船舶管材管附件集配管理系统建模及应用

郑俊丽, 陈 强, 周国胜

(江苏熔盛重工有限公司， 江苏 南通 226532 )

船舶管材管附件集配管理系统建模及应用

郑俊丽, 陈 强, 周国胜

(江苏熔盛重工有限公司， 江苏 南通 226532 )

现代造船模式主要是以“中间产品组织生产”为基本特征，其显著特点是生产管理均以托盘管理为核心进行展开。本文重点阐述了管材管附件的集配送管理流程及相应的系统功能模块。通过建立管理模型，使计划、托盘与实物有机统一，实现其管理信息化、科学化、规范化的目的。

造船 管材管附件 集配管理 托盘 建模

1 引言

现代造船模式主要是以“中间产品组织生产”为基本特征的总装式造船模式，而其最显著的特点是生产管理均以托盘管理为核心进行展开。在生产过程中，管系安装托盘的完整性只对分段报验、船体搭载等关键环节有较大影响。另外，管系制作材料集配是依据管系制作托盘表，并结合原材料库存，经过匹配后，获得最合理的集配方案[1-2]。

本文重点阐述管材管附件的集配送管理流程，建立管理模型，并实现了信息化，其最终的目的是使计划、托盘与实物有机统一，使其管理科学化、规范化。该系统主要用的是模块化设计，包含到货登记、管材入库、库存管理、管材出库、托盘套料、资源锁定、指令配置、查询统计等内容。

2 管材管附件集配总流程

2.1 定义

管材、管附件集配：是从事管材、管附件配备(来料接受、仓库管理、原管配送、管材加工、成品管分理及成品管配送)等环节，以高水平实现管材进出库的流通设施。

仓储物流部门是一个必要的中间过渡部门，它既要熟悉整个造船的操作规范和工艺流程，还要了解生产进度以及施工人员、技术人员以及生产厂家的密切联系，除了集配管材管附件外还要进行管材管附件的计划管理、信息管理、托盘管理、按时收发托盘等工作[3-5]。

2.2 集配现状

(1) 管材管附件仓储管理。由于建造船舶种类不同，管材管附件种类、规格数量众多，且不断变化，使用简单的电子表格记录材料的出入库信息是远远不够的。同时，对于仓储过程的质量控制，需做到“先进先出”原则，手工在表格中标记和选取材料效率及准确性很低，且原材料信息追溯困难。

(2) 管材管附件集配过程。管材管附件集配，涉及从材料入库、库存管理、托盘虚拟匹配、实物集配出库等过程，其周期长，信息量大，托盘虚拟匹配过程逻辑性强。使用手工操作效率低，且准确性低，管系制作托盘完整性受到影响。

3 船舶管材管附件集配管理框架

3.1 管材管附件到货入库分析

一般船厂物资采购部门会提前向仓储部门相关人员提供送货信息，并要求供应商随货提供送货单。质保部门会事先规定好物资类别的标注。先检后卸，货到后，先由质保部门检验员进行检验，检验合格后在送货单上签字确认并送至仓储部门，仓储部门库管员在送货单上填写清点数量及存放的库房库位，检验确定的不合格品由物资采购部门负责退换货处理。如果发现送货单物资与实物数量不符或规格不符则及时通知物资采购部门，由物资采购部门负责处理。物资接收后，仓储部门库管员将清点验收完毕的送货单转交至仓储部门信息登录员进行信息录入，在一个工作日内，完成入库登记，并将入库单及时整理后归档。

仓储部门在接收到事业部提交的领料单后，按照领料单中的信息备货。对缺货的物资应及时报给计划管理员。仓储部门库管员按照领料单信息并结合仓库库存信息对领料单中的物资进行发放，双方签认领料单，并将领料单交至仓储部门生产管理科信息登录员。物资发放后，仓储部门库管员将领料单转交至仓储部门信息登录员进行信息录入，在一个工作日内，完成出库登记，并将出库单及时整理后归档。

3.2 管子制造过程介绍

管材管附件生产遵循：下料、弯管、校管、电焊、打磨、泵压、送处理、回厂、入库的流程。将管子的状态管控纳入到信息平台中，便于跟踪托盘完整性和及时性，同时，如果在管子加工过程中需要修改，也能够根据信息平台上跟踪的管子状态信息，选择是否需要利用原管材料进行修改。

3.3 成品管入库流程

管材加工部门负责制定成品管托盘交接计划，以便仓储部门根据物量安排人力、车辆、场地等资源，从而及时有序办理成品管托盘入库相关工作。相应表单明确标注相关信息，并组织现场交接。质保部门人员检验成品管质量，并出具检验结果，若检验结果合格管材加工部门与仓储部门正式交接，若检验结果不合格则终止交接。仓储部门仓管人员与管材加工部门人员信息核对每根成品管实物，之后仓管人员将相关表单交给信息录入员办理入库数据处理。信息录入员根据表单上的信息，进行入库数据处理，最后将入库单据整理归档。

3.4 成品管配送流程

仓储部门生产管理科计划人员根据成品管托盘配一周滚动计划及生产部门需求计划，下发配送指令给配送人员。标注相关管材规格、生产计划、配送地点、接收人等信息。配送人员接到配送指令后，联系仓管人员将需配送的成品管托盘放置到待发区。仓管人员将需配送的成品管托盘放置到待发区后，配送人员根据配送物量，将成品管托盘配送到指定地点，现场接收人员根据指令清点实物信息。配送完成后相关表单上交至信息录入人员，信息录入人员根据指令对配送出库托盘数据进行处理，同时更新系统内成品管托盘信息。计划人员根据信息录入人员在系统内处理的成品管托盘配送情况，统计托盘配送完成情况。计划人员更新成品管托盘计划及执行看板。

4 管材管附件集配管理系统功能模块介绍

4.1 系统功能模块框架搭设

系统功能的实现主要依附于系统内托盘与库存数据表，其中库存数据表又分为模块库存与物流库存，具体如图1所示。

托盘表中根据记录托盘内明细数据的计划信息、资源锁定情况，从而得出托盘物资完整性，以及管托盘在物流配送过程中的全部状态。通过资源匹配功能，将托盘的计划信息传输至库存中，实现配送计划中实物与托盘的有机统一。对实物的出入库信息进行实时输入，可以即时查询计划执行情况。将托盘与物资通过资源匹配及锁定进行统合，及时地反馈计划执行情况。达到系统开发所要求的监控物流管材托盘配送情况的最终目的。

图1 管材系统架构图

4.2 系统管理模块详细介绍

4.2.1 托盘信息模块功能

对托盘表的操作，主要分为托盘明细数据的导入、修改及删除，托盘配送计划导入与托盘完工情况的导入。

当导入的托盘信息数据库中存在此托盘数据时，该托盘明细的字体以蓝色标注，同时在颜色标识列中会自动赋予“蓝色”，提醒系统操作员此托盘数据需更改，同时“保存”按钮自动变成灰色，避免出错数据导入系统中，效果如图2所示。

图2 托盘信息模块——托盘信息导入系统截图

托盘表数据查询与修改。托盘需求数量个别出错时，无需删除全部托盘数据，只需选中要更改的行重新输入数量，点击“确定”即可完成更改。

主要功能除了较为常见的导入、导出、修改及删除等外，还结合管材托盘修改单较多、原管作废较多的特点，开发了自动判断原管是否作废的功能。如：原图某一托盘中管子代号为“BF18-01”的原管，在该托盘第一次改单中出现了修改，则在系统中将原图信息作废，自动使用修改单信息。

4.2.2 系统资源匹配功能

计划导入界面，在系统中对于每一个原托盘号与修改单号仅能赋予其唯一的计划信息。资源匹配以计划信息为指导。

此界面分为原图计划与修改单计划分别导入。在原图计划导入中，系统自动设定截止导入日期时，该托盘内无制作计划的修改单也被纳入原图计划进行配送。 在修改单计划导入中，同时要求导入建造平衡日期，用于在同一批次内判定修改单的优先级。

当导入的计划或修改单出错时，字体红色表示该托盘的数据已经被计划或修改锁定；黄色表示数据库托盘明细表中无此托盘，并以此来提示用户进行更改，同时“保存”按钮变为灰色，具体效果如图3所示。

图3 系统资源匹配——配置信息录入系统截图

自动匹配功能。自动匹配原则：只进行同等级、同规格的匹配，不存在代用关系，具体步骤如下。

将所有管材按规格与虚拟库存进行匹配，若资源满足则在相应托盘后进行记录，同时在虚拟库存资源中进行锁定。若虚拟库存仅能满足部分托盘需求，则系统仅在部分托盘内记录，并将虚拟库存进行锁定。最终，对系统内已锁定的虚拟库存做出库处理。

系统为节约系统资源、精简算法，将系统内自动匹配资源功能分为两步：首先判定物流库存是否满足，将库存无法满足的数值反馈至托盘表。托盘表中，提取“同时显示模块缺件，物流库存能够满足的数值”按船号、规格进行汇总。其次，将物流库存中单根管材一一匹配至托盘表中，同时修改托盘表中模块缺件数值，并将托盘表中的船号信息反馈至此根管材中，同时多配部分量记录在虚拟库存中。

手动匹配功能，因在管材配送及使用过程中，存在着一定的规格代用现象，所以设定此功能。此外，在此功能中添加了“释放缺件”按钮，即对于管托盘制作过程中部分可运用余料进行制作的管材，将在托盘表中标注“无需配送”。

缺件查询。本软件提供了两种缺件查询方式：从托盘查找对应的缺件与从缺件查找对应的托盘。其中从托盘查找对应的缺件同时可以查询托盘内所有物资资源锁定情况。

匹配功能与相关功能。在同一批次的匹配过程中，以单船单规格为汇总，系统赋予唯一编码制“配置单号”。在后期匹配资源的释放、出库中，仅可通过此唯一值进行操作。

4.2.3 实物台账模板功能

物流管材入库及查询功能。物流库存实行单根管理，在软件中设立了自动拆行功能：将入库清单中的管材按照行号拆分为明细根数的功能。

库存信息。此库存信息分为实物库存和虚拟库存，实物库存包括已锁定和未锁定的管材，虚拟库存是多配送给模块那部分量。

资源匹配。由于在管材配送过程中，存在当配送工装件、支撑管等非管托盘内物资时，无法使用自动匹配货/手动匹配功能进行资源锁定的情况，因此软件开发了手动锁定功能。同时考虑到在手动匹配阶段可能存在的误操作等，系统也设计了锁定物资释放功能。

修改配置信息界面，即通过匹配过程中系统赋予的唯一值“配置单号”进行释放和更改配置单号。

物流管材出库及查询功能。与手动释放资源界面类似，软件中管材的出库也必须通过“配置单号”进行出库，即在本系统中未经过配置的管材无法进行出库。

模块库存入库。模块库存入库物资主要为计划外直送给模块的物资，在后期资源锁定时使用。

图4 系统资源匹配——自动匹配功能系统截图

图5 实物台账模板——管材拆分入库系统截图

5 管材管附件集配管理系统实施后的效果验证

(1) 通过提高信息处理的效率，节约人力成本。系统实施后，可以减少2人进行信息处理，节约人工费约5万元/每年。

(2) 提升数据处理的及时性。目前通过手工进行资源匹配与锁定，在收到修改单或管托盘后需要2个工作日才能完成资源匹配与锁定。系统实施后，可以做到实时化，即可以提前两天发现缺件，提出预警。

(3) 提升数据处理的准确性。目前根据修改单或管托盘，对库存资源进行匹配与锁定，每天需要操作7 000多条数据，难免会出现人为错误。通过系统可以避免这一问题，即可以实现100%的锁定资源，预警缺件。

6 结束语

通过对现行的生产模式调研，严格按照软件工程的软件开发思想，经过了可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试等几个阶段最终实现了系统的上线运行。在设计过程中，采用了结构化分析方法和模块划分等设计思想，从而使系统开发见效快、适用性高、程序设计有章可循，并通过效果验证取得了良好的经济效益，提高了管材管附件的仓储物流管理水平。

[1] 孟辉，张明华，罗广基等. 现代造船工程[M]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1998.

[2] 李海军，丁师镛. 管附件定额与缺件管理系统的研究与开发[J]. 上海造船，2009，1：69-73.

[3] Bowersox D J, Closs D J. Logistical Management[M].New York, USA:McGraw-Hill, 1999.

[4] 李波. 仓储管理自动化系统的研究与开发[D].郑州：郑州大学，2005.

[5] Hsieh S，Tsai K-C. A BOM Oriented Class-Based Storage Assignment in an Automated Storage/Retrieval System[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2001，17：683-691.

Modeling and Application of Distribution and Management System for Ship Pipe and Accessories

ZHENG Jun-li, CHEN Qiang, ZHOU Guo-sheng

(Jiangsu Rongsheng Heavy Industry Co., Ltd., Nantong Jiangsu 226532, China)

The modern shipbuilding model is characterized as “intermediate production organization”, and based on the tray management. The paper focuses on the pipe /the pipe accessory distribution management processes and its systematic function module. Through the establishment of management model, plan, tray and assets are unified.Accordingly, informationized, scientific and standardized managementis realized.

Shipbuilding Pipe accessory Distribution management Pallets Modeling

郑俊丽(1978-)，女，博士研究生。

U673

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