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造船涂装工程精益化管理研究

论文编号:lw202004042213402327 所属栏目:工程管理论文 发布日期:2020年04月07日 论文作者:无忧论文网

本文是一篇工程管理论文研究,论文创新点是从涂装工程全流程的角度考虑如何实现涂装工程精益化管理,精益管理和系统工程思想是贯穿的主线,是涂装工程管理的内涵和出发点,其目标是实现涂装生产精益化,为完全实现现代造船模式的两个一体化(设计、生产、管理一体化;壳、舾、涂一体化)提供思路和方案。在论文的绪论部分陈述了本文的研究背景,现有涂装生产管理技术不能满足日益增长的质量、规范、环保要求,针对此背景确定本文的主要研究内容是运用“精益管理”的思想,对涂装工程管理进行详尽的、全面的梳理,查找其不精益的生产环节。本文的研究意义,涂装 BOM 管理方面,减少认为处理繁琐性、复杂性、重复性,实现 BOM 管理标准化、集成化、信息化;涂装物资配套管理方面,通过研究 JIT 涂料采购模式实现涂料采购的精细化,保证涂装物资的及时供应。精简涂料从仓库到生产车间的流程,提高工作效率;涂装作业管理方面,精细化涂装计划管理、作业派工管理确保涂装生产均衡、连续;科学合理的涂装质量安全管理,保证涂装生产的可持续。


第 1 章  绪论


1.1  研究背景及意义

1.1.1  研究背景

从 1980 年我国建造第一艘出口散装货船起,经过近 40 年建造国外船只的经验,逐步认识了现代船舶涂装工艺和管理技术在造船过程中的重要作用,积极学习国外先进技术,通过引进、消化、吸收再创新,我国船舶涂装工艺和管理的技术水平持续提高,且涂装质量得到了广泛的认可。具体表现为:国外船东和船级社对我国出口船舶的涂装质量的认可;我国己经能够解决所有类型船舶和各种类型的涂料的施工技术[1]。

精益管理已经是风靡全球各个行业的管理方法,其是由精益生产发展而来,精益生产是基于丰田生产系统的原则和工作流程,并被定义为以更少的成本做更多的事情。用最简单的术语来说,精益生产可以描述为消除浪费的。它在离散的、重复的程序集类型操作中最为突出。精益生产的目标是最高质量,最低成本,最短的交货时间。精益生产可以看作是一种管理思想,一套实践工具,用于持续改进操作[2]。在几十年的发展过程中,在各个行业都起到了积极的作用,诸多学者也基于精益管理进行了广泛的研究。

在信息时代精益管理有更大的发挥空间,精益造船是将精益思想与船舶建造相结合的产物,精益造船是以精益思想为指导组织造船生产活动。本文着眼于船舶建造的涂装工程管理,在现代造船模式下运用精益管理思想对涂装设计、物资、作业管理进行深入研究,发掘涂装工程管理过程中可实施精益管理的过程,本文探索构建全流程一体化的涂装工程精益化管理体系。

虽然我国造船业涂装工艺技术进步很大,而且在各方面都取得了突破性的进展,但是仍与国际先进造船涂装技术存在一定差距,主要包括:涂装设计上缺乏对精益生产的有效支撑;生产计划执行过程变更多、效果差;涂装物资采购周期长,到货检验等待时间长,领料等工时间长;派工管理颗粒度大;涂装的工时、涂料消耗高。船舶涂装工程管理是制约我国船舶制造企业发展的一个重要因素。因此,针对目前我国造船企业涂装工程管理中存在的问题开展研究,不断完善涂装工程管理工作对于提升我国整体船舶涂装作业管理水平,促进我国造船业持续健康发展具有重要的现实意义。

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1.2  国内外研究现状

1.2.1  国内研究现状

精益生产是目前世界上最先进的生产模式之一,其由日本丰田汽车公司发明,经过美国的推广,逐渐在全世界内应用[3]。目前,针对精益生产的应用研究出现了百家争鸣,百花齐放的现象,诞生了如精益管理、精益设计、精益物流等。在制造领域应用精益思想不仅能够有效提升各企业的竞争力,而且使得企业更具活力。精益生产与船舶建造相结合,形成了精益造船理论。在进入二十一世纪,我国在精益造船方面的研究取得了极大的发展,这一时期国内高校在造船模式的研究中起到了很大的促进作用,包括中心制造模式、现代造船生产模式、精益造船模式、现代造船模式、总装化造船模式[4,5],经过这一时期的蓬勃发展基本完成了我国关于造船模式方向研究的理论基础。在之后的研究中主要集中在优化造船设计、计划、物资、生产管理,涌现的大量的优秀研究成果。陈宁等[6]将仿真技术应用到船舶分段建造中,通过使用实际数据运行仿真模型,可以验证生产计划的合理性,仿真技术为分段建造计划提供了量化判断依据和技术支撑。徐英杰等[7]基于精益造船的思想从初步设计、详细设计、生产设计三个方面对船舶建造的生产技术准备工作的影响进行了研究。江家忠[8]从精益生产理论出发分析了我国造船企业生产过程中的七大浪费,包括制造过多的浪费、工作停顿的浪费、搬运的浪费、施工过程中的浪费、库存的浪费、动作的浪费、质量返工造成的浪费,并深入的分析缠着浪费的根源。

涂装作为船舶建造的三大工艺之一,实现涂装工程管理的精益化不仅能够提高造船的生产效率,而且为由造船大国向造船强国转变提供保障,大大促进我国船舶工业快速、可持续的发展。张志英等[9]针对面向分段涂装作业的混合流水车间调度问题,提出了一种结合模拟退火算法和变邻域搜索的混合量子粒子群优化算法。算法以最小化最大完工时间为优化目标,采用多种启发式规则解码。为船厂制定车间级涂装调度计划提供了有效的帮助。丁春雷[10]从壳、舾、涂一体化角度分析坞内涂装现状的主要矛盾,并提出船舶涂装设计和管理的改进点。对涂装设计出图方式和内容,以及中间产品的管理流程和格式进行了深入的研究。促使涂装能按中间产品完整性进行施工,减少浪费返工现象,提高施工质量和效率,降低造船成本。

图 1.1  论文组织结构

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第 2 章  精益化涂装 BOM 管理研究


2.1  精益化涂装


BOM 需求分析

BOM 是用来定义船舶产品结构的技术性文件,BOM 可以称为产品结构表、产品结构树。BOM 包含企业产品的核心数据,是产品数据管理(Product Data Management,PDM)系统的核心管理对象[40]。目前主流的生产数据管理还主要是依靠手工登记的方式,生产设计输出主要是施工图纸,现场作业人员从施工图纸获取制造工艺数据,这种方式缺乏对三维模型、施工指令等废图纸数据的有效管理。本章对涂装设计、采购、生产管理数据进行统一管理,提出涂装 BOM 定义及 BOM 转换机制,实现对涂装工程数据的结构化、过程化管理,有效保证船舶涂装数据的完整性、正确性和一致性,从而提高船舶产品的建造质量。

通常讲的 BOM 指的是狭义 BOM,狭义 BOM 就是组成产品的物料清单,仅仅是对中间产品进行简单的分解,描述了物料的物理组成,如图 2.1(a)所示。一般按照功能进行层次的划分和描述。

图 2.1 BOM 结构图

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2.2  精益化涂装

BOM 管理方案 作为制造企业 PDM 的基础数据,BOM 是企业数据集成和信息共享的纽带,具有连接企业产品工程设计和生产经营管理的桥梁作用,而以往的学者都侧重于 BOM 各层级之间的演进研究,有的也对 BOM 结构进行了研究,但本节将 PBS(Product Breakdown Structure,产品分解结构)与 BOM 关联起来,PBS 即是 BOM 的结构,BOM即是 PBS 的详情。PBS 和 BOM 在数据结构上存在着天然的对应关系,PBS 通过树状结构反映产品的各类部件,BOM 是定义产品结构的技术文件。下面将介绍 BOM 的构成,以及 PBS 与 BOM 的对应关系的梳理。

2.2.1  船舶产品分解结构与涂装 BOM 的关系

通常的涂装 BOM 都是基于分段和区域,且各 BOM 表之间都是平级关系,没有形成关联关系,为了使整船涂装 BOM 之间相互关联,通过研究船舶产品分解结构和涂装 BOM 表,发现这两者之间存在很强的关联性。船舶产品分解结构对设计、生产、计划至关重要,合理的产品结构分解可以缩短船舶建造周期、减少船舶建造成本。产品分解结构可以作为船舶设计的根节点,以产品分解结构为抓手,对涂装 BOM 进行管理,符合现代造船模式的壳、舾、涂一体化和设计、生产、管理一体化的要求。根据现代造船模式要求,各个船厂会根据其实际场地、设备以及工艺将船舶划分成恰当的中间产品,一般包括平面分段、立体分段、组立分段等;部分分段制造完成之后,会进行总组形成与船舶是宽度和深度的相等的总组段;总组段或分段会在船台或船坞进行搭载,形成船舶区域,目前船舶区域主要分为艏部区域、货舱区域、机舱区域、艉部区域、上建区域。 

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第 3 章  涂装物资配套管理研究 ......................................... 21

3.1  涂装物资采购计划管理 ..................................... 21

3.1.1  采购计划编制的原则 ............................................. 21

3.1.2  采购计划编制流程分析 ......................... 22

第 4 章  精益化涂装作业管理研究 ................................ 35

4.1  涂装生产计划管理 ................................... 35

4.2  涂装作业派工管理研究 ........................................ 41

第 5 章