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文档简介
关于船舶建造生产设计和管理技术的研究PAGEIIPAGEI船舶建造生产设计和管理技术的研究目录内容摘要 I引言 11国内外研究的现状 21.1造船生产设计 21.2船舶建造生产管理 22船舶建造生产设计及管理系统总体介绍 42.1船舶建造生产设计 42.1.1船体生产设计 42.1.2舾装生产设计 42.1.3电装生产设计 52.2船舶建造过程管理方法 52.2.1船舶建造项目管理 62.2.2船舶建造过程管理模式 62.3船舶建造生产设计及管理系统总体功能 62.3.1船舶建造过程管理模式 62.3.2系统的总体功能 72.3.3系统的总体设计 72.4本章小结 83分析A船厂建造生产设计和管理技术 83.1A船厂建造生产设计和管理技术介绍 83.2分析A船厂建造生产设计和管理技术存在的问题 93.3提高A船厂建造生产设计和管理技术的措施 9结论 9参考文献 10PAGE1引言自20世纪中叶,信息技术已经渗透应用和生产的各个方面。制造业的全球化和制造业的信息化,是现代制造业发展的主要趋势,也是目前大多数生产研究的重点。造船业与其他制造业一样,随着科学技术的发展,市场竞争愈演愈烈。为了在激烈的市场竞争中生存,造船必须大大缩短新船型的研发和建设周期,快速灵活地组织生产,使得船型可以满足用户的个性化需求。因此,我们要不断利用先进技术来改造传统技术,改造旧的造船和生产工艺,并创建一个新的现代造船模式,提高生产效率和实现利润最大化。造船行业的数字化是造船行业的现代化不可缺少的选择。1国内外研究的现状1.1造船生产设计在20世纪50年代早期,日本造船业受到美国汽车和航空航天生产系统信息生产方法的启发。通过这种方式,综合项目管理和流程内容,将与传统的船舶产品设计紧密结合,然后发展成为“造船生产设计”的结构设计。1978年,中国在日本引进“造船生产设计”的概念,经历了两个阶段的研究,实验、推广和改进。目前,中国造船厂的造船生产设计已经非常普及。深化造船生产设计,已成为提高造船企业管理水平的主要手段。随着造船生产设计的引入,中国已经从传统的造船模式转变为现代造船模式。目前,国外造船生产设计软件,主要包括瑞典AVEVA集团开发的AVEVAMARINE,美国PTC公司的CADDS5,法国公司Dassault的CATIA,以及西班牙FORAN集团SENER公司的MASTERSHIP。国家开发的造船生产设计软件,主要由上海申博信息系统工程有限公司与上海船厂有限公司,联合研发的SB3DS(三维造船设计系统)。1.2船舶建造生产管理随着全球造船业从高成本国家转向低成本国家,中国造船业近年来实现了跨越式发展,其在造船业中的份额有所增加,连续10年位居世界第三。但是,中国必须继续推进先进技术与海洋技术的结合,增强自主创新能力,以实现最大造船国的宏伟目标。目前,国家造船业公司实施全面生产管理项目的公司较少,而技术开发方法,基本上是开发计算机化的开发工具。生产、成本管理和控制也在传统的手动管理环境中。这已成为限制企业管理与经济效益的重要因素。随着全球造船业竞争环境的加剧,管理水平与发展需求之间的矛盾,变得更为突出。因此,改变造船业的生产管理模式,提高造船生产效率,已成为中国造船业发展的关键。造船企业造船生产管理信息化的方面,有以下情况:2004年,由韩国HANA公司开发的CTS系统,根据自身的企业信息系统经验,开发了一系列模块。2003年,江南造船开始开发名为eJN的企业信息系统。在国际上,HANACIMS系统已成功应用于由三菱重工和长崎造船共同开发的ACIM系统。总之,造船生产设计的数字化和国内外造船生产管理的数字化得到了广泛的研究,但它们的结合很少发挥作用。本文的目的是将造船生产设计与造船生产管理相结合,提高造船数字化水平。2船舶建造生产设计及管理系统总体介绍造船生产设计和管理技术领域的研究主要分为两部分:造船生产设计和造船生产管理。对这两部分的研究是系统整体结构的先决条件。造船生产设计主要基于“壳、舾、涂”三个方面,但油漆设计实际上是船体和装甲设计,因此生产设计是前两个设计工作。2.1船舶建造生产设计按工程类别区分,生产设计包括两部分内容,即船体生产设计和舾装生产设计。而舾装生产设计又细分为船装、机装和电装生产设计。2.1.1船体生产设计船体生产设计负责从放样到零件加工,结构预装配到船体装配的所有生产工程准备。它包括船体放样、结构放样、剖面图绘制以及各种工作管理图。船体生产方案的主要图表是:零件图和零件清单、切割工作图和零件清单、船舶工作台图像和钢材切割图像。包括零件的嵌套、零件的加工路径、设计对象的放置状态以及组装所需的胎样和数据,零件边缘加工、焊接方法和焊接规范、精度要求、工作时间配额和材料评估等。2.1.2舾装生产设计舾装生产设计基于全部/区域舾装的设计图纸,经过船级社和船东的认可。进入生产设计阶段的内容主要反映在图纸的改进和所需的生产、工艺信息和相关材料。舾装建造所需的材料包括规格、分类规则、设计基础、总体布置图、分割图/区域图、理论线图、原始图、详细设计图和船体设计图及船东和船级社反馈意见等。分段绘图的生产设计特征要求:(1)绘画人员必须首先熟悉基本设计特征、总体布局图、分割/区域细分图、理论线图、详细设计图和相关图纸文档,了解设计原则。(1)生产设计的分段图:见<装甲生产设计通用标准>(Q/YZJ.J060-2004)。2.1.3电装生产设计电装生产的构建基于电气设备阶段、电装安装过程的阶段、施工区域、单元的图纸、电装工艺技术的工艺计划和生产管理数据等。电装生产设计的主要内容:首先解决电器的安装问题、绘制程序说明(安装地点、尺寸等),然后为现场生产提供管理信息。具体内容包括电装生产设计图纸的绘制、管理图的创建以及电装生产设计过程。电装生产设计:(1)电气部件。它应包含一套完整的图纸、技术文档和相关材料,用于电器的专业设计。主要内容如下:手册和技术文件、订单详情和运输网络图、系统图和整体布局、全船导航系统的布局、驾驶控制室、海图室、报务空间、增压室、控制室、电航仪房等。(2)图纸应贴在机身部分,主体部分结构图等。(3)内饰部分包含的图纸。完整的船舶家具布局、完整的船舶门窗布局和全面的客舱布局。(4)机器部分:发动机室的配置图、电工空间等舱柜图、机舱管系统的布局等。电气装配图的设计必须首先划分设计区域。船体生产设计的分割和区域,基于机身分割图和区域划分图确定。最后,完成不同地区电气设备的安装布局和安装方案。2.2船舶建造过程管理方法该船的建造结构有以下特点:1.合同生产的时间很短大型产品,如飞机、轮船、卫星等成本高,通常只是为了投入生产制造使用。一般都是有了订单才开始生产,施工时间紧;2.技术难度大,有许多不确定因素船舶通常直接向用户生产,用户将提出一些特殊要求。有很多技术研究和开发难点,有许多不确定因素。3.具有多种型号交叉的特性,并行设计和制造造船厂不可能一次生产一种产品类型,而是并行处理和开发多种型号。分配资源、产品规划和控制很困难。上述船舶的特点决定,基于项目的管理思想,作为提高生产能力的关键手段,动态调度管理,以降低制造成本,缩短开发周期。2.2.1船舶建造项目管理随着现代项目管理的发展和普及,项目管理在造船领域的应用变得更加广泛和深入,取得了显着的经济和社会效益,从而提高了公司的竞争力。造船项目的管理包括九个知识系统:1.船舶建造项目的集成管理2.船舶建造项目的范围管理3.船舶建造项目的工期管理4.船舶建造项目的成本管理5.船舶建造项目的质量管理6.船舶建造项目的人力资源管理7.船舶建造项目的沟通管理8.船舶建造项目的风险管理9.船舶建造项目的采购管理2.2.2船舶建造过程管理模式通过外包计划和施工合同形成生产计划,造船流程管理是在接管生产订单的基础上,基于生产组织的实际能力的生产计划,并找到在生产过程中,速度控制和数据采集的质量问题,并及时报告信息,以确保按照质量、数量和时间完成生产订单。造船过程的特殊性对造船过程管理提出了很高的要求,尤其体现在以下几个方面:1.规划必须合理、准确。严格按照计划进行操作,及时采取适当的措施,以弥补操作计划的偏差。2.长期规划与短期规划相结合,静态规划与动态规划相结合,运营规划系统需要更高效、更灵活。3.专注于关键资源的最佳利用。确保重要的资源,如码头的生产力等。4.实时采集生产数据。调度分配器可以直接跟踪车间操作的信息,从而可以采取及时准确运输措施。2.3船舶建造生产设计及管理系统总体功能该系统将采用健全灵活的系统思想,高效便捷的方式,优化过去造船管理模式。使用造船生产过程建模的方法,可以帮助提高造船的管理效率,以满足现代造船的需要。2.3.1船舶建造过程管理模式该系统将采用合理灵活的系统思想,以及过去优化造船管理模式的有效实用方法。造船生产过程建模方法,用于帮助管理部门提高造船管理效率,以满足现代造船的需求。将造船过程分为三层,包括产品和生产决策层,技术和生产准备层,以及制造和装配层。该系统的核心是造船设计和生产计划。造船设计涉及分析和研究各种造船工程问题,制定制造方法和相关技术措施的决策,并借助于图纸、表格和技术文件等根据。工厂委托生产任务是生产计划需要解决的问题。实际上,这是一个静态规划问题。如果生产操作已经开始,一旦数据收集找到了差距,采取措施修改操作计划就是动态规划问题。调度的目的是以合理的方式,为每个车间和每个团队组织工作,并以合理的方式,组织操作处理的顺序和时间,以便满足约束条件,优化某些绩效指标。如上所述,根据造船生产调度所起的作用,可分为静态调度和动态调度。生产计划延伸到整个造船过程,并且就系统本身而言,生产计划功能也是不同功能模块之间的基本链接。2.3.2系统的总体功能该系统的主要功能是:1.建筑表包括显示基本技术信息、施工线管理和码头管理。2.总体规划包括图纸和生产区域计划、工作节点计划。3.月度高级计划包括临时日历、各部门的处置和每种工作的临时日历。4.月度后计划有一个未来的时间表。5.月度部门计划部门日程时间表。6.周计划每周日程时间表。7.设计负荷分析包括设计工时和负载分析。8.生产设计生产的设计包括船体、盔甲和绘画的设计。2.3.3系统的总体设计系统的总体设计包括以下几个方面:整体系统组成和系统生产管理过程。该系统的整体结构反映了造船的三个主要组成部分:设计、材料物流和生产之间的关系。生产管理是系统的主要模块,造船的实时运行是主线。生产管理科直接输入有关设计信息、材料物流和材料的信息。虽然该系统不是造船设计系统,但毫无疑问它涉及线图、剖面和其他信息的构建。因此,系统必须具有这些设计功能。当然,更多信息,例如图纸,应该直接从其他设计服务中获得。系统生产管理过程主要包括两类,生产控制和操作管理。生产控制部分主要涉及时间表和工作秩序的管理,以及整个船舶建造的管理工作,即月度生产计划。运营管理包括控制和管理造船厂最基本的生产单元,即每周计划甚至每日计划。可以看出,该系统的生产管理过程与上述造船的生产过程流程是一致。事实上,这是不可避免的,因为整个造船过程中都存在制造和生产管理相互协作。2.4本章小结本章首先分析了造船和生产设计的内容,以及控制造船过程的方法,然后描述了造船生产设计和管理系统的整体功能。3分析A船厂建造生产设计和管理技术3.1A船厂建造生产设计和管理技术介绍A公司的生产过程如图3-1所示。该过程如下:造船公司负责相应的施工合同,并根据不同客户的需求签订;合同签订后,生产管理服务或军工产品(民用货/军用产品)和船舶制造工作计划表;船舶设计院负责按照计划组织适当的生产设计工作,材料部门负责组织材料和设备的工作,质量负责工厂设备的检验,由工厂装配公司根据图纸执行自制零件的生产;同时,制造部门负责部分施工,装运前装载和涂装;一旦部分区域完成,它将被转移到滑道或在船体组装和舾装,船只下水/出坞用于水下工作,工厂组建的船舶专项检测组织,对船进行系泊和航行试验;质量管理部门在验收后,负责船舶代表的检查;所有项目检验工作完成后,提供船舶交货项目。船舶交付后,公司营销部门负责组织和协调售后服务。图3-2产品实现流程图3.2分析A船厂建造生产设计和管理技术存在的问题1技术管理问题(1)参与单位技术状况的管理水平有很大差异:军用产品船有多个设计单位、多个协作支持单位和多个调试单元,每家管理状态和要求都不同,使得管理船舶技术状态变得困难。(2)技术状态文件很重要,管理工作复杂,军用船舶的设计数量很大,特别是各种系统的产品零部件,由于设计周期短,很缺相关技术支持。各个工序不平衡的进展,不能保证图纸的快速交付完成,增加了组织技术管理的复杂性和难度。(3)设计规范不完整,反复修改的情况很多。由于缺乏军舰的区域设计、区域造船的设计和规格以及技术相关性,图纸被送到造船厂并且必须多次修改,从而增加施工过程中的技术控制工作量。2组织管理模式问题(1)管理理念滞后,专业人才短缺。受传统理念和模式的影响,对军用产品的难度和综合管理的作用缺乏了解,缺乏综合管理的专业人才和管理标准。(2)管理工具不健全,信息管理有限。造船技术管理和其他服务必须处理大量信息,但限于保密要求,许多先进的信息系统和工具不能用于军舰的建造。(3)组织管理时间过长,沟通协调困难。管理涵盖了许多层面:不仅需要协调造船厂和军事当局的工作,还需要协调造船厂和设计院的工作,还要在复杂的组织体系中协调项目内部施工服务的工作。沟通和协调成为一个问题。3.3提高A船厂建造生产设计和管理技术的措施1改进技术管理问题(1)充分和清楚地说明军舰的技术状况,及其满足功能需求的能力。理解并逐步明确技术管理的要求和规范,根据项目的总体技术要求和技术状态的变化,逐步建立产品的功能、分布系统,明确项目的管理系统和整个船舶的技术状态和操作程序。(2)每个造船环
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