船舶建造信息化管理體系構(gòu)建

萬(wàn)江龍 朱忠 顧小兵

摘 要：為了提高船舶建造效率，通過(guò)分析當(dāng)前船舶建造信息化管理現(xiàn)狀，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出了基于信息技術(shù)的船舶信息化管理平臺(tái)的構(gòu)建，采用信息化手段對(duì)船舶設(shè)計(jì)、船舶建造、物資管理、供應(yīng)商管理、聯(lián)合庫(kù)存管理等過(guò)程管理方式進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)每種過(guò)程管理實(shí)施手段進(jìn)行了初步探索，提高船廠船塢等有限資源利用率及降低資金占用量。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計(jì);船舶建造;信息化管理;庫(kù)存管理;供應(yīng)商管理

中圖分類號(hào)：U673.2? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）09-0050-04

我國(guó)作為世界第一造船大國(guó)，雖然造船規(guī)模在不斷增加，但是我國(guó)仍然處于利潤(rùn)低下、資源消耗巨大的階段。因此，我國(guó)需要加快船舶行業(yè)信息化水平的技術(shù)發(fā)展速度[1]。船舶絕大部分原材料及配套設(shè)備卻具有非標(biāo)、小批量、定制化等特點(diǎn)，存在采購(gòu)渠道窄、涉及范圍寬、產(chǎn)品制造周期長(zhǎng)等問(wèn)題，合同采購(gòu)前只能通過(guò)簽訂技術(shù)規(guī)格書(shū)來(lái)進(jìn)行約束。確定供應(yīng)商后，需要企業(yè)與供應(yīng)商多次、密集地進(jìn)行技術(shù)細(xì)節(jié)溝通，產(chǎn)品質(zhì)量受較多因素影響，無(wú)法嚴(yán)格按照合同進(jìn)行加工，因此，船廠的信息化管理具有較大的難度。

1 船舶建造管理現(xiàn)狀

當(dāng)前一些船廠缺乏信息化管理，有的引入了信息化管理，卻存在這樣或者那樣的問(wèn)題，例如物資的跟蹤、錄入的實(shí)時(shí)性、由于更改造成的物資積壓等。造成這些問(wèn)題的原因主要在于管理理念、體制機(jī)制、企業(yè)設(shè)置等方面的不同造成從外國(guó)引進(jìn)的系統(tǒng)不符合我們的企業(yè)文化，部門設(shè)置與我們的船舶制造企業(yè)有較大的不同。通過(guò)對(duì)船廠、科研院所等進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)當(dāng)前主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）科研院所與船廠存在重復(fù)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。當(dāng)前主流做法為科研院所完成船舶設(shè)計(jì)工作后出圖，將圖紙交付給船廠，船廠根據(jù)圖紙重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）傳統(tǒng)造船企業(yè)中物資管理是靠人工手動(dòng)收集和處理[2]。不同物資供應(yīng)商將原材料、配套設(shè)備、舾裝件、結(jié)構(gòu)件等配送到施工現(xiàn)場(chǎng)，然后再進(jìn)行施工。當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)或者某些物資供應(yīng)不及時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致貨物積壓、工期延長(zhǎng)，影響所有的施工進(jìn)度。

（3）當(dāng)前庫(kù)存管理存在物資庫(kù)存列表、物資卡片、實(shí)際物品存在較大誤差;大宗物資采購(gòu)導(dǎo)致物資庫(kù)存，不僅導(dǎo)致占用了流動(dòng)資金，而且由于物質(zhì)的長(zhǎng)期積壓導(dǎo)致其質(zhì)量下降;由于設(shè)計(jì)更改，造成原始采購(gòu)的物資無(wú)法繼續(xù)使用。

（4）一艘船舶的建造需要購(gòu)買成千上萬(wàn)的原材料和配套設(shè)備，因此船廠對(duì)接的供應(yīng)商也達(dá)到數(shù)百家[3]。目前主流的招投標(biāo)中標(biāo)原則就是最低價(jià)中標(biāo)，由于最低價(jià)中標(biāo)導(dǎo)致的問(wèn)題很多。

2 船舶建造信息化管理體系構(gòu)建

通過(guò)船舶建造信息化管理平臺(tái)協(xié)調(diào)船舶建造過(guò)程中的信息流、資金量、資源流等，避免資源忙閑不均，通過(guò)建造過(guò)程信息化實(shí)現(xiàn)作業(yè)工藝流程的協(xié)調(diào)配合[4]。

2.1信息化需求

船舶建造信息化管理具體需求如下：

（1）將船舶建造所有涉及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)等的信息均納入船廠信息化管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，使上下游所有的企業(yè)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)獲取相關(guān)信息并進(jìn)行信息的反饋。

（2）建立科研院所與船廠的信息共享通道，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的三維交付，避免重復(fù)設(shè)計(jì)。

（3）對(duì)船舶建造過(guò)程進(jìn)行信息化管理，對(duì)于所有的建造節(jié)點(diǎn)、建造物質(zhì)準(zhǔn)備，建造保障準(zhǔn)備、工藝流程管理進(jìn)行管理，保障建造過(guò)程資源使用率最高、縮短建造周期。

（4）對(duì)物資配送納入信息化管理，對(duì)于物資到貨時(shí)間、合適檢驗(yàn)、質(zhì)量狀態(tài)、下一節(jié)點(diǎn)配送到何處、物資相關(guān)信息、配送手段等采用信息技術(shù)手段進(jìn)行管理。

（5）對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行信息化管理，為船舶物資采購(gòu)的供應(yīng)商管理提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)和選用手段。

2.2船舶建造信息化管理體系構(gòu)建

船舶信息一體化體系包括三層數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、用戶。數(shù)據(jù)層包括內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)和外部數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于存儲(chǔ)和管理本公司的所有信息，外部數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于存儲(chǔ)和管理所有在聯(lián)合庫(kù)存生態(tài)圈中的企業(yè)物資需求和當(dāng)前中心庫(kù)存的貨物信息等。服務(wù)層包括船舶建造管理平臺(tái)、庫(kù)存管理平臺(tái)、物料分配管理平臺(tái)、質(zhì)量管理平臺(tái)、供應(yīng)商管理平臺(tái)、審核管理平臺(tái)等。用戶層包括設(shè)計(jì)部、生產(chǎn)部物資部、質(zhì)量部、企管部等。船舶信息一體化體系如圖1所示。

3 W船廠信息化管理體系實(shí)施探索

做好各種制約資源的協(xié)調(diào)與平衡，全面掌握企業(yè)自身的資源情況及企業(yè)業(yè)務(wù)情況，平衡供需，協(xié)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃負(fù)荷。通過(guò)總結(jié)以往船舶建造經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)估計(jì)船廠的生產(chǎn)力，根據(jù)訂單任務(wù)先后順序、交貨日期等對(duì)生產(chǎn)任務(wù)安排、工作量進(jìn)行調(diào)整，制定適合W船廠的生產(chǎn)計(jì)劃，具體來(lái)說(shuō)就是工時(shí)平衡、工作量平衡、場(chǎng)地平衡三個(gè)方面[5]。

3.1船舶設(shè)計(jì)信息化

船舶行業(yè)首先需要對(duì)船舶設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)一，進(jìn)而為船舶從設(shè)計(jì)到建造的信息化傳輸提供基礎(chǔ)，采用精細(xì)化設(shè)計(jì)管理模式。例如采用目前船舶行業(yè)使用較多的CATIA 3DE平臺(tái)等三維設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)多人、多系統(tǒng)、協(xié)同設(shè)計(jì)，降低船舶設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)的可視性，避免設(shè)計(jì)更改等信息不及時(shí)造成的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。將串聯(lián)設(shè)計(jì)變?yōu)椴⑿性O(shè)計(jì)，縮短整體船舶設(shè)計(jì)建造工期?？蒲性核瓿稍O(shè)計(jì)后直接三維交付給船廠，進(jìn)而避免船廠的重復(fù)設(shè)計(jì)。

3.2船舶建造信息化

船舶建造流程信息化主要涉及船舶建造管理平臺(tái)和生產(chǎn)部門。生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)制定船舶建造流程、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、所需物資、所需保障條件等并將其錄入船舶信息一體化管理平臺(tái)。

生產(chǎn)部門根據(jù)確定的船舶建造方法制定船舶生產(chǎn)大綱，確定船舶建造的各個(gè)階段，然后制定生產(chǎn)設(shè)計(jì)施工圖、涂裝工藝等[6]。繪制每種保障資源的甘特圖，確保資源高效有序的使用，不發(fā)生資源使用沖突，減少資源的閑置。根據(jù)船舶建造保障資源情況及以往船舶建造經(jīng)驗(yàn)確定所有原材料、配套設(shè)備預(yù)計(jì)需要到場(chǎng)時(shí)間和生產(chǎn)周期，見(jiàn)圖2所示。在船舶建造過(guò)程中，生產(chǎn)部門根據(jù)船舶實(shí)際建造情況實(shí)施更新所有原材料、配套設(shè)備所需到場(chǎng)時(shí)間。

3.3庫(kù)存管理信息化

中心倉(cāng)儲(chǔ)[7]由體系中所有企業(yè)的共同維護(hù)管理，見(jiàn)圖3。中心倉(cāng)儲(chǔ)管理部門主要有三個(gè)工作：1）組織所有原材料及配套設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn)工作;2）庫(kù)存內(nèi)所有原材料及配套設(shè)備信息化管理工作;3）根據(jù)船廠的訂貨采購(gòu)需求、庫(kù)存量、供應(yīng)商的生產(chǎn)能力制定原材料及配套設(shè)備的進(jìn)貨進(jìn)度。

在供應(yīng)商供貨后，中心倉(cāng)儲(chǔ)管理部門負(fù)責(zé)將庫(kù)存管理信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)每一個(gè)物資都要張貼標(biāo)準(zhǔn)化的ID編碼，以便物資到船廠后，通過(guò)一體化信息系統(tǒng)可以查詢到物資的所有相關(guān)信息。中心倉(cāng)儲(chǔ)的信息化管理需要做以下兩點(diǎn)：

（1）分區(qū)存放、編號(hào)查找、整潔有序。應(yīng)根據(jù)船舶物資特點(diǎn)分區(qū)存放、專人管理，根據(jù)物資存儲(chǔ)條件要求保證物資存儲(chǔ)期間質(zhì)量不受影響。對(duì)物資進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)信息化管理，為智能化物資存放、查找、運(yùn)輸提供條件。編碼信息包括物料名稱、管理人員、存放區(qū)域、數(shù)量、存放位置等。貨物存放要整潔有序，中心倉(cāng)儲(chǔ)要及時(shí)打掃，保證干燥。

（2）每天進(jìn)行庫(kù)存信息校對(duì)，提升庫(kù)存信息的準(zhǔn)確度，保證位置準(zhǔn)確。對(duì)每日入庫(kù)、出庫(kù)原材料、配套設(shè)備、領(lǐng)取人、貨物損耗等進(jìn)行記錄，定期更新數(shù)據(jù)庫(kù)保證賬物一致。

3.4物資供應(yīng)信息化

物資供應(yīng)信息由外購(gòu)納期信息、外協(xié)制作信息、本廠制作信息三種構(gòu)成[8]。每種信息又具體包括物料名稱、編號(hào)、預(yù)計(jì)使用日期、預(yù)計(jì)使用周期、實(shí)際使用日期、更改記錄等構(gòu)成。對(duì)物資的精細(xì)化、信息化管理需要做到以下兩點(diǎn)：

（1）對(duì)物資供應(yīng)信息進(jìn)行精細(xì)化管理。這就要求生產(chǎn)部門對(duì)建造流程、建造工藝、保障條件等進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃。特別是針對(duì)一些使用量比較大、使用周期跨度非常大的原材料，可以分批次、分時(shí)段采購(gòu)。

（2）通過(guò)信息化管理，及時(shí)告知供應(yīng)商生產(chǎn)計(jì)劃變更情況，使供應(yīng)商靈活安排外協(xié)產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃。船舶建造周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，為了保證物資的供應(yīng)，一般會(huì)提前很久就簽訂采購(gòu)合同，而建造工期由于種種原因可能導(dǎo)致工期延遲或者提前，這就導(dǎo)致實(shí)際開(kāi)工時(shí)間與合同簽訂的到貨時(shí)間產(chǎn)生差異。因此通過(guò)信息化系統(tǒng)將船舶建造信息更新，物資部根據(jù)相關(guān)信息分析采購(gòu)物資實(shí)際需要到貨時(shí)間并與供應(yīng)商進(jìn)行溝通，使供應(yīng)商靈活調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。

3.5物料配送信息化

物資如何準(zhǔn)確、及時(shí)地配送到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)至關(guān)重要，直接影響生產(chǎn)的效率。傳統(tǒng)方式就相關(guān)生產(chǎn)人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃到倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取相應(yīng)的材料，當(dāng)好幾條船舶一起建造時(shí)，僅靠人工進(jìn)行物資的出庫(kù)、入庫(kù)，難免會(huì)存在失誤，造成物資的多領(lǐng)、少領(lǐng)、錯(cuò)領(lǐng)、補(bǔ)領(lǐng)、退領(lǐng)等各種情況，進(jìn)而造成實(shí)際庫(kù)存物資帳、卡、物不匹配[9]。

當(dāng)前比較主流的物料配送信息化手段是采用托盤的方式進(jìn)行調(diào)度。實(shí)行托盤物料配送前要完成四項(xiàng)工作： ①根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行造船的模擬;②造船模型要足夠細(xì)致和完整;③生產(chǎn)工藝要可靠穩(wěn)定;④托盤的配置要適應(yīng)生產(chǎn)流程和組織方式。如果達(dá)不到以上要求則會(huì)導(dǎo)致托盤配置不齊全、托盤更改較多等問(wèn)題。

托盤上應(yīng)該包含兩類信息：①托盤入庫(kù)信息。可以根據(jù)不同專業(yè)、不同區(qū)域、不同分段、不同部門、不同階段對(duì)托盤入庫(kù)信息進(jìn)行劃分;②托盤配送信息。根據(jù)托盤名、托盤編號(hào)設(shè)置托盤的預(yù)計(jì)入庫(kù)時(shí)間、計(jì)劃使用時(shí)間、實(shí)際入庫(kù)時(shí)間、實(shí)際使用時(shí)間、配送目的地、使用班組等等。

托盤的信息化管理具有兩個(gè)特點(diǎn)：①通過(guò)規(guī)范化的編碼方式，促進(jìn)信息化管理。②通過(guò)信息化系統(tǒng)對(duì)托盤狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢。所有部門均可跟蹤相關(guān)物資狀態(tài)信息，提升管理效率。

3.6供應(yīng)商管理信息化

供應(yīng)商信息管理是對(duì)歷史供貨狀態(tài)、供應(yīng)商現(xiàn)在狀態(tài)、以及未來(lái)供貨狀態(tài)全面的管理，從而對(duì)采購(gòu)的各種零部件、配套輔助設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量保證[10]。由于船舶制造過(guò)程中供應(yīng)商較多，所有供應(yīng)商采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理工作量較大且沒(méi)有必要，因此對(duì)供應(yīng)商采用分類管理的方法。供應(yīng)商根據(jù)所提供產(chǎn)品的重要程度分為關(guān)鍵供應(yīng)商、重要供應(yīng)商、一般供應(yīng)商三類。

對(duì)供應(yīng)商的管理包括歷史供貨信息的收集、從而對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而指導(dǎo)物資采購(gòu)時(shí)的供應(yīng)商選擇，供應(yīng)商管理需要包括以下幾個(gè)方面：

（1）編制供應(yīng)商相應(yīng)管理制度，合格供應(yīng)商名錄的制定及維護(hù)。負(fù)責(zé)組織對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)合格供應(yīng)商名錄進(jìn)行更新。

（2）對(duì)合格供應(yīng)商進(jìn)行日常檢查管理，檢查內(nèi)容主要包括產(chǎn)品價(jià)格水平、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性及可靠性、供貨準(zhǔn)時(shí)性、售后服務(wù)水平、合約履行能力等方面。

（3）對(duì)合格供應(yīng)商名錄的評(píng)價(jià)，對(duì)供應(yīng)商的質(zhì)量體系認(rèn)證、實(shí)物產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)水平等方面提出評(píng)審意見(jiàn)。

4 結(jié)論

船廠通過(guò)建立信息化管理體系對(duì)船舶設(shè)計(jì)、船舶建造、庫(kù)存管理、物資供應(yīng)管理、物料配送、供應(yīng)商管理等方面實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享能夠保證船舶建造過(guò)程高效順暢地進(jìn)行，避免停工損失、閑忙不均等問(wèn)題，高效分配資源、減少資源浪費(fèi)、降低建造周期，實(shí)現(xiàn)船舶建造生態(tài)圈的互利共贏，提高船舶建造效率。

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