基于精益造船的船舶生产设计管理流程研究

黄 宇，张 磊

(1.江苏新时代造船有限公司，江苏 靖江 214500;2.江苏现代造船技术有限公司，江苏 镇江 212003)

基于精益造船的船舶生产设计管理流程研究

黄 宇1，张 磊2

(1.江苏新时代造船有限公司，江苏 靖江 214500;2.江苏现代造船技术有限公司，江苏 镇江 212003)

基于精益造船思想，分析研究了船舶生产设计前期准备、生产设计模型、生产设计图纸及设计变更和项目总结的管理流程，这些管理流程通过在多个船舶生产设计项目的实际应用，对船舶生产设计项目的设计进度、设计质量的控制提供可靠保障，取得了较好的综合效益，为船舶设计单位提高生产设计管理水平提供了有益的借鉴。

精益造船;生产设计;生产管理;质量管理

0 引言

精益造船源于精益生产，在传统造船模式的基础上，精益造船模式主要通过压缩无效时间来缩短造船周期，提高船舶生产效率，保证产品质量和控制生产成本［1］。随着船舶行业在我国不断的发展，人们逐渐认识到船舶设计管理工作不仅仅对产品的设计过程控制发挥着重要作用，还直接指导船舶产品的生产组织方式，是关系到产品质量的提高、生产周期的缩短、成本的降低和经济效益提高的关键因素。

船舶生产设计作为整个船舶的产品实现过程中的关键环节，它发挥着承上启下的作用，紧密连接着船舶设计和船舶生产。随着企业间竞争的日益激烈，如何提高船舶生产设计管理的水平，已经成为各造船企业面临的一大问题。

1 船舶生产设计管理主流程

船舶设计是一个多学科和跨学科的复杂的系统工程，具有周期长，流程复杂，涉及资源多等特点，它要求采用最有效的方法，以最低的成本、最高的质量，在规定的时间，创造出尽可能多的价值来满足用户的需求。因此需要对船舶设计流程进行梳理、改进和优化，提升设计效率，提高设计质量，缩短设计周期［2］。

船舶产品设计作业一般分为初步设计、详细设计、生产设计3阶段，其中，初步设计和详细设计是针对船舶系统、功能的设计，生产设计才是面向真实生产制造需求的工艺设计［3］。船舶生产设计从项目启动开始直至项目结束，先后需要经历生产设计前期准备、三维数字化建模、设绘生产设计图纸资料、发送客户生产设计图纸资料、处理反馈意见、项目工作总结、项目归档等环节。船舶生产设计主流程图如图1所示。

图1 船舶生产设计主流程图

2 船舶生产设计团队的构建及职责划分

生产设计工作的主要内容是:通过对详细设计图纸和设备资料的消化，完成各类设计方案的策划以及各专业的三维数字化模型的创建，最后按照一定的分类规则完成各类生产设计图纸的设绘［4］。在船舶生产设计项目启动之前，需要对生产设计管理团队和工作团队进行组建。船舶生产设计项目组织结构图见图2。管理团队包含项目技术负责人、项目经理、项目助理和各专业主管，工作团队由各专业设计人员组成，其各岗位工作职责如下:

图2 船舶生产设计项目组织结构图

(1)技术负责人:审定项目建造计划书、生产设计策划书和目标船生产设计标准，负责重要技术问题的协调与解决。

(2)项目经理:组织编制生产设计大节点计划，项目任务包分解;负责本项目生产设计全过程中专业协调的组织和设计计划的监控，确保项目能够按照既定的设计计划运行。

(3)项目助理:负责生产设计项目对应的详细设计、设备资料、计划、来往信件、会议纪要、生产设计图纸等文件的归口管理。

(4)专业主管:负责项目中本专业生产设计全过程的组织、协调、实施，跟踪计划执行情况，按计划要求，保质保量完成设计任务。

(5)设计人员:负责每周设计任务的执行与反馈。

3 船舶生产设计管理流程研究

3.1 生产设计前期准备管理

项目开始之初，由项目经理组织项目管理团队召开项目启动会议，标志该项目进入生产设计准备阶段。生产设计准备阶段的主要工作内容包括:

(1)了解船舶产品和承造企业情况。

(2)了解项目大日程计划。

(3)了解详细设计的送、退审情况和设备采购订货的情况。

(4)编制并审核建造计划书。

(5)编制并审核生产设计策划书。

(6)编制并审核目标船生产设计标准。

(7)熟悉与消化详细设计图纸和设备资料。

(8)完成线型光顺和TRIBON系统工程初始化工作。

生产设计前期准备管理流程如图3所示。

图3 生产设计前期准备管理流程图

3.2 生产设计模型管理

生产设计准备作为三维数字化建模的前期输入，在建模工作启动前应掌握以下信息:正式送审的各专业详细设计图纸资料、设备认可资料、建造计划书、生产设计策划书、目标船生产设计标准、技术协议和其他相关设计规范文件。进入生产设计建模阶段后，由项目经理监控生产设计计划，各专业主管按照生产设计计划组织设计人员进行模型创建。待各专业建模完成后，进行模型自检、专业内部校审及修改，并协调船厂、船东、详细设计单位参与相应区域的模型综合评审，记录模型评审意见并组织修改，形成技术状态封闭的三维数字化模型。生产设计三维数字化模型管理流程图如图4所示。

3.3 生产设计图纸设绘及设计变更管理

以技术状态封闭的三维数字化模型作为依据，设计人员按照项目前期策划的区域、类型、阶段划分方案完成设计托盘的定义，并完成装配计划的收集，最后进行各专业生产设计图纸资料的绘制。图纸设绘结束后，按照各专业生产设计校审手册完成设绘图纸的自检和校对工作，确保图纸达到供图状态。当三维数字化模型状态出现变更时(船厂新增意见、船东新增意见、退审新增意见、专业间协调新增意见等)，做好变更记录并完成相关的图纸修改。生产设计图纸及设计变更管理如图5所示。

图4 生产设计模型管理流程图

3.4 项目总结管理

项目全部结束完成后，需进行书面工作总结。项目组需进行完整数据资料备份如:TRIBON工程数据、图纸工程数据、PDM工程数据、其他管理记录。项目经理需对项目计划完成及时率、模型及生产设计图纸完成率、修改数量统计、模型及图纸数量统计、各个专业取得的成绩以及不足进行统计分析。专业主管需对图纸完成数量、本专业计划及时率、专业的进步以及不足的地方进行统计分析。

项目总结对于生产设计单位而言具有长远的发展意义。一个项目完整的、客观的总结，不仅对于后续生产设计工作提供很有利的技术支持，也对企业生产设计技术的进步具有积极推动作用。

图5 生产设计图纸和设计变更管理流程图

4 结语

船舶产品不同于一般的工业产品，要实现设计、生产、管理一体化，设计是第一道关口。船舶设计是一项非常庞大的工程，从最初的初步设计到生产设计，每个阶段的设计都包含了很多小的设计环节，随着生产设计的不断深入，业内对生产设计管理流程愈发重视，并不断进行研究。本文基于精益造船思想，分析研究了船舶生产设计管理流程，在多个实际项目的运行过程中取得了良好的综合效益，具备在行业内部推广价值。

［1］ 张明华，黄胜.精益造船-日本造船模式研究［J］.船舶工程，2005，27(2):62-66.

［2］ 王旭辉，姜诒萍.船舶设计与建造之船舶设备信息管理［J］.船舶，2012(6):78-82.

［3］ 朱安庆，马晓平，周鲁兵.数字化造船生产设计管理研究［J］.船舶工程，2010，32(3):63-65.

［4］ 索哲，滕勇，刘金华，等.船舶生产设计工时管理分析及其信息化［J］.江苏船舶，2011，28(6):32-34.

U671.99

A

2015-01-15

黄宇(1972—)，男，工程师，研究方向为船舶设计及先进制造技术;张磊(1985—)，男，硕士，工程师，研究方向为船舶先进制造技术及工艺工法。