造船系統(tǒng)的平衡與控制

1、精品造船技術Shipbuild ing Tech no logy制作：大船重工科技部情報室日期：2004年7月29日 來源：外高橋造船技術2004.1.造船系統(tǒng)的平衡與控制（提要）本文分析平衡與控制的內(nèi)涵及其途徑，提出了相應的方法和管理 思路。平衡是目的，控制是手段，通過控制過程的方法達到系統(tǒng)的平衡，即進度 平衡、質(zhì)量平衡、負荷和能力平衡等。20世紀中后期世界造船的中心已經(jīng)移到東亞，主要集中在日本、韓國和中國，而中國在世界造船總量中的份額遠小于日、韓，僅占5 7%左右。進入21世紀，我國造船能否有本質(zhì)上的突破，造船產(chǎn)量上縮小與日、韓的差距，這與造 船理念的更新、技術和管理上進入新的更高的檔次密

2、切有關，所有這些必須求實 地去思考和解決。本文從造船系統(tǒng)平衡和控制達個角度，結合生產(chǎn)實際探索實現(xiàn) 造船系統(tǒng)平衡及達到控制的方法。1造船系統(tǒng)因造船系統(tǒng)的復雜和特殊性，構成了認識系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的難度。該系統(tǒng)有 大量規(guī)模不等、互為輸入、輸出和控制的“過程”組成?？偟拇筮^程為原材料、 設備和造船規(guī)格書、法規(guī)和規(guī)范以及工廠能力資源的輸入、輸出為符合各項要求 的船舶。以單船為主線，首先是生產(chǎn)準備過程，其中最核心的是設計過程，再是船舶 建造和交船過程，后一過程是以前一過程為條件的，且過程有時處于并行運作態(tài) 勢。造船系統(tǒng)可以簡單地用圖1來表示。造船系統(tǒng)的兩次轉換體現(xiàn)了現(xiàn)代造船設計的先進度，可以實現(xiàn)一體化設計，

3、作為生產(chǎn)設計即設計以計劃為導向的作業(yè)任務包。通過這個過程設計了生產(chǎn)、設 計了管理、設計了物流、設計了成本、設計了價值的增值和轉換過程。它的本質(zhì) 就是完成“紙面造船”過程，為后面的實物造船提供了完整、 詳實、準時、準確、 可靠的作業(yè)和管理的唯一依據(jù)。因此生產(chǎn)設計不是簡單的船體作業(yè)圖紙設計，而是全過程的作業(yè)任務包設計，它規(guī)定了船舶生產(chǎn)全過程，正是這些過程印證了船 舶生產(chǎn)。圖1造船系統(tǒng)船舶生產(chǎn)運作過程造船系統(tǒng)是由嚴密的組織體制來運作和管里的，其對應的體系即為造船模 式，即是其存在和運作關系之和。一個合乎造船規(guī)律、穩(wěn)定和高效的造船模式， 是實現(xiàn)現(xiàn)代船舶生產(chǎn)運作的基礎。造船系統(tǒng)運作過程就是不斷地平衡和控

4、制的過程，一個合乎造船規(guī)律、合乎本廠造船實際的船舶生產(chǎn)體制，易于達到全方位的平衡乃至控制的系統(tǒng)即是現(xiàn)代 造船模式。2平衡造船系統(tǒng)中的平衡指資財平衡、負荷和能力平衡、質(zhì)量平衡、物流平衡和后 勤支持平衡，還有責任與權力平衡，系統(tǒng)只有處于平衡之中才能取得穩(wěn)定和高效， 運作體系才能正常運轉。反之，則會處于一種低效、內(nèi)耗和失控狀態(tài)，將與原來 設想的目標有差距， 企業(yè)如果長期處于這個狀態(tài)將會崩潰。 上述六個平衡關鍵是 資財平衡，它是企業(yè)是否健康發(fā)展的晴雨表。資財平衡是財務運作過程中投入和產(chǎn)出的平衡， 全面預算管理是實現(xiàn)資財平 衡的有效手段，三年乃至五年的造船企業(yè)滾動計劃是建立在財務平衡基礎上的造 船線表（

5、如圖 2），是企業(yè)戰(zhàn)略性決策，但是線表會隨著船舶經(jīng)營和生產(chǎn)情況而 變更，即所謂滾動。全面預算管理其關鍵在于“預算”兩字，只有先預算才能做 到預控，而做到預算其基礎是中間產(chǎn)品導向型的工程分解， 最后落實到作業(yè)任務 包的計劃、 工時、場地和物料消耗， 從而可以清楚地認識到價值的增值和成本的 消耗，可測定各班組的效率和工時的單價，這里指的工時單價需要全廠平衡。 造船系統(tǒng)中能力與負荷平衡是有序實施造船計劃的前提。 能力包括起重設備、 作 業(yè)場地、人員、其它主要施工設備等的能力， 所有這些資源能力可以用 “資源數(shù)” 來表示，所謂“資源數(shù)”是表征一個船廠各種資源在內(nèi)的綜合指標值。負荷可以 用工時數(shù)及對應作

6、業(yè)任務包的重量特征、場地特征來表示，可以統(tǒng)稱為負荷數(shù)， 建立計劃即是尋找資源數(shù)與負荷數(shù)的平衡點， 如果為了一定要完成某一特定周期 內(nèi)的工作，系統(tǒng)則要求加班或外協(xié)，全廠負荷與能力平衡圖如圖 3 所示。能力與負荷首先是總體平衡， 它應體現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的工種平衡、 各車間相互 間的平衡、各車間內(nèi)各工種的平衡等。平衡是動態(tài)的，均衡生產(chǎn)是平衡的目標， 造船計劃是平衡在實際生產(chǎn)中的運作依據(jù)。 責任與權力平衡是實現(xiàn)生產(chǎn)指揮系統(tǒng) 暢通和有效管理的基礎， 無論是班組， 還是一個車間或是生產(chǎn)中心， 都需要明確 他們的責權范圍，在責權范圍上進行有效地運作。所謂管理就是預測、預見、預 計各類矛盾和問題，使復雜問題簡單化

7、，并尋求平衡。造船進度和質(zhì)量有時表面上會出現(xiàn)矛盾， 但是事實上是一致的。 質(zhì)量可以是 工作質(zhì)量也可以指產(chǎn)品質(zhì)量， 造船質(zhì)量它是許許多多的中間產(chǎn)品質(zhì)量的概括， 由 作業(yè)階段形成質(zhì)量鏈。 只要符合質(zhì)量標準的項目就是合格的， 就是好的。 穩(wěn)定的 生產(chǎn)質(zhì)量就是質(zhì)量平衡， 質(zhì)量不合格就談不上生產(chǎn)進度， 質(zhì)量穩(wěn)定會確保生產(chǎn)進 度按計劃運作。物流平衡包括內(nèi)部物流和外部物資供應物流。 各工序、作業(yè)階段、 車間之間 的為內(nèi)部物流， 物流的形式為托盤和對應某一作業(yè)階段而完成的中間產(chǎn)品。 一個 高效率的船廠，其內(nèi)部物流一定是暢通和有節(jié)奏的，天天“打老虎”這個企業(yè)或 是系統(tǒng)生產(chǎn)體系， 或是生產(chǎn)平衡有問題。 外部物流是

8、總裝化造船的保障， 物流管 理中訂貨以系統(tǒng)為單位， 到貨以區(qū)域類型階段為單位到貨， 并與廠內(nèi)物流相 匹配，實施物流管理的流動量控制。后勤支持是確保人員正常工作、生產(chǎn)正常進行的系統(tǒng)，也包括設備維修、水、 氣、電的供應等通稱為工務保障。 設備維修要求快速反應， 緊急事件要求有預案。 3 控制成本可控、計劃可控、質(zhì)量可控、環(huán)安可控，面對復雜的造船系統(tǒng)如何來實 施可控？因控制的目的和手段都是平衡， 所以應尋找一套科學管理的辦法來取得 造船系統(tǒng)的平衡。 控制的對象是系統(tǒng)， 面對造船系統(tǒng)， 能夠得到控制的前提是造 船系統(tǒng)的工藝流程穩(wěn)定、 模式的穩(wěn)定， 沒有穩(wěn)定的工藝流程無法實施平衡和控制 的，抑或是短暫的

9、平衡，圖 4 為外高橋造船主工藝流程。welcomeAfRW«AffTTSginyi咼I 創(chuàng)nq.-i忒才S! P4.H 吃已麻刊加 IbA 也粘 gearelh3TUG-e50i542TrtFr陽P T低Shipyard AvailableManoowerLx業(yè) Si wtstltvi&B9Bp/xxKjg"3E -Shipyard TotalManoower LoudLZTr二a *腫罕J ItW 1：呂二門.n/-輛匍科削nhiXihHriod (pnihje命 * 廠EJiF 11 世<*ui Idli 血Fij詢IZlEiwnisw.12axnoie

10、xlceaioo.ggzdqq.imS ID 15 2US3D S 10 IE-2G Z5 X 5 IQi I 弓 2D 2S 如 5 ID IE客 ID 礙冊西 3D E 1$ 15I "OWMW RMB1 dPlfrl I SttMU &> SOU圖2造船線表»0W0D_W J,"4£2£i»4圖3全廠負荷與能力平衡圖造船計劃是船舶生產(chǎn)進展情況的集中體現(xiàn)，取得造船計劃的平衡運作是控制的目的，也是成本可控運作的基點，沒有生產(chǎn)進度的成本控制是沒有意義的。 質(zhì)量要求高，一般來說成本就高，因此質(zhì)量須以一定的標準來衡量， 符合

11、質(zhì)量標準的就是好的3.1造船計劃的控制時限計劃法 （ Frame Time Planning FTP ）是把工作時間規(guī)定在一定的期限 內(nèi)，從最早、最粗的未來 2 3 年的船廠長期計劃，發(fā)展到最短最精細地安排指 定日期的生產(chǎn)任務（日工作計劃） 。在開始階段時限較長，所包含的工作量也較 模糊。隨著設計的深入， 時限可以進一步細分， 直至將工作限制在一個時間小區(qū) 間。該方法以船臺（船塢）分段（總段）搭載計劃為最高計劃，按不同級、不同 時限編制車間半年度計劃，工段月度計劃、班組周計劃和操作人員日進度計劃。 時限計劃法是控制計劃的方法， 包括兩個方面， 即從大到小逐步分解和細化， 又 從小到大逐級控制和

12、累積。工時累積曲線（ S 型曲線）分析法是時限計劃法的核心，工時累積計劃指單 船工時累積、各主要工種累積、各車間工時累積、全廠綜合工時累積，從時限上 看有長期、年度、月度、周間、日間等，有新船工時累積計劃、在建船舶工時累 積計劃、完工船舶工時累積計劃等等。 工時累積既有對原始數(shù)據(jù)的分析， 又對現(xiàn) 有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，掌握了各種工時積累也掌握了人力和設備等“資源數(shù)” 的需求。FTP 法和工時累積的基礎是數(shù)據(jù)反饋分析和物量工時數(shù)據(jù)分析， 只有建立 在作業(yè)任務包基礎上，建立一系列規(guī)定措施后才能提煉 FTP 和工時累積。 3.2 質(zhì)量控制ISO9000 要求組織建立體系文件，最大限度地按質(zhì)量標準來運

13、作，包括管 理職責、產(chǎn)品過程控制、不合格品控制、糾正和預防措施等等，就是以體系文件 來控制質(zhì)量。質(zhì)量體現(xiàn)在穩(wěn)定上，如何使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，做到流動檢查，甚至做 到免檢，這是我們所追求的。平面分段機械化流水線，所生產(chǎn)的平直分段、平直 片狀小分段由于非人為因素少， 機械化程度高往往可做到流動檢查或免檢， 這樣 對控制流水線的節(jié)奏、生產(chǎn)進度和提高流水線的產(chǎn)量都非常有利。我們常討論日、 韓船廠的生產(chǎn)效率高， 其平臺利用率和船塢利用率是我們的 幾倍，其中最重要的就是質(zhì)量穩(wěn)定， 能取得船東和船檢的信任。 做到質(zhì)量穩(wěn)定其 中生產(chǎn)設計一定要到位， 因為生產(chǎn)設計包含生產(chǎn)管理， 生產(chǎn)作業(yè)方式， 關系到產(chǎn) 品質(zhì)量和生產(chǎn)

14、進度，乃至生產(chǎn)成本?！百|(zhì)量是干出來的不是檢驗出來的” 已經(jīng)成為制造業(yè)的共識。 作業(yè)人員是質(zhì) 量的直接創(chuàng)造者，無論是加工、裝配、焊接還是涂裝，都需要人去干，產(chǎn)品質(zhì)量 跟人有密切關系， 為此，就應該讓人按標準去干： 另外一方面設法提高作業(yè)人員 的素質(zhì)，人員的素質(zhì)是取得穩(wěn)定質(zhì)量的基礎； 質(zhì)量與生產(chǎn)工具和設備有關， 設備 穩(wěn)定和可靠是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的保障。 質(zhì)量體系下的作業(yè)標準或作業(yè)指導書十分重 要，它使所有作業(yè)人員規(guī)范化和按標準操作，可最大限度地減少質(zhì)量事故出現(xiàn)， 減少廢返，以利于成本控制。3.3 環(huán)安控制環(huán)境與安全控制是綜合設計、 現(xiàn)場管理、工裝工具、 作業(yè)標準的完備體系中 的重要部分。沒有安全的環(huán)

15、境生產(chǎn)進度和產(chǎn)品質(zhì)量是無法想象的。環(huán)安控制始于設計，因為設計確定了作業(yè)階段、吊裝方式、腳手架，以及臨 時工藝開孔和加強， 應該說設計是環(huán)安的源頭。 所有作業(yè)文件和標準應該包含環(huán) 境與安全作業(yè)在內(nèi)。4 全面預算管理和控制成本、員工激勵4.1 全面預算管理和控制成本 船廠的全面預算管理不僅在于造船成本的分塊， 而且還在于以中間產(chǎn)品為過程控 制點，預測預控物流引起的價值流增值變化。 它是一個在確定預算框架下的動態(tài)過程，其對象是中間產(chǎn)品的增值和成本。全面預算管理首先是單船（或項目）的成本在船舶包括設計到交船（可以把保修包括在內(nèi)）全周期范圍上的變化預測， 疊加所有年內(nèi)船舶的成本活動即可求得全年的成本變化

16、和總值， 同樣可求得增值 過程的變化和累積曲線，只有按預定計劃實施的船舶生產(chǎn)過程，成本是最低的， 否則成本增加，利潤減少。預算管理實施的關鍵是可靠的數(shù)據(jù)反饋， 這些數(shù)據(jù)包括完成任務包工時實際 消耗工時、資源消耗量、 設備場地占用數(shù)據(jù)和輔助人力配置數(shù)據(jù)等， 只有累積這 些中間產(chǎn)品生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)才有可能建立預算， 通過這些數(shù)據(jù)的綜合分析研究實 際成本的累積、 計劃成本的累積、 工時累積等， 有效地理出各預算項目的動態(tài)管 理圖表。成本控制關注點在于精益生產(chǎn)， 研究作業(yè)過 t 程的消耗、 成本和價值增值之 間的關系，最大限度的消除不必要浪費。 如鋼材的提高， 即是減少必要浪費的舉材料平直屮心內(nèi)底外底板

17、切*卜廣j水:*卜»!工 fTT學立IZX視甌 4 旬;H亠回麗村網(wǎng)板材分道配宦AiWi” 一 “十一I成塹加I應血處理管子中心外協(xié)件、外購件徐裝中W出塢 M船塢搭我M17換十一T半臺總組J1迖航MH碼頭（程臉裝中右、怕裝中心踴饕中心圖4船舶建造主流程圖-1裝上機拆 完工油漆 備品移交及芥它平自中心 曲面中心管子托盤 電裝件托摘 跌舸件托盤擬配中心零件咸型加匸I層im揆塊機加工踴犢中心Sn曲血屮心.精品前面已經(jīng)論述了成本管理與計劃的密切關系。通過精益造船規(guī)范作業(yè)的行 為，作業(yè)人員按最少成本的要求工作， 有效地提高勞動生產(chǎn)率。 這里的有效即中 間產(chǎn)品的增值大了， 也即系統(tǒng)上中間產(chǎn)品鏈得到價值的整體增加。 生產(chǎn)總量的提 高，是建立在新效率上的公司整體行動， 改變了公司整體計劃， 使計劃在新的效 率標準上運作。4.2 激勵員工員工的價值在于創(chuàng)造， 人是生產(chǎn)要素中最活躍的因素， 具備一定素質(zhì)的人進 行產(chǎn)品設計、 作業(yè)和管理是實現(xiàn)中間產(chǎn)品價值增值的前提。 造船系統(tǒng)平衡和控制 的中心工作是激勵企業(yè)員工創(chuàng)造價值。 一方面在崗位上按設定效