海洋工程装备设计生产准备技术研究

巩庆涛，曲维英，兰公英，滕瑶，陈洲

（1.中航威海船厂有限公司,山东 威海 264207；2.烟台晧孚海洋工程装备技术有限公司；3.中集来福士海洋工程有限公司，山东 烟台 264000）

海洋工程装备在一定程度上已经不是传统的船舶产品，它更是一个浮动的海上工厂，是包括海洋油气开发与运输、海洋工程的服务系统等内容的综合性工程，涉及钢结构、机械、电子、油气开采探测等各专业领域技术，投资往往达数亿之多。因此对海洋工程装备制造企业来说，如何对企业资源进行计划、控制、调度，以确保海洋工程装备制造质量与项目进度，最终实现在规定时间、预算和质量目标范围内完成工程项目，且满足船东不断变更的要求，一直是困扰海洋工程装备制造企业的难题，对此本文提出一种解决思路。

1 海工装备生产技术准备总业务流程

在生产技术准备业务流程中，编造方针书、拟定建造计划、评估关键风险、准备设计技术、编制生产工艺等，是保障装备建造周期和质量的关键技术。在生产建造前需将这些技术因素按照一定的业务流程逐一实现，才能降低建造拖期和质量不合乎要求的风险，如图1。

图1 海洋工程装备生产技术准备总业务流程图

2 海工装备生产技术准备的具体内容

2.1 生产策划

海工装备因结构复杂、入级规范严格等其建造难度较一般船舶大，生产管理的难度也明显高于常规船舶。因此在项目初期，须对其设计、建造等过程进行策划，预先谋划设计和建造关键点和攻关项目。

2.1.1 建造方针书的编制

建造方针书是每个海工装备项目的总纲领文件，各部门需按照纲领文件细化各种准备工作。建造方针书除了在体现合同、计划等基本要素外，还要体现建造模式 (如建造场地、建造方式、下水方式、合拢形式等)、精度控制要求、预舾装率、新技术的引进等内容。

2.1.2 计划编制

项目计划的制定要统筹规划各项目的轻重缓急，明确优先级，项目之间以及项目内各个工程节点之间的界限，计划的执行情况需具备明确的评价体系。同时项目计划具有总体性、协调性、指导性等特点。

2.2 关键风险评估分析

海工装备制造是高风险行业，风险源涉及自然环境因素、设计因素、施工因素等诸多环节，每一环节都潜伏着风险因素，稍有不慎就可能导致巨大损失。

2.2.1 报验项目确认

基于车间加工设备和施工工艺，在满足船级社规范的条件下，综合分析海工企业内部和对外报验项目的潜在风险，核对衡量每一项报验项目（尤其是外交验项目）的合理性和可行性。

2.2.2 编制HSE实施计划书

风险管理是HSE体系管理工作的核心和基础，对项目实施中风险辨识、风险分析、风险应对、风险监控等主要过程进行分析，确定项目可能遇到的风险。

通过分析建造规格书及与船东交流，按照产品特点和施工工艺要求，调查研究安全工作中的薄弱环节，结合历史资料的统计、分析和经验积累，制定出防范的措施。

2.3 设计技术准备

任何工程的实施都离不开设计，设计是工程建设的灵魂，无论从工程质量，还是从投资和工程进度方面都与设计息息相关。如果设计质量出现问题，轻则由于不断发生设计变更而导致工期延误，重则导致已建船舶无法使用或达不到当初的设计要求。

2.3.1 基础设计

基础设计进行的是海洋工程装备总体方案的设计，是签订合同必须的技术文件。在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出结构、轮机、电气不同专业方面的各种可行性方案，进行分析比较，得出一个能满足船东要求的合理的设计方案，并配合造船单位，为签订造船合同提供全船技术规格说明书、总布置图、中横剖面图、主要设备规格厂商表等。

2.3.2 详细设计

详细设计是依据海工装备建造合同及其技术文件或经审查修改后的初步设计方案，解决海工装备的基本功能和关键技术问题的阶段。该阶段是对局部的技术问题进行深入分析，开展各个分项目的详细设计和计算，调整和解决船、机、电各方面具体的问题和矛盾，确定海工装备的全部技术性能和船体结构，进一步对重要材料和设备提出订货选型要求。详细设计所提出的技术文件和图纸，应能满足船级社审查、船东认可、海工企业订购原材料和设备的需要，同时也是进行生产设计的依据。

2.3.3 生产设计

生产设计是根据海工企业的条件和特点，按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况，为建造海工装备提供建造方案、施工要求、施工图纸和生产管理图表的过程。

对于海洋工程装备来说，其机电设备多、系统复杂，更要求按照区域化、托盘化、数字化等先进的设计理念来加深生产设计。

生产设计过程中，要时常以开协调会的方式进行各专业的综合布置，包括：联系生产部门一起进行工艺工序的设计；根据建造方针书的要求，开展包括单元组装要求、预舾装方面的考虑、分段施工条件、场地周转协调、大设备进舱项目的协调等工作；各专业因客观原因引起的协调，如来自设备、船东方面的变动，尽管是单个专业的，但影响却是多专业的，必须及时深化组织协调。

2.4 生产工艺的编制

海洋工程装备重大设备或系统的安装、建造工艺对于项目的建造起着重要作用，必须提前研究制定，并将其反映到设计中。这些大型工艺的制定需要综合考虑船厂的设备设施能力以及船厂相关资源的承载能力等因素，生产部门与设计部门联合形成详细的工艺文件。

2.5 人力资源

海洋工程装备的大型复杂性，决定了其项目的设计与制造都需要优秀的人力资源来保证，这包括优秀的管理人员、设计人员、施工人员等。

技术管理人员和生产管理人员要具备精细管理的能力，将各个节点计划分解、细化，并建立相应的流程制度保证每个阶段任务的完成。同时，要能识别风险，能够对技术设计流程或生产建造流程进行梳理，找出问题的关键点，提早进行规避。

设计人员的能力和素质在整个海洋工程装备的建造中起着至关重要的作用。在设计的各个阶段上，都需要技术人员具有良好的沟通能力，对海工的规范和公约有深入的了解，对船东的意图有充分的理解，对生产过程和工艺有足够的熟悉，非常熟悉海工的机械设计。只有这样的一批技术人员才能将偌大的海洋工程装备从理念转成施工图纸并最终形成产品。

海工装备建造与船舶的另外一个很重要的不同，就是需要有一支高素质的施工工人队伍。他们能够完美的贯彻各项管理制度，严格按图施工，技术精良，操作熟练。这需要船厂制定培训和储备计划来建立稳定成熟的工人队伍。

2.6 设备纳期与采购管理

设备采购尤其是OFE（船东供货设备），如钻井设备、动力设备包、主发电机、移动系统、锁紧装置、套管张力系统、升降系统、BOP系统、甲板吊机等，其生产厂商都是长年从事钻井设备的国外专业厂家，常处于垄断地位，从而导致采购周期长、到货时间不准确等问题，探索解决该问题的方案如下。

（1）设计人员和船东共同参与OFE设备技术协议的谈判，以确保所订的设备满足船东提供的技术规格书要求。与船东的合同条款中，应建立由于OFE设备造成的设计、建造问题影响海工装备建造周期的解决方法，包括允许项目拖期等。

（2）建立海工装备主要供货商表和基础数据库，包括价格、供货周期等，并建立与个别主要厂家的长效合作机制，以尽可能保证交货期。

3 结语

本文通过研究海洋工程装备生产技术准备的各要素的具体内容，探讨海工装备的生产技术准备流程和运行方式，并提供了1套合理高效的组织架构来完成整个生产技术准备任务。尽管在实际的运行实施过程中很难做到精准的生产技术准备，但在实际的生产中不断总结积累设计经验，完善生产技术准备，提高我国海工企业在国际海洋工程装备产业中的竞争力。