大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目： 现代造船生产模式分析研究
层 次： 专科起点本科
专 业： 船舶与海洋工程
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2022年5月6日
内容摘要
随着制造系统理论、计算机技术和生产工艺的发展和进步，以及工程管理经验的不断积累，现代造船模式正在逐步推广和应用。通过对造船模式的演进过程及其特征进行分析和对比，得出现代造船模式所必须具备的基本要素，运用科学的生产布局技术对造船流程进行改造，从而使其满足现代造船模式要求，适应复杂多变的行业环境。对充满机遇和挑战的国际市场竞争，我国造船企业要全面提升竞争实力，振兴氏族工业，必须借鉴现代先进的造船管理模式，以适应现代化造船快捷、高效的发展要求。
贯穿航运行业，陆运，水运，空运，不管从运输的量还是成本考虑，水运是最佳选择，而水运的工具就是船，不管是江轮还是海轮都是其交通工具，而一个国家的造船生产也能体现其国家对水运的重视程度和科技发展水准。也可以体现对外贸易的程度。现代造船生产的模式也是多种性的，各种的结合。
关键词：现代造船模式；现代造船方法；实行对策；精益造船；中心造船
目 录
引 言
随着全球经济的发展，船舶行业的竞争也日益激烈，推行全新的造船生产模式，降低成本，缩短造船周期，提高造船的效率与质量，全面提高我国造船行业的国际竞争力具有重要意义。
船舶制造是一项主要以“单件”、“小批量”为特点进行的较为复杂的生产作业，而以船舶制造相关的生产活动的集合则构成了船舶制造工业。船舶制造工业属于技术驱动型、资金和劳动力密集型行业，较大程度上影响着一个国家或区域的经济发展和工业化进程。面对着日益严峻的国际环境，我国船舶制造工业在急起直追的过程中，不仅要应对市场化的激烈竞争，而且还将经受航运市场变化、材料设备上涨以及汇率波动等一系列风险考验，因此加快推进船舶制造模式升级是中国船舶制造工业在当前形势下的战略选择，直接影响造船企业的生存和发展。文章首先对现代造船模式进行详细的阐述；其次现代造船方法进行了深入的研究；最后针对我国造船企业实行现代造船生产模式存在的现状给出了相应的对策。
1 现代造船模式
现代造船模式是先进造船企业造船理论和方法的基础。现代造船模式是以中间产品组织生产为基本特征的总装化造船模式，是提高生产效率、缩短造船周期的重要手段，也是企业提高经济效益的有效途径。所谓现代造船模式，就是以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域组织生产，壳、舾、涂作业在空间上分道、时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续的总装化造船。
1.1 造船模式简介
造船模式是指组织造船生产的基本原则和方式。它既反映对产品作业任务的分解原则，又反映作业任务分解后的组合方式；它体现船舶产品的设计思想、建造策略和管理思想三者的系统结合。现代造船模式的基础是成组技术等先进的工程技术和科学管理方式，目标是贯彻以"中间产品"为导向的建造策略，实现造船效率、质量和安全水平的不断提高。
1.1.1 中、日、韩的造船模式
日本的造船模式最为先进，并且正在为其他造船大国所借鉴。韩国全面地学习应用日本造船模式的成熟经验，并在此基础上有所创新，使其造船水平有了很大的提高，大大增强了造船竞争力。我国目前的造船水平还待提高。
在设计管理和经营方面表现比较突出。再设计管理方面，我国再引进国外先进的设计外，还进行了改革，生产设计按区域模式，部分使用成组技术，部分应用先进的造船技术，而日韩则具有自身先进的技术数字进行设计指导，普遍使用成组技术和先进的造船技术。
1.1.2 现代造船模式的设计特点
现代造船模式下的生产设计的基本原理在解决“造怎样的船”的同时，还解决“怎样造船”，它是把这两者融为一体，在解决“造怎样的船”的基础上应用成组技术的制造原理和相似性原理，以及系统工程的统筹优化理论，对“怎样造船”通过设计，进行合理规划，以适应建立现代造船模式所形成的独特的生产作业体系进行组织生产的要求。
1.2 精益造船模式
精益生产模式是目前世界上最先进的生产模式之一，它的成功在世界掀起了精益管理的热潮，精益管理的思想已经在世界范围内给各类制造业带来了巨大的进步。结合中国造船企业转换造船模式的实践，用精益管理的理论，全面、系统地分析研究了造船过程中的精益生产方法和途径，首次提出了精益造船模式。 精益造船模式的出发点是通过消除造船过程中的无效时间(不增值部分)来减少资源浪费、提高资源利用率，从而获得缩短造船周期、降低造船成本、扩大造船产量和提高造船效益的结果。推行精益造船涉及到船厂管理的方方面面，包括市场开发、预算计划、经营生产、设计工艺、物资采购、人力资源、资金财务，以及设备和安全管理等等。本文从作业分解、价值链分析、计划管理、精度造船和工厂管理等各个方面，详细论述了精益造船模式的论点和方法，如有效和无效的产品价值链分析、零库存的准时生产(JIT)体系、柔性的单件流水作业体制、均衡连续的节拍生产、客制化的拉动计划体系、人与物和谐运行的4S管理、无缺陷施工的质量管理体系、一工多能的岗位技能用工制度、全员的工厂管理等等，为中国造船企业提供了一种系统的可操作性强的现代造船模式。
精益造船模式需要建立好的工作团队。为了达到共同的目标，人与人之间更加相互依赖，团队工作精神非常重要。船厂应建立一种适合于团队作业的组织结构，打破分工界限，互相帮助，提高迅速发现问题和解决问题的能力。如，为了组织均衡生产，解决劳动力负荷的不平衡，作业者可以承担不同区域、工种的作业，进行流动作业。这种生产组织结构要求作业者具有多种作业技能，适应多个工作岗位，实行一岗多能的用工制度。为了加强信息的及时沟通，还要求生产现场建立板报制度，张贴进度、负荷、质量、4S 检查、设备点检、人员出勤和其它必要的生产情况报表，使所有作业人员都知道实际生产的进展，便于全员自主的工厂管理。
1.3 中心制造船模式
总装化造船的思想、建立造船精益机构是贯穿本论文的主线，是中心制造船模式的内涵和出发点，其目标是实现精益化生产。精益机构的核心是船坞为中心的总装化机构。造船技术的发展、信息化推动造船工业现代化的作用，以及向总装化造船方向发展的必然趋势。精益机构所形成的供应链，分内部和外部供应链。以价值链为先导，分析船舶制造系统的供应链，以船板为例说明供应链计划的形成过程，应用层次分析法来选择供应商，建立供应商数据库。
本文从一般制造系统的复杂性出发，研究船舶制造系统复杂程度。其有效途径为：提高信息量，减少系统的控制级，实施系统的有效控制和减少不必要的中间环节，提出了中心制造船模式，并与传统模式进行了比较。中心制造船模式不同于传统车间管理模式，根据专业特性和综合技术要求建立一种新的综合型生产组织方式。生产运作过程以计划为导向，各生产中心形成相对封闭的责任单元，完成按指令的阶段中间产品，实现质量、成本可控，最终达到企业利润最优的目标。系统的结构是关键，结构变化，则系统随之发生变化，直至质变，进而探讨中心制造船模式的系统结构，及运作机制。 产品导向型作业分解是中心制造船模式下的运作方式的基础，关系到设计、制造和整个管理环节。依据PWBS原理的基本概念和任务包的生产特征，论述在中心制造船模式下实现PWBS的途径。并在PWBS首次引入了相似度的概念，分析了相似度精确计算方法，指出在实际应用的前景。根据模糊聚类分析原理在分段作业类型特征分类上实现了分段的自动分类，是相似性理论的在造船中的具体应用。
中心制造船模式一个重要特征是以计划为导向，建立计划体系是实现系统有序和高效控制的关键。本文分析了船舶建造系统时限计划，以及柔性计划的概念和实现的途径。在中心制造船模式下长期计划、中期计划、月计划、周计划和日计划等建立的原则和方法。在研究船舶生产效率的基础上分析造 0 哈尔滨工程大学博土学位论文船工时，以及工时在各中心的分配问题；人力资源计划产生的基础是各中心．的劳动负荷状况，是一个柔性计划。 IHOP计划是中心制造船模式实现以计划为导向的重要组成部分。研究得出最优计划等都有NP或NPC难度，这给制定计划和优化计划带来很大困难，为此本文通过研究通常的遗传算法，提出改进方法；研究处理各生产中心约束条件极其简化方法，来解决IHOPS。在此基础上编程试算，结果表明该方法是可行的。
本文分析了以汽车为代表的大批量流水线生产的特征。船舶制造分段流水线与汽车等大批量生产有很大的区别，是按成组技术把作业特征相似的分段集中在一起制造。平面分段的类型可分为单壳和双壳两个基本类型。本文着重分析了平面分段流水线的工艺特征、关键技术和设备配置，进而分析单壳平面分段生产的组织结构，包括人员配置、系统控制、作业方式和影响流水线作业的因素，并且研究了流水线的节奏和节拍模型。分段离散制造，其实也是按照一定节奏来生产，生产特征是以一个个胎位来组织的。船坞是精 一益机构最重要的生产资源，本文在建立数学模型的基础上，提出了坞位排序 －模拟优化方法，并给出了实例来说明本方法的可行性。 本文最后论述中心制造船模式在外高桥造船的初步应用，造船基地的规划、设计和船厂运作管理都体现了“中心制造船”的思想。介绍了外高桥造船目前建设情况，初步建立的中心制造船模式，并展望了中心制造船模式在外高桥造船的发展前景。
1.4 本章小结
不管是精益造船还是中心造船都是从我国自身的实际出发，结合国外先进的技术和自身的创新来发展我们的造船行业，从而提高国际竞争力，下面来谈下现代造船的方法。
2 现代造船方法
2.1 区域造船法
区域制造模式所采用的技术体系（一组相关联的建造管理方法、建造技术和工艺的集合）是区域造船技术。所谓区域造船技术就是运用成组技术和系统工程的基本原理，以中间产品为导向，以信息技术为手段，在确保舰船总体性能和满足总体设计要求的前提下，将船舶分为若干相对独立的功能区域或结构区域（中间产品）进行设计和并行建造；实行设计、生产、管理一体化和壳晒涂一体化实现节拍、均衡、连续地总装造船，达到满足性能要求、提高质量、缩短周期、便于现代化改换装和提高舰船生命力的目的。
区域造船技术具有许多优点，其显著特征是通过制造“中间产品”、实施“并行建造”达到提高质量、缩短周期的效果。中间产品是指舰船按区域／阶段／类型进行工程分解的各个基本作业单元，如船体结构组合件、分段、艏装单元，甚至是一个经过预艏装的总段，亦即将一艘船分为若干个总段或结构组合件，如桅杆模块、烟囱模块等，并在这些总段或结构组合件中先行安装绝大部分管系、布设区域内的电缆、安装部分设备和设施．形成一个完成了大部分舫装工作的超大型舰船“部件”，亦即“中间产品”，对这些“部件”组装后，便完成了舰船建造。所谓并行建造，是相对于串行建造而言的，指这样一些“部件”，可以在同一船厂的不同区域或不同的船厂同时并行地开展相关设计建造工作。由此看出，当采用区域造船技术时，可以使舰船由原来的一厂串行建造变为多厂联合进行“中间产品”的并行建造，最后在一家船厂进行总装，大大缩短建造周期。对于批量建造舰船，在采用多厂联合建造时，由家工厂专门建造某一总段或结构组合件，则可使承制单位更为专业，对提高建造质量和缩短建造周期均大为有益。此外，采用这一技术并合理划分“中间产品”，还能使具有“中间产品”建造能力但不具备急装能力的船厂在战时参与到大中型舰船的建造中来，增加船厂数量，进步提高战时军船建造生产能力。
2.2 区域模块化造船法
模块化造船方法的基本思想就是充分应用成组技术、分道技术、集成技术、信息技术、预舾装技术、精度造船技术、壳舾涂一体化技术、区域化管理和总装化的思想，实施以中间产品为导向组织生产的方式，把整条船视作由百把个船体分开组成。模块是指具有独立性、通用性和组合性的标准化单元。独立性是指模块具有高度独立的功能和结构，可进行单独的设计、制造、测试及储备。组合性
