網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)在精益造船生產(chǎn)管理中的應(yīng)用分析

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(武漢南華黃岡江北造船有限公司,湖北 黃岡 438000)

1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)是用于制定和管理工程項(xiàng)目計(jì)劃的一種圖示技術(shù)，常用的一種方式是關(guān)鍵路線網(wǎng)絡(luò)圖。它一般有如下優(yōu)勢(shì)。

1)能充分反映各工序之間相互聯(lián)系和相互制約的邏輯關(guān)系；

2)能提供工程項(xiàng)目管理所必須的時(shí)間參數(shù)，如最早可能開工時(shí)間、最早可能完工時(shí)間、最晚必須開工時(shí)間、最晚必須完工時(shí)間、總時(shí)差、局部時(shí)差等，方便動(dòng)態(tài)管理；

3)便于找到關(guān)鍵路線，有的放矢地進(jìn)行優(yōu)化和管理監(jiān)督；

4)有利于在不改變邏輯關(guān)系的前提下充分調(diào)動(dòng)資源，縮短工期。

網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)決定了其適合于復(fù)雜的造船工程管理。然而，網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)的強(qiáng)大功能和其一定的技術(shù)難度卻使很多造船工程生產(chǎn)管理人員望而卻步，特別是低學(xué)歷層次或直接作業(yè)層次的工程管理人員基本不使用，而一般只運(yùn)用該技術(shù)編制船體分段船臺(tái)吊裝計(jì)劃，也叫大合攏計(jì)劃或船臺(tái)搭載網(wǎng)絡(luò)圖[1]。

實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)是一項(xiàng)成熟的、難度并不大的工程項(xiàng)目計(jì)劃控制管理工具，無(wú)論是對(duì)總體計(jì)劃，還是對(duì)局部計(jì)劃，都相當(dāng)適用，尤其是對(duì)最基層的直接生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，其優(yōu)勢(shì)更明顯。所以，深入應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)，更能提高其優(yōu)越性，改善計(jì)劃的有效性。

2 應(yīng)用的必要性

以船舶一個(gè)PSPC分段為例，海上安全委員會(huì)(MSC)第82屆會(huì)議通過的《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》稱為PSPC。PSPC雖然是涂層性能標(biāo)準(zhǔn)，但它控制的并不僅僅是涂層本身，其宗旨和出發(fā)點(diǎn)是通過各生產(chǎn)工序的嚴(yán)格控制來保證完好的涂層，以防止船體結(jié)構(gòu)因涂層被破壞或不滿足要求而被腐蝕導(dǎo)致?lián)p壞，危及船舶安全。為了保證完好的涂層，PSPC中有一系列嚴(yán)格的量化指標(biāo)，比如，“相鄰接的涂層損壞總面積不大于25 m2或不超過艙室總面積的2%”[2]。為了控制涂層損壞面積，就要求不僅有完整的設(shè)計(jì)，更要有合理的生產(chǎn)組織。網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，正是提供合理生產(chǎn)組織所需要的，它可以有如下保證。

1)合理安排生產(chǎn)工序的邏輯關(guān)系，避免施工不完整或工序不合理而導(dǎo)致完工的涂層被破壞；

2)合理安排資源，保證生產(chǎn)工序在計(jì)劃的時(shí)間段按時(shí)完成；

3)控制關(guān)鍵路線，做好充分的人力、物力等資源準(zhǔn)備，使生產(chǎn)順利開展，保證適時(shí)涂裝；

4)充分利用資源，優(yōu)化各工序工時(shí)，縮短計(jì)劃的工期，以縮短造船生產(chǎn)總周期。

3 應(yīng)用思路

深入應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)，即是將該技術(shù)在大合攏計(jì)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)一步向下層次分解應(yīng)用，使先進(jìn)的管理技術(shù)延伸到人員學(xué)歷層次相對(duì)較低的管理末端，充分發(fā)揮先進(jìn)生產(chǎn)力的功效。

3.1 PSPC分段網(wǎng)絡(luò)圖的繪制

船體包括分段下料、加工、拼板、小組立和分段制作等；舾裝包括導(dǎo)門、蓋、梯、防蝕鋅塊、放水塞、護(hù)欄、甲板上的欄桿、設(shè)備基座、纜樁及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、分艙標(biāo)志、舭龍骨等，其中包括采購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件和船廠自制的非標(biāo)準(zhǔn)件；管裝包括壓載管、吸口、測(cè)深管、空氣管、通艙件、管子架等；涂裝包括一次表面處理和二次表面處理等。舾裝和管裝中，一部分是通過焊接來完成的，這里歸類為預(yù)裝，如導(dǎo)門和艙蓋的座板、直梯的耳板、管子通艙件等，另一部分是通過螺栓聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)的，這里歸類為安裝，如導(dǎo)門、艙蓋、直梯、吸口、管子等[3]。

為了保證涂層不被破壞，預(yù)裝的部分必須在二次表面處理前完成，而為了減少涂裝后涂層保護(hù)的成本投入，在不影響二次表面處理的前提下，安裝部分也應(yīng)盡量在二次表面處理前完成。

圖1是一個(gè)PSPC分段從生產(chǎn)設(shè)計(jì)、采購(gòu)到涂裝完畢的殼舾涂一體化模擬網(wǎng)絡(luò)圖[4]。

圖1 PSPC分段模擬網(wǎng)絡(luò)

圖1表達(dá)了各工序的邏輯關(guān)系及各工序所需要的時(shí)間。這里所規(guī)定的工序?qū)崿F(xiàn)時(shí)間一般是在現(xiàn)有資源條件下，根據(jù)既往的管理數(shù)據(jù)和管理經(jīng)驗(yàn)編排的。

3.2 節(jié)點(diǎn)時(shí)間值計(jì)算及關(guān)鍵路線的確定

為了找到關(guān)鍵路線，便于進(jìn)度控制和管理，需要進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值計(jì)算。節(jié)點(diǎn)時(shí)間值標(biāo)注規(guī)則如下。

其中：tE(i)、tE(j)為節(jié)點(diǎn)最早開工時(shí)間，tL(i)、tL(j)為節(jié)點(diǎn)最晚完工時(shí)間。

較簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)時(shí)間值計(jì)算方法為圖算法，即，從第1個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，沿箭頭方向依次向后逐一計(jì)算最早開工時(shí)間，其中：

tE(1)=0；

tE(2)=tE(1)+t(1,2)；

……

共節(jié)點(diǎn)的取其中最大者，直到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)tE(16)。

然后從最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始，沿箭頭反向逐一計(jì)算最晚完工時(shí)間，其中：

tL(16)=tE(16)；

tL(15)=tL(16)-t(15,16)；

……

共節(jié)點(diǎn)的取最小者，直到第1個(gè)節(jié)點(diǎn)tL(1)。

在不計(jì)算最晚開工時(shí)間、最早完工時(shí)間和作業(yè)總時(shí)差的情況下，關(guān)鍵路線確定的最簡(jiǎn)單方法是：從第1個(gè)節(jié)點(diǎn)開始到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將能夠依次連接的所有tE(i)=tL(i)的節(jié)點(diǎn)工序連接起來，即構(gòu)成關(guān)鍵路線。將關(guān)鍵路線工序用醒目的粗箭頭表示。

圖2為標(biāo)注了節(jié)點(diǎn)時(shí)間值的關(guān)鍵路線網(wǎng)絡(luò)圖。

圖2 PSPC分段關(guān)鍵路線網(wǎng)絡(luò)

從圖2看，一個(gè)PSPC分段從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到涂裝完畢轉(zhuǎn)船臺(tái)合攏，共歷時(shí)87天，這是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)段，如果按傳統(tǒng)的模式，可能消耗的時(shí)間更長(zhǎng)，而不是傳統(tǒng)意義上的裸分段周期3～4周，這就是網(wǎng)絡(luò)圖的好處，按邏輯關(guān)系，通過直觀的圖示法將所有必須的工序都展示出來，使管理人員和作業(yè)人員能一目了然。

由于PSPC分段一般都是開工分段，開工前，船廠一般關(guān)注的是如何盡快拿到圖紙，如何盡快完成分段的制作，但從圖2看，這些關(guān)注點(diǎn)并不都是關(guān)鍵工序，所以，網(wǎng)絡(luò)圖為管理人員指明了管理方向。

3.3 網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)化

無(wú)論是為了抵消部分因執(zhí)行PSPC而增加的成本投入，還是為了縮短整個(gè)造船周期、降低總成本，都希望在關(guān)鍵路線網(wǎng)絡(luò)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，這也是使用網(wǎng)絡(luò)圖控制和管理工程項(xiàng)目計(jì)劃的宗旨之一。

網(wǎng)絡(luò)圖優(yōu)化一般采取如下幾個(gè)途徑之一或全部，即：資源一定，向關(guān)鍵工序要時(shí)間，向非關(guān)鍵工序要資源，合理組織，使工期最短；工期一定，通過資源平衡，達(dá)到資源的最佳利用；以最低的工程成本獲得最短的工期。

在圖2中，開工之前耗時(shí)最長(zhǎng)的是鋼材采購(gòu)和預(yù)處理。所以，設(shè)計(jì)和工藝管理人員在生產(chǎn)設(shè)計(jì)開展前，在基本設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼材規(guī)格全面統(tǒng)計(jì)，對(duì)各規(guī)格用量盡量準(zhǔn)確地預(yù)估，特別是對(duì)全船開工首批分段，規(guī)格必須齊全，用量可以適當(dāng)增加預(yù)估，以保證采購(gòu)工作提前開始，并齊全備料，使開工后生產(chǎn)順利開展。采購(gòu)部門應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)供應(yīng)情況和庫(kù)存情況，能提前到貨的盡量分批到位，同時(shí)并行開展預(yù)處理工作。如果船廠預(yù)處理能力有限，可以安排部分鋼材外協(xié)預(yù)處理完畢后進(jìn)廠。這樣，因采購(gòu)工作能提前開始，預(yù)處理與采購(gòu)工作在一定程度上并行開展，則可以使開工節(jié)點(diǎn)④提前。

舾裝件的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，可以在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)到適當(dāng)?shù)某潭燃凑归_，由于舾裝件的相對(duì)獨(dú)立性，也可以在完成一部分舾裝件的設(shè)計(jì)后，即開始制作，使設(shè)計(jì)與制作按步驟并行，提前分段完整性集配的完工節(jié)點(diǎn)，使分段制造提前開工。

如果進(jìn)一步細(xì)化分段制造工序和與分段完整性集配所需要的其它工序，分段制造同樣可以與分段完整性集配所需要的其它工序并行開展，使分段制造完工節(jié)點(diǎn)提前。

在船廠資源一定的情況下，充分利用網(wǎng)絡(luò)圖邏輯關(guān)系的優(yōu)勢(shì)，合理細(xì)化節(jié)點(diǎn)，安排并行作業(yè)節(jié)拍，則可以縮短原計(jì)劃的總時(shí)間。

4 結(jié)論

現(xiàn)代造船模式和精益造船管理在我國(guó)推行了20多年，各骨干船廠已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但仍然離造船強(qiáng)國(guó)有一定的差距。我國(guó)大多數(shù)船廠，特別是中小船廠，轉(zhuǎn)模相對(duì)更落后。精益造船生產(chǎn)管理中，是以分段作為中間產(chǎn)品，分段計(jì)劃是整個(gè)造船計(jì)劃的重點(diǎn)，也是計(jì)劃管理的瓶頸。本文僅基于船舶中PSPC分段關(guān)鍵路線網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行深入應(yīng)用分析，只表達(dá)出一種思路，并不代表精益造船生產(chǎn)管理的全部，需要造船生產(chǎn)管理這基于分段中間產(chǎn)品殼舾涂一體化思想，在本文研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化研究和完善，將網(wǎng)絡(luò)圖技術(shù)類似擴(kuò)展到全船所有分段工程項(xiàng)目計(jì)劃的編制、控制與管理，以更加精確地支持大合攏計(jì)劃和全船建造生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)精益造船生產(chǎn)管理。

[1] 李 堃，高介祜.現(xiàn)代造船工程[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社，1998.

[2] 中國(guó)船級(jí)社.實(shí)施IMO《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》暫行指南GD01-2007[S].北京：人民交通出版社，2007.

[3] 王宏智.項(xiàng)目進(jìn)度控制管理在造船中的應(yīng)用[J].船海工程，2012(6)：16-18.

[4] 廖永平.質(zhì)量管理常用統(tǒng)計(jì)技術(shù)與方法[M].北京: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2002.