舶设计、制造 工艺和生产管理融为一体工艺和生产管理融为一体 生产作业方式是先按区域进行船体分生产作业方式是先按区域进行船体分 道建造和区域舾装，然后将完工的各道建造和区域舾装，然后将完工的各 个作业区域相互组合形成完整的船舶个作业区域相互组合形成完整的船舶 产品产品 2021-6-24船舶建造工艺 按区域按区域/ /类型类型/ /阶段一体化阶段一体化 组织生产的造船模式组织生产的造船模式 制造技术和管理技术不断进步、船体分道制造技术和管理技术不断进步、船体分道 建造技术、区域舾装技术和区域涂

7、装技术建造技术、区域舾装技术和区域涂装技术 不断完善不断完善 造船生产达到了船体建造、舾装和涂装三造船生产达到了船体建造、舾装和涂装三 种不同类型的作业在空间和时间上相互协种不同类型的作业在空间和时间上相互协 调和有机结合，形成了壳、舾、涂一体化调和有机结合，形成了壳、舾、涂一体化 的按的按“区域区域/ /类型类型/ /阶段阶段” 组织生产的造组织生产的造 船模式船模式 体现了现代造船技术的发展水平，被造船体现了现代造船技术的发展水平，被造船 界公认为当今最先进的造船模式界公认为当今最先进的造船模式 2021-6-24船舶建造工艺 模式特点模式特点 产品作业任务的分解和组合，除按区域产品作业任

8、务的分解和组合，除按区域/ /类类 型型/ /阶段的分解原则和组合方式外，更体现阶段的分解原则和组合方式外，更体现 船体建造、舾装、涂装三大作业系统的相船体建造、舾装、涂装三大作业系统的相 互结合互结合 船舶设计、制造工艺与生产管理一体化，船舶设计、制造工艺与生产管理一体化， 壳、舾、涂作业一体化壳、舾、涂作业一体化 生产管理体制是按区域组织的复合专业、生产管理体制是按区域组织的复合专业、 复合工种体制复合工种体制 现代造船模式的造船工艺流程见图所示现代造船模式的造船工艺流程见图所示 2021-6-24船舶建造工艺 2021-6-24船舶建造工艺 三、造船模式两大类别的特征 四种模式可分为有本

9、质差异的两大四种模式可分为有本质差异的两大 类别类别 系统导向型造船模式系统导向型造船模式传统造船模式传统造船模式 产品导向型造船模式产品导向型造船模式现代造船模式现代造船模式 两类造船模式在组织中生产的基本两类造船模式在组织中生产的基本 原则和基本方式上完全不同，而且原则和基本方式上完全不同，而且 在设计方式、生产方式和管理方式，在设计方式、生产方式和管理方式， 以及船厂性质等方面也完全不同以及船厂性质等方面也完全不同 2021-6-24船舶建造工艺 传统造船模式 尽管这两种模式有较大差异，尽管这两种模式有较大差异，但从组织生但从组织生 产的总体看，产的总体看，船体建造仍作为一个相对轮船体建

10、造仍作为一个相对轮 机、电气等专业独立的生产作业系统和部机、电气等专业独立的生产作业系统和部 门，按各自专业系统由专业工种组合生产门，按各自专业系统由专业工种组合生产 系统导向型的传统造船模式实质上就是按系统导向型的传统造船模式实质上就是按 功能功能/ /系统对产品作业任务进行分解和组系统对产品作业任务进行分解和组 合，并按船、机、电专业划分的工艺阶段，合，并按船、机、电专业划分的工艺阶段， 再细分为各个工艺项目作为船舶建造过程再细分为各个工艺项目作为船舶建造过程 中的一个工艺环节，以工艺过程形式组织中的一个工艺环节，以工艺过程形式组织 生产的一种造船模式生产的一种造船模式 2021-6-24

11、船舶建造工艺 产品导向型造船模式产品导向型造船模式 按产品划分作业区域，按产品划分作业区域，分阶段地分阶段地把区域内的把区域内的 作业任务按其类型以生产任务包形成组织生作业任务按其类型以生产任务包形成组织生 产的共同特点产的共同特点 第四种仅是在第三种的基础上强化了船体建第四种仅是在第三种的基础上强化了船体建 造、舾装、涂装三类作业的相互结合造、舾装、涂装三类作业的相互结合 产品导向型的现代造船模式实质上就是从船产品导向型的现代造船模式实质上就是从船 体建造、舾装、涂装一体化角度，按区域对体建造、舾装、涂装一体化角度，按区域对 产品作业任务进行分解和组合，并按区域划产品作业任务进行分解和组合，

12、并按区域划 分各类作业任务形成船体以分段、舾装、涂分各类作业任务形成船体以分段、舾装、涂 装以托盘装以托盘( (或单元或单元) )作为组织生产的基本作业作为组织生产的基本作业 单元，进行船舶建造的一种造船模式单元，进行船舶建造的一种造船模式 2021-6-24船舶建造工艺 两类造船模式特征简要归纳如下 对比项目 传统造船模式现代造船模式 建模特征 系统导向型系统导向型 ( (按功能按功能/ /系统系统/ /专业专业) ) 产品导向型产品导向型 ( (按区域按区域/ /阶段阶段/ /类型类型) ) 设计方式 按施工设计、分别由工艺、计按施工设计、分别由工艺、计 划、生产等部门分专业，按系划、生产

13、等部门分专业，按系 统进行工艺设计；设计、工艺、统进行工艺设计；设计、工艺、 管理三者分离管理三者分离 按详细设计由生产设计部门集按详细设计由生产设计部门集 中进行区域性设计；设计、工中进行区域性设计；设计、工 艺、管理融为一体艺、管理融为一体 生产方式 按工艺路线以工艺项目分专业按工艺路线以工艺项目分专业 工种组织生产、先船体、后舾工种组织生产、先船体、后舾 装装 按设计编码，以区域划分的中按设计编码，以区域划分的中 间产品由混合工种，复合工种间产品由混合工种，复合工种 组织生产。壳舾涂作业同步、组织生产。壳舾涂作业同步、 分道与一体化作业分道与一体化作业 管理方式 按专业分系统管理按专业分

14、系统管理 管理方式属调度型管理方式属调度型 按区域综合管理，自主管理和按区域综合管理，自主管理和 托盘管理托盘管理 管理方式属于计划型管理方式属于计划型 船厂性质全能型全能型总装型总装型 2021-6-24船舶建造工艺 四、现代造船模式技术基础 现代造船模式的涵义现代造船模式的涵义 从组织生产采取的分解原则和组合方式，从组织生产采取的分解原则和组合方式， 所谓现代造船模式，可理解为所谓现代造船模式，可理解为 以以统筹优化理论统筹优化理论为指导，应用为指导，应用成组技术原成组技术原 理理，以，以中间产品中间产品为导向，按区域组织生产，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

15、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，均衡序，实现设计、生产、管理一体化，均衡 连续地总装造船连续地总装造船 2021-6-24船舶建造工艺 （一）应用成组技术的原理（一）应用成组技术的原理 成组技术是研究事物间的相似性，并成组技术是研究事物间的相似性，并 将其合理应用的一种技术将其合理应用的一种技术 50年代初，苏联学者，应用于机械制年代初，苏联学者，应用于机械制 造；以后扩展到各种工艺领域，直至造；以后扩展到各种工艺领域，直至 产品设计、制造工艺、生产组织到经产品设计、制造工艺、生产组织到经 营管理等企业生产活动的各个方面营管理等企业生产活动的各个方面 成组

16、技术成组技术是促使现代造船模时形成的是促使现代造船模时形成的 主要技术基础之一，主要技术基础之一，包括两种原理包括两种原理 2021-6-24船舶建造工艺 1 1、中间产品导向型的作业分解、中间产品导向型的作业分解 原理原理( (简称产品制造原理简称产品制造原理) ) 该原理按最终产品形成的制造级，该原理按最终产品形成的制造级， 以中间产品的形式对其进行作业分以中间产品的形式对其进行作业分 解和组合解和组合 中间产品是指生产的作业单元，是中间产品是指生产的作业单元，是 对最终产品进行作业任务分解的一对最终产品进行作业任务分解的一 个组成部分，也是逐级形成最终产个组成部分，也是逐级形成最终产 品

17、的组成部分品的组成部分 2021-6-24船舶建造工艺 中间产品的中间产品的“产品特征产品特征” 有特定的有特定的“产品产品”作业任务，而且其作业任务，而且其 作业任务并非由单一工种完成作业任务并非由单一工种完成 有明确的有明确的“产品产品”质量质量( (尺寸精度尺寸精度) )指指 标标 有完成有完成“产品产品”作业任务所需的全部作业任务所需的全部 生产资源生产资源( (含人、财、物含人、财、物) )，或称生产，或称生产 任务包任务包 2021-6-24船舶建造工艺 2 2、相似性原理、相似性原理 产品作业任务分解成门类繁多的中间产品作业任务分解成门类繁多的中间 产品产品 按作业相似特性，遵循

18、一定准则进行按作业相似特性，遵循一定准则进行 分类成组，以使用形同的施工处理方分类成组，以使用形同的施工处理方 法扩大中间产品的成组批量，以尽力法扩大中间产品的成组批量，以尽力 批量性的流水定位，或流水定员的生批量性的流水定位，或流水定员的生 产作业体系产作业体系 2021-6-24船舶建造工艺 相似性分类成组四准则相似性分类成组四准则 按生产作业的性质成组按生产作业的性质成组 按作业性质将船舶建造分为船体按作业性质将船舶建造分为船体( (壳壳) )、舾装、舾装 ( (舾舾) )、涂装、涂装( (涂涂) )三种类型，再各自分类成组三种类型，再各自分类成组 按生产作业对象所处的产品空间部位分类成

19、按生产作业对象所处的产品空间部位分类成 组，按产品划分的区域进行分类成组作业组，按产品划分的区域进行分类成组作业 对船舶产品而言，一般可划分为机舱区、货舱对船舶产品而言，一般可划分为机舱区、货舱 区、上层建筑居住区等三大区域。同时在划分区、上层建筑居住区等三大区域。同时在划分 的各大区域再可划分中、小区域进行分类成组的各大区域再可划分中、小区域进行分类成组 作业作业 2021-6-24船舶建造工艺 按生产作业再生产过程中的相似内容按生产作业再生产过程中的相似内容 分类成组，即按区域内划分的中间产分类成组，即按区域内划分的中间产 品按其类型进行分类成组作业品按其类型进行分类成组作业 以船体分段作

20、为中间产品为例，可分平面、以船体分段作为中间产品为例，可分平面、 曲面和上层建筑三种不同类型的分段曲面和上层建筑三种不同类型的分段 以舾装为例，可分为各类舾装托盘以舾装为例，可分为各类舾装托盘( (单元单元) ) 2021-6-24船舶建造工艺 按生产作业在生产过程中的作业时序分类成按生产作业在生产过程中的作业时序分类成 组，即按区域划分的中间产品按其所处的作组，即按区域划分的中间产品按其所处的作 业阶段，或制造级进行分类成组作业业阶段，或制造级进行分类成组作业 对船体建造而言，可划分为零件加工，部件对船体建造而言，可划分为零件加工，部件 ( (含组合件含组合件) )装配，分段装配，分段组合，

21、船装配，分段装配，分段组合，船 台合拢等五个作业阶段台合拢等五个作业阶段 舾装作业可分单元、模块、管件等制作，托舾装作业可分单元、模块、管件等制作，托 盘集配、分段舾装，总段盘集配、分段舾装，总段( (总组总组) )舾装、船内舾装、船内 舾装等五个作业阶段舾装等五个作业阶段 涂装则分为原材料处理、分段涂装、船台涂涂装则分为原材料处理、分段涂装、船台涂 装以及码头涂装等四个作业阶段装以及码头涂装等四个作业阶段 2021-6-24船舶建造工艺 现代造船模式所确立的产品作业任务的分现代造船模式所确立的产品作业任务的分 解原则，实质上就是应用了解原则，实质上就是应用了成组技术产品成组技术产品 制造原理

22、制造原理 现代造船模式所确立的壳舾涂按区域现代造船模式所确立的壳舾涂按区域/阶阶 段段/类型的生产作业方式，实质上就是应类型的生产作业方式，实质上就是应 用了用了成组技术的相似原理成组技术的相似原理 作为理论基础，相似原理使该模式形成的作为理论基础，相似原理使该模式形成的 生产作业体系，其中间产品具有明显的区生产作业体系，其中间产品具有明显的区 域性、阶段性，又有一定成批性的特征域性、阶段性，又有一定成批性的特征 2021-6-24船舶建造工艺 （二）应用（二）应用系统工程系统工程技术的原理技术的原理 简单地说，系统工程是组织、管理简单地说，系统工程是组织、管理 “系统系统”的一门工程技术的一

23、门工程技术 对组织对组织“系统系统”的规划、确定、设计、的规划、确定、设计、 制造、试验和使用的科学方法，制造、试验和使用的科学方法， 对所有系统具有普遍意义的科学方法对所有系统具有普遍意义的科学方法 系统工程技术的基本原理是运用统筹系统工程技术的基本原理是运用统筹 优化理论优化理论 2021-6-24船舶建造工艺 统筹优化理论的基本准则统筹优化理论的基本准则 体现整体观念，综合观点、动态观点体现整体观念，综合观点、动态观点 何等优观点处理组织何等优观点处理组织“系统系统”的问题的问题 充分运用大系统的分解协调、定量分充分运用大系统的分解协调、定量分 析和优化等方法析和优化等方法 应用成组技术

24、建立起来的现代造船模式，应用成组技术建立起来的现代造船模式， 实际上是将船舶建造作为一个大系统，对实际上是将船舶建造作为一个大系统，对 其分解为壳、舾、涂三种作业系统，再按其分解为壳、舾、涂三种作业系统，再按 区域区域/类型类型/阶段逐一分类成组而形成了各阶段逐一分类成组而形成了各 类作业的子系统类作业的子系统 2021-6-24船舶建造工艺 复杂造船生产作业系统示意图 2021-6-24船舶建造工艺 对于极为复杂的生产作业系统，需要从对于极为复杂的生产作业系统，需要从 组织组织“系统系统”的角度处理好各作业系统的角度处理好各作业系统 之间以及系统内各子系统之间的各种相之间以及系统内各子系统之

25、间的各种相 关问题，才能有效、合理地组织生产关问题，才能有效、合理地组织生产 在造船中应用系统工程技术在造船中应用系统工程技术 ，通常可概，通常可概 括为统筹、协调、优化的准则括为统筹、协调、优化的准则 两个一体化就是从船舶设计、组织生产两个一体化就是从船舶设计、组织生产 到生产管理相互结合，从全局、全厂、到生产管理相互结合，从全局、全厂、 全船的角度统筹协调各系统的各个方面全船的角度统筹协调各系统的各个方面 问题，使船舶建造能整体优化问题，使船舶建造能整体优化 2021-6-24船舶建造工艺 现代造船模式形成的理论基础及其作业体系示意图现代造船模式形成的理论基础及其作业体系示意图 2021-6-24船舶建造工艺 完整理解现代造船模式的要点完整理解现代造船模式的要点 1. 1. 成组技术的制造原理和相似性原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理，以及系统工程的统筹优化理 论，是现代造船模式的理论基础论，是现代造船模式的理论基础 2. 2. 应用成组技术的制造原理，建立应用成组技术的制造原理，建立 以中间产品为导向的生产作业体以中间产品为导向的生产作业体 系，是现代化造船模式的主要标系，是现代化造船模式的主要标 志志 2021-6-24船舶建造工艺 3.中间产品导向型生产作业体系的基本中间产品导向型生产作业体系的基本 特征，是以中