现代造船模式下的船舶管系制造

   船舶管系制造是船舶建造过程中与分段同步施工,与搭载密切相关,与设备紧紧相连的一个重要的生产组成部分。在建立总装造船生产模式过程中,管系制造对单元组装、分段的预舾装、中间产品的完整性,对缩短船台(坞)和码头周期具有重要意义。上海外高桥造船有限公司管系制造部门,学习日本、韩国先进经验,积极探索,建立适应我国国情的船舶管系制造生产模式,用精益生产的思想指导工作,取得了较好的成效,每年管子产量都有30%的提高,2005年生产管子近18万根:约9200吨,人均月产量最高达95根,达到国内船舶管系制造较高水平。

    船舶管系制造一直是我国船舶工业转模、建模工作的重要内容近年来,我国造船业大量承造高技术、高附加值船舶以及各类海洋工程,管系制造的标准越来越多,要求越来越高,管系制造越来越受到船东、船检部门及造船企业的重视。建立现代总装造船模式,实现船舶管系制造的飞越发展,是总装造船企业面临的一个实际问题。总结外高桥造船公司近几年在管系制造方面的工作,笔者有以下体会。

    一、管系制造在现代总装造船生产中具有重要地位

    管系制造是船舶建造的重要组成部分。船舶管系制造是确保船舶动力装置、甲板设备、压载系统、生活设施等设备正常运转和船舶安全航行的关键,更是船舶使用寿命的重要保证。过去我国大多数造船企业对管系制造缺乏重视,很少把船舶管系制造作为重要课题加以研究。一些船企存在重分段、轻管制,重机电、轻系统的问题。这使我国船舶管系制造的生产设计、制作工艺、焊接标准、表面处理、安装要求等一度很难满足船舶工艺技术要求,影响了主机的投油、液压系统的调试、高压系统的密性、压载系统的调整。而且,由于管系安装周期过长,清洁工作不到位,制造质量不稳定,影响了我国造船整体水平的快速提升。

    管系制造是总装造船企业自制项目中除分段外最大的制作项目,在整个造船过程中与分段建造紧密相连,与船体搭载环环相扣,它对实现中间产品完整性,缩短造船周期有着极其重要的作用。由于其技术难度高、工艺复杂、规范严格、生产配套难点多,因此,在实际工作中较难掌握。管系制造无论是在生产设计、计划实施、生产场地、制造设备、物资准备,还是在建造模式、创新意识等方面都比较滞后。上世纪90年代初,为了加快我国造船工业的发展,我国船舶行业有组织地全面推进转模建模工作,各船厂对船舶管系制造模式、环境、设备加大了管理力度,确定了许多攻关课题,对管系制造在加快造船工业发展中的重要地位有了进一步的认识。各大船厂在推行工作中,为了提高分段的预舾装率,推进区域生产、壳舾涂一体化,对分段的预舾装、盆舾装、单元组装,实现中间产品完整性的标准越来越高,内涵也更加深刻,提出管系制造要与分段制作同时出图、同步生产、同期安装的严格要求。由于我国造船整体水平不高,设计能力较弱,物资配套问题较多,生产规模不大,管系制造很难满足生产的需求,很难达到实现中间产品完整性的预期效果,尤其对新开发的船型以及首制船更是如此。

    目前我国许多造船企业建造了液化气船、化学品船与FPSO船等高技术、高附加值船舶,许多船东对管系制造的全过程控制比分段更有过之而无不及,对管系制造、特种材料的管系全方位跟踪,要求更加严格。他们从设计到工艺,从场地到设备,从培训到施工,从环境到流程,从安全到质量,都要求有非常严格的程序保证,更有船东提出管子质量必须确保30年不锈蚀、保使用要求,管系制造已成为船东监造期间重点关注的项目。

    我国一些总装造船企业成功的崛起,使我国的造船能力有了明显的提高,一个围绕船坞搭载、码头调试的现代总装造船模式已得到大家的认可,一个以分段制作、管系制造为主线,与外购外协、社会配套相呼应的总装造船企业运作方式已得到大家的认同,分段与管系制造在总装造船中的重要地位已在业界得到确认。

    一艘船的管系有几十个系统、近千种规格、约万根管子,需要多种表面处理,严格的生产规范,繁琐的生产准备,这给管系制造带来很多困难。许多船厂一旦在分段制造方面得到突破,管系制造滞后问题就会显现,它将影响分段的完整、船坞的塔载、系统的完整。

    二、适合我国船舶管系制造的发展模式

    2004年11月,国防科工委发布了“关于加快建立现代造船模式”的指导意见,我国造船工业开始向着做大做强的目标努力,而建立适合我国国情的现代造船模式则是确保总装造船企业创新能力与可持续发展的重要标志。作为我国目前最现代化的大型总装造船企业,外高桥造船公司在这一方面进行了许多有益的探索和尝试,取得了显著的成果。成立6年来,该公司积极引进韩国CIMS管理模式,率先建立现代总装造船模式,各项生产指标大幅度提升,船坞码头周期控制在60天之内,分段、管子产量明显提高。

    (一)船舶管理制造是现代船舶总装企业一个重要的生产制造项目

    按照现代造船模式要求,管系制造不但需求量大、生产周期长、开工早、流转快,而且要以最快的速度和最完整的状态满足平台、船坞、码头的需求,保证单元、分段、总组的完整性。

    由于历史原因,我国造船企业的大而全、小而全留下的作业方式,使总装造船企业流程不畅、不顺,难以组织均衡、节拍生产,因此加紧推进施工流程的优化工作迫在眉睫。根据外高桥造船公司的发展情况,一个大型的总装造船企业,年造船管子需求在20万~30万根之间,总吨位约1.6万吨,月平均生产2万根以上。现在一些新建的总装造船企业对管系制造加大投资力度,在规划、布局方面给予重视,管系制造工场、管材和附件集配场地达数万乃至十几万平方米,彻底改善了管系制造环境,提高了总量,形成了规模,为总装造船快速发展打下了扎实基础。

    (二)现代总装造船管系的制造、配送、安装必须全过程、全方位地满足造船需求

    现阶段,我国管子放样、设计总体水平不高,更改情况比较严重,外场现校管比例较大,加上要考虑满足船东及船检的提交验收工作以及托盘集配、运输配送等要求,因此,在规划与布局时,管系制造车间一般设在总装厂区内或附近,以利协调、管理、配套、运输。

    (三)管系制造设备应适合船企实际

    管系制造设备对于造船企业来说并非大而全、高精尖最好,其选用应适合船企实际。目前,我国的船舶管系制造与日本、韩国相比还有一定差距。上世纪90年代初,为提高管子产量,我国许多船厂引进了一些国外尖端管子弯制、焊接设备及管子生产流水线,但许多未发挥应有作用。外高桥造船公司则是选用一些适合船厂施工的管子弯制、切割、焊接设备,积极研究区域、岗位的生产流程,从而提高设备利用率,降低保修费用,使人均管子生产总量达到国内较高水平。

    (四)以人力资源管理促管系制造发展

    造船业是劳动密集型行业,大量工作需在露天进行,工作脏、累、苦、重,而且对工人有特殊的要求。这使造船人才紧缺的问题比较突出。外高桥造船公司管系制造部门以人为本,以绿色造船为理念,全力打造环保工场、安全施工的作业环境,创建使员工愉快生活、快乐工作的发展平台。外高桥造船公司许多青年员工、外来劳务工通过参加技能培训、技术比武等,岗位得以固化,职称得到提升,自我价值得以实现。外高桥造船公司建厂伊始,管子月产量为4000根;2005年,月均产量提高到13000根以上。人力资源管理对管系制造的促进作用功不可没。

    三、推行精益生产,实现船舶管系制造快速发展

    以精益生产为基础,对扩大造船总量,提高产量有着重要作用。外高桥造船公司管系制造部门在推行管系制造精益管理过程中,优化施工环境和作业流程,按区域组织生产,取得了一定的成果。

    现代总装造船企业几乎所有配套设备均已外购外协,分段制造和管系制造成为总装企业唯一的自制生产项目,因此,提高生产总量,是现代总装造船企业实现快速塔载、快速造船的重要保证。在整个造船过程中,管系制造工作量较大,施工周期也比较长。外高桥造船公司管系制造部门积极推行精益生产、标准造船,优化作业流程,对管子生产按区域、分阶段、依类别进行施工;按顺序、分工种、依流程开展生产;分线、分道、分区进行操作,用流水生产的作业方式,区域化的封闭管理,一体化的生产模式,超市式的集配,自助式的配套,信息化的管理,以托盘流转架的形式进行运作,使管系制造逐步标准化、专业化、成品化。

    船舶管系制造要全面推行精益生产有许多工作要做。

    一是提高出图质量和放样率。外高桥造船公司利用建造批量船优势,强调技术反馈,增强责任感,减少差错率,扩大管子放样范围,提高单船管子放样率,减少现校管与外场管,管子反工率从原来的30%以上下降到约6%,17.5万吨散货船管子放样率从原先75%提高到目前的90%。

    二是浓缩管材、附件选用标准,降低非标产品率,推行标准材料。

    建造一艘船需近百种管材、近千种管子附件,涉及众多的型号、规格、品种,给管系设计、采购、生产、管理带来诸多问题。

    目前,我国船舶管材、附件配套企业经营生产计划性差,产品质量不稳定,产业链尚未形成。这影响了精益生产工作的推进。促进船舶管子配套的产业化、社会化,建立相伴共生的协作伙伴关系,建立利益同享、风险共担的联合体,是提高船舶管子总量及推进精益生产工作的有力保证。

    三是尽量避免或减少成型复杂的单件,尽可能减少定型弯头的使用,增加直管的设计、生产比例。

    四是技术创新,应用现代信息技术,加强管子批量和品种、数控弯管无纸化生产、自动定长套料、切割倒角、托盘分类多功能管子下料流水线建设,混合气体打底高效焊的应用及半自动焊接工位的建立等课题研究。

    外高桥造船公司管系制造“精细生产、流水作业、成熟技术‘傻瓜’操作”取得了成效。2006年初,外高桥造船公司管子工经过二期工程的扩建改造,作业流程进一步优化,作业环境进一步改善,布局更加合理。8月份,该公司管子产量达到18035根,创公司历史最高记录。但是,船舶管系制造要满足现代造船模式要求,创建有中国特色的船舶管系制造模式,仍任重道远。