黃正年，錢(qián) 華

（中海工業(yè)有限公司，上海 200122）

0 前 言

多年來(lái)，造船企業(yè)一直致力于造船數(shù)字化的建設(shè)，通過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)積累已頗有成效?？v觀造船數(shù)字化建設(shè)發(fā)展歷程，造船企業(yè)從采用自主或行業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)模式，到逐漸采用行業(yè)通用產(chǎn)品，建立起數(shù)字化造船體系，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計(jì)﹑數(shù)字化建造和數(shù)字化管理。目前，造船數(shù)字化已覆蓋了船廠的人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)、庫(kù)存、計(jì)劃、生產(chǎn)、企業(yè)質(zhì)量管理等領(lǐng)域，并保有自主開(kāi)發(fā)的能力，滿(mǎn)足了造船企業(yè)針對(duì)性強(qiáng),開(kāi)放度充足的要求。

本文從集成后的一體化計(jì)劃管理，物流系統(tǒng)的精益化設(shè)計(jì)和目標(biāo)成本設(shè)計(jì)3個(gè)方面來(lái)分析探討造船數(shù)字化應(yīng)用，旨在提高造船企業(yè)的管理水平。

1 一體化計(jì)劃管理

中海工業(yè)的造船企業(yè)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念中融入了一體化計(jì)劃管理的理念。對(duì)設(shè)計(jì)、計(jì)劃和生產(chǎn)等各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的互動(dòng)作了更細(xì)致的設(shè)定，以便更好地為實(shí)際運(yùn)用服務(wù)。下面將按照船舶建造的主要順序介紹一體化管理在具體操作中的流程，見(jiàn)圖1。

1.1 船舶設(shè)計(jì)管理

在船舶設(shè)計(jì)的流程中，除傳統(tǒng)造船軟件已實(shí)現(xiàn)的船舶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與物料數(shù)據(jù)的自動(dòng)輸入功能外，船廠的實(shí)際運(yùn)用中還需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的編碼統(tǒng)一。由于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理編碼的角度不同，使用的場(chǎng)景也不同，因此，需要根據(jù)基礎(chǔ)編碼生成各自的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)編碼以方便管理。而當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)物量模型和設(shè)計(jì)生產(chǎn)編碼統(tǒng)一后，實(shí)施設(shè)計(jì)變更顯得更為有效，同時(shí)也減少了變更的手續(xù)。如設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理共享統(tǒng)一的產(chǎn)品模型，可提高設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)建造能力，從而保證質(zhì)量、降低成本、壓縮建造周期。與此同時(shí)，系統(tǒng)還可提供變更單影響評(píng)估程序，根據(jù)工程不同的進(jìn)程衡量變更的成本，為工廠提供參考和決策的依據(jù)。如變更計(jì)劃得到采納，系統(tǒng)也將方便工廠觀測(cè)變更的執(zhí)行情況。具體流程如圖2。

1.2 計(jì)劃管理

在流程設(shè)計(jì)中，一體化計(jì)劃管理體系模型通過(guò)對(duì)經(jīng)營(yíng)接單信息、建造線表、搭載網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、中日程計(jì)劃、小日程計(jì)劃以及作業(yè)單的分解和反饋修改，生成胎架平臺(tái)安排計(jì)劃、資源使用計(jì)劃、設(shè)計(jì)出圖計(jì)劃、物料需求計(jì)劃和作業(yè)物流計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系內(nèi)的互動(dòng)和相互牽制。各個(gè)層級(jí)之間的計(jì)劃可建立嚴(yán)格的約束，計(jì)劃制訂前應(yīng)檢查其配套性，然后制訂計(jì)劃，平衡計(jì)劃，在執(zhí)行時(shí)檢查配套性，反饋執(zhí)行實(shí)績(jī)，再生成電子看板。這樣就使設(shè)計(jì)中的任何改動(dòng)都能實(shí)時(shí)地反映到計(jì)劃中，同時(shí)設(shè)備及勞動(dòng)力等因素也會(huì)通過(guò)生產(chǎn)和物流板塊反饋到計(jì)劃設(shè)計(jì)中來(lái)。

圖1 一體化計(jì)劃管理網(wǎng)絡(luò)流程

圖2 設(shè)計(jì)變更數(shù)字化處理流程

1.3 生產(chǎn)管理

在生產(chǎn)過(guò)程中一體化概念由計(jì)劃共享平臺(tái)生動(dòng)體現(xiàn)，它包括綜合計(jì)劃、生產(chǎn)管理計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、運(yùn)輸配送計(jì)劃和質(zhì)量計(jì)劃。這樣設(shè)計(jì)的目的是使不同的計(jì)劃相互影響，確保步調(diào)一致，如圖3所示。

圖3 計(jì)劃共享平臺(tái)模式

生產(chǎn)中的單船主計(jì)劃則可以根據(jù)線表自動(dòng)確定起始關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)日程，其它的節(jié)點(diǎn)可通過(guò)兩種方式生成：一種是通過(guò)基本工期及任務(wù)項(xiàng)模板自動(dòng)產(chǎn)生；另一種是通過(guò)圖形直接輸入任務(wù)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型可配置定義。這樣的設(shè)置既可方便生產(chǎn)計(jì)劃的生成，也可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)修改。計(jì)劃界面見(jiàn)圖4。

圖4 單船主計(jì)劃界面

而在搭載計(jì)劃中，船型圖可通過(guò)多種方式產(chǎn)生：輸入或?qū)胄途€數(shù)據(jù)產(chǎn)生；通過(guò)建立基本圖元，輸入主尺度產(chǎn)生；通過(guò)屏幕畫(huà)筆繪制產(chǎn)生；通過(guò)其它船型拷貝產(chǎn)生。搭載計(jì)劃依據(jù)船型圖中的分段拖拽至網(wǎng)格圖中可直接產(chǎn)生，并可顯示出關(guān)鍵路徑和 緩沖路線等，見(jiàn)圖5。

圖5 搭載圖計(jì)劃界面

在最后的物量平衡和統(tǒng)計(jì)工作過(guò)程中，系統(tǒng)允許用戶(hù)直接在圖形中進(jìn)行平衡分配，將超出能力部分拖至新的位置，并自動(dòng)更新數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)更人性化。調(diào)整將檢查其關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的日程約束,當(dāng)然可突破約束,但會(huì)要求人工確認(rèn)。

日程計(jì)劃實(shí)績(jī)報(bào)告中最理想的方式是采用派工單進(jìn)行實(shí)績(jī)報(bào)告，其它計(jì)劃都通過(guò)卷積匯總報(bào)告至上級(jí)計(jì)劃，自動(dòng)產(chǎn)生計(jì)劃的實(shí)績(jī)統(tǒng)計(jì)，但依然可對(duì)任何一個(gè)日程計(jì)劃進(jìn)行實(shí)績(jī)報(bào)告。計(jì)劃執(zhí)行評(píng)估預(yù)測(cè)管理可以通過(guò)已完成工作的實(shí)際耗時(shí)調(diào)整對(duì)費(fèi)用及進(jìn)度的預(yù)測(cè)。

綜上所述，貫穿整個(gè)造船流程，一體化計(jì)劃管理的概念執(zhí)行可幫助造船企業(yè)協(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)與生產(chǎn)之間的關(guān)系，有利于船廠的生產(chǎn)精細(xì)化管理，同時(shí)也為將來(lái)同類(lèi)船舶的設(shè)計(jì)積累了寶貴數(shù)據(jù)。

2 精益物流管理

物流由于其可控性和技術(shù)成熟性，往往是最基礎(chǔ)也是最方便數(shù)字化的板塊。物流子系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)是：

1)單船項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的采購(gòu)功能。手工或工具自動(dòng)分配采購(gòu)物料到單船項(xiàng)目任務(wù)中，并自動(dòng)觸發(fā)采購(gòu)活動(dòng)。

2)關(guān)鍵設(shè)備和零部件的“提前”采購(gòu)功能。支持采購(gòu)或外協(xié)，在相關(guān)需求之前產(chǎn)生計(jì)劃的獨(dú)立需求，獨(dú)立需求產(chǎn)生的供應(yīng)必須被相關(guān)需求消耗。

3)采購(gòu)日程表自動(dòng)更新功能。自動(dòng)從生產(chǎn)計(jì)劃日期產(chǎn)生采購(gòu)需求,一旦計(jì)劃日程表改變了，對(duì)應(yīng)的采購(gòu)需求也自動(dòng)更新。

4)多船項(xiàng)目需求合并功能。合并物料需求可以在一條船或系列船項(xiàng)目之間進(jìn)行單一物料的合并(相同物料被合并)，還可按物料組合和需求分類(lèi)合并。

5)跟蹤單船項(xiàng)目采購(gòu)活動(dòng)功能?？蓪?shí)現(xiàn)關(guān)鍵任務(wù)執(zhí)行跟蹤、基準(zhǔn)比較、單船項(xiàng)目物料、相關(guān)單據(jù)、拖期預(yù)警；還可批量瀏覽、結(jié)構(gòu)性瀏覽、單項(xiàng)細(xì)節(jié)瀏覽、圖形化瀏覽。

6)庫(kù)存量控制轉(zhuǎn)變?yōu)榱魍靠刂乒δ?。后道作業(yè)開(kāi)始時(shí)間正好是前階段作業(yè)完成時(shí)間的準(zhǔn)時(shí)物流管理，精細(xì)控制物量，以實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存。

7)中間產(chǎn)品管理功能。對(duì)船體以分段模塊、舾裝模塊為中間產(chǎn)品進(jìn)行建造、質(zhì)檢、移動(dòng)、堆放、搭載等的全面管理。

8)集配、運(yùn)輸及中間產(chǎn)品可實(shí)時(shí)管理功能。通過(guò)無(wú)線移動(dòng)商務(wù)應(yīng)用，實(shí)時(shí)、實(shí)地、快速錄入實(shí)績(jī)，可有效提高物流作業(yè)效率，具體流程見(jiàn)圖6。

圖6 集配運(yùn)輸計(jì)劃

3 目標(biāo)成本管理

造船數(shù)字化的另一個(gè)重要功能就是實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)化的管理。而目標(biāo)成本管理體系的形成對(duì)此功不可沒(méi)。該體系的作用也體現(xiàn)在船舶報(bào)價(jià)時(shí)成本對(duì)其的重大影響。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、歸類(lèi)、快速拷貝、自動(dòng)產(chǎn)生相似船型基礎(chǔ)報(bào)價(jià)，自動(dòng)產(chǎn)生經(jīng)營(yíng)報(bào)價(jià)單，并同時(shí)分析出優(yōu)勢(shì)船型，見(jiàn)圖7。

圖7 船舶報(bào)價(jià)要素

對(duì)目標(biāo)成本的分解可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是縱向分解，它將成本分為設(shè)計(jì)目標(biāo)成本，采購(gòu)目標(biāo)成本和生產(chǎn)目標(biāo)成本。另一類(lèi)為橫向分解，它包括中間產(chǎn)品目標(biāo)成本，生產(chǎn)作業(yè)目標(biāo)成本和生產(chǎn)部門(mén)目標(biāo)成本[1]。而控制目標(biāo)成本的方法是將目標(biāo)成本分解到各中間產(chǎn)品，通過(guò)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、發(fā)料、制造4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行具體的控制；采購(gòu)目標(biāo)成本和生產(chǎn)目標(biāo)成本往往是最受人關(guān)注的。

采購(gòu)目標(biāo)成本控制的對(duì)象包括原材料，設(shè)備和動(dòng)能。要控制好這類(lèi)成本就需要系統(tǒng)做好供需鏈目標(biāo)成本協(xié)同，將成本壓力在供需鏈上傳遞[2]；及時(shí)組織采購(gòu)，以備生產(chǎn)；選擇可靠的供應(yīng)商，保證物資質(zhì)量，降低質(zhì)量成本；在確保質(zhì)量的前提下，盡可能降低采購(gòu)價(jià)格；將實(shí)際采購(gòu)成本控制在目標(biāo)成本范圍內(nèi)[3]。

生產(chǎn)目標(biāo)成本控制的對(duì)象則包括直接材料（原材料、設(shè)備、動(dòng)能費(fèi)）、專(zhuān)項(xiàng)費(fèi)用（工裝、設(shè)計(jì)、船臺(tái)船塢等）、直接人工（工資及福利）制造費(fèi)用，系統(tǒng)則需要將實(shí)際費(fèi)用控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。值得注意的是在傳統(tǒng)的制造成本核算方法下，期間費(fèi)用不計(jì)入生產(chǎn)成本，直接計(jì)入當(dāng)期損益，無(wú)論它的增幅有多大，都無(wú)法通過(guò)產(chǎn)品生產(chǎn)成本來(lái)反映，因此將期間費(fèi)用計(jì)入船舶報(bào)價(jià)中，并設(shè)定期間費(fèi)用目標(biāo)成本，定期管控。監(jiān)控管理系統(tǒng)見(jiàn)圖8。

成本最優(yōu)化的管理不僅包括成本控制，也包括實(shí)際成本分析，通過(guò)建造效率分析（如建造總周期、建造總工時(shí)﹑鋼材利用率 工時(shí)利用率﹑關(guān)重資源利用率）和建造水平分析（包括船東滿(mǎn)意率﹑廢品及返工率﹑圖紙差錯(cuò)修改率﹑設(shè)計(jì)不符合率﹑新技術(shù)新工藝采用率）來(lái)進(jìn)行成本效益分析，得出報(bào)價(jià)成本正確率、目標(biāo)成本實(shí)現(xiàn)率和銷(xiāo)售利潤(rùn)率。并對(duì)存在問(wèn)題實(shí)施改進(jìn)措施。

圖8 成本監(jiān)控管理系統(tǒng)

[1] 梁世連.工程項(xiàng)目管理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[2] 劉玉明.工程經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[3] 宮云龍，曹秀升.論項(xiàng)目工程目標(biāo)成本管理[J].山東煤炭科技，2008, (3).