民营船企高效造船生产系统研究及应用
发布时间：2020-07-07 01:19
【摘要】：民营船企是我国造船业的重要组成部分。当前,船舶市场持续低迷,国际新规不断出台,行业准入愈加严格,民营船企生产经营陷入困境。加快构建高效的造船生产系统,实现造船资源的合理配置对于提高民营船企的造船效率,推进产业转型升级具有重要意义。论文针对当前民营造船企业发展的现实需求和现有造船模式存在的诸多问题,以建造技术能力提升为导向,综合考虑安全生产、绿色制造和资源集约利用,构建了高效造船生产体系。论文剖析了《船舶行业规范条件》中对造船企业的八项达标要求和十个关键指标,对高效造船生产设计、高效造船工程计划、高效造船精度控制、高效全员工厂管理等主要内容进行了系统分析和研究。按照生产连续、负荷均衡的目标,构建了高效分段制造计划优化模型,采用改进粒子群算法,进行算法设计和模型求解,针对民营船企生产特点,建立了分段作业平衡表。结合平地造船技术和重大件物流的发展现状,设计了一种安全高效的船舶下水移运装备。最后通过典型的应用案例,表明打造高效造船生产体系,契合节能环保和绿色制造的产业发展趋势,能有效提高民营船企的建造技术能力,缩短船舶建造周期,同时进一步丰富了现代造船生产系统的理论与方法。论文主要研究内容及结果为:(1)造船模式和方法研究。针对国内外造船市场的发展现状和趋势,基于中日韩造船模式比较,分析了精益造船、敏捷造船、智能造船等现代造船技术和方法,为建立高效造船生产系统提供了理论依据。研究了船舶行业规范条件对造船企业的八项达标要求和十个关键指标,为民营造船企业推进标准化和规范化造船理清了思路。对浙江民营船企的单船建造技术指标和产业发展水平进行了系统分析,明确了造船生产系统优化的目标和方向。(2)高效造船生产体系研究。针对现有造船生产系统结构复杂、实施困难、效率低下等问题,基于精益生产原则和总装造船特点,以效率最优为导向,构建了高效造船生产体系,研究了高效生产设计、高效工程管理、高效精度控制、全员工厂管理等主要内容,为民营造船企业深入现代造船模式和提升建造技术能力提供了简单高效的方案支持。(3)高效造船生产系统分段制造优化研究。针对分段制造计划通常受到分段装焊场地、作业设备和作业工序等因素的限制,构建了高效分段制造作业计划优化模型,考虑作业优化模型变量离散和非线性问题,采用改进的粒子群算法,对优化模型进行求解,以某船厂的分段制造作业资源优化为例,验证了算法对解决实际分段制造产能问题的有效性,建立了分段作业平衡表,为民营造船企业优化分段制造资源,实现均衡连续生产提供了有效的参考依据。(4)高效造船生产系统移船方案设计。针对浮船坞下水方式操作复杂、事故多发等问题,结合平地造船技术和重大件物流的相关特征,在不增加船台/船坞的情况下,提出了一种安全高效的船舶移运方法并设计了一套移船工艺装备,可实现将巨型总段安全平稳地平移合拢或将整船从平地直接移运下水,为平地造船工法推广和下水工艺优化提供了创新思路。(5)应用案例。将高效造船生产系统方案应用于某一民营船厂,对企业现有造船生产方式进行改进和优化,实施后企业主要建造技术能力指标得到显著提高,并顺利通过工信部首批《船舶行业规范条件》评审。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F426.474
【图文】：
造船生产过程十分复杂，零配件数量种类繁多，技术要求高。因此，造船生产系统逡逑既具有一般制造系统的特点，又有其特殊性。按作业类型可分为壳（船体）、舾（舾装）、逡逑涂（涂装）三种基本类型；按功能系统可分为船体、轮机、电气、舾装等。造船生产系逡逑统是一个复杂的加工装配过程，原材料、零部件和功能型设备经过逐层和逐级加工装配，逡逑最终形成一艘完整的船舶，如图１－１所示。逡逑
２．３．２敏捷造船逡逑敏捷制造的概念和模式最早出自１９９４年美国提出的《２１世纪制造企业战略》报告，逡逑此模式一经提出便引起了国内外高度关注。敏捷制造的核心是对市场需求反应的敏捷性，逡逑同时兼顾制造成本、质量等指标。其基本思想是：在难以预测、复杂多变的市场竞争环逡逑境中，通过对企业资源、组织机构、先进的生产管理理念和技术进行全面集成，实现对逡逑市场的需求的快速响应，从而在竞争中立于不败之地，并且获得长期的经济效益。因此，逡逑敏捷制造既是一种制造战略和制造哲理，又是一种新的经营管理和生产组织方式。逡逑美国国家自然科学基金、美国能源部、美国国防部先后从各方面开展对敏捷制造的逡逑理论和应用研究的资助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）项目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）计划等［１６５－１６８），一些企业在实际运作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全数字化设计波音７７７飞机，使发动机硬件设计逡逑返工量减少了邋７０％；普惠公司采用建模与仿真技术将产品开发时问缩短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龙公司采用“狼群”法将每项新设计方案需开发的部件数目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韩国及欧美国家也对敏捷制造系统进行了深入的研究。日本提出的先进制造逡逑系统计划、韩国的高级先进术国家计划以及德国“工业４．０”计划都敏捷造技术逡逑
２．３．２敏捷造船逡逑敏捷制造的概念和模式最早出自１９９４年美国提出的《２１世纪制造企业战略》报告，逡逑此模式一经提出便引起了国内外高度关注。敏捷制造的核心是对市场需求反应的敏捷性，逡逑同时兼顾制造成本、质量等指标。其基本思想是：在难以预测、复杂多变的市场竞争环逡逑境中，通过对企业资源、组织机构、先进的生产管理理念和技术进行全面集成，实现对逡逑市场的需求的快速响应，从而在竞争中立于不败之地，并且获得长期的经济效益。因此，逡逑敏捷制造既是一种制造战略和制造哲理，又是一种新的经营管理和生产组织方式。逡逑美国国家自然科学基金、美国能源部、美国国防部先后从各方面开展对敏捷制造的逡逑理论和应用研究的资助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）项目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）计划等［１６５－１６８），一些企业在实际运作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全数字化设计波音７７７飞机，使发动机硬件设计逡逑返工量减少了邋７０％；普惠公司采用建模与仿真技术将产品开发时问缩短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龙公司采用“狼群”法将每项新设计方案需开发的部件数目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韩国及欧美国家也对敏捷制造系统进行了深入的研究。日本提出的先进制造逡逑系统计划、韩国的高级先进术国家计划以及德国“工业４．０”计划都敏捷造技术逡逑
本文编号：2744423
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F426.474
【图文】：
造船生产过程十分复杂，零配件数量种类繁多，技术要求高。因此，造船生产系统逡逑既具有一般制造系统的特点，又有其特殊性。按作业类型可分为壳（船体）、舾（舾装）、逡逑涂（涂装）三种基本类型；按功能系统可分为船体、轮机、电气、舾装等。造船生产系逡逑统是一个复杂的加工装配过程，原材料、零部件和功能型设备经过逐层和逐级加工装配，逡逑最终形成一艘完整的船舶，如图１－１所示。逡逑
２．３．２敏捷造船逡逑敏捷制造的概念和模式最早出自１９９４年美国提出的《２１世纪制造企业战略》报告，逡逑此模式一经提出便引起了国内外高度关注。敏捷制造的核心是对市场需求反应的敏捷性，逡逑同时兼顾制造成本、质量等指标。其基本思想是：在难以预测、复杂多变的市场竞争环逡逑境中，通过对企业资源、组织机构、先进的生产管理理念和技术进行全面集成，实现对逡逑市场的需求的快速响应，从而在竞争中立于不败之地，并且获得长期的经济效益。因此，逡逑敏捷制造既是一种制造战略和制造哲理，又是一种新的经营管理和生产组织方式。逡逑美国国家自然科学基金、美国能源部、美国国防部先后从各方面开展对敏捷制造的逡逑理论和应用研究的资助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）项目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）计划等［１６５－１６８），一些企业在实际运作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全数字化设计波音７７７飞机，使发动机硬件设计逡逑返工量减少了邋７０％；普惠公司采用建模与仿真技术将产品开发时问缩短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龙公司采用“狼群”法将每项新设计方案需开发的部件数目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韩国及欧美国家也对敏捷制造系统进行了深入的研究。日本提出的先进制造逡逑系统计划、韩国的高级先进术国家计划以及德国“工业４．０”计划都敏捷造技术逡逑
２．３．２敏捷造船逡逑敏捷制造的概念和模式最早出自１９９４年美国提出的《２１世纪制造企业战略》报告，逡逑此模式一经提出便引起了国内外高度关注。敏捷制造的核心是对市场需求反应的敏捷性，逡逑同时兼顾制造成本、质量等指标。其基本思想是：在难以预测、复杂多变的市场竞争环逡逑境中，通过对企业资源、组织机构、先进的生产管理理念和技术进行全面集成，实现对逡逑市场的需求的快速响应，从而在竞争中立于不败之地，并且获得长期的经济效益。因此，逡逑敏捷制造既是一种制造战略和制造哲理，又是一种新的经营管理和生产组织方式。逡逑美国国家自然科学基金、美国能源部、美国国防部先后从各方面开展对敏捷制造的逡逑理论和应用研究的资助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）项目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）计划等［１６５－１６８），一些企业在实际运作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全数字化设计波音７７７飞机，使发动机硬件设计逡逑返工量减少了邋７０％；普惠公司采用建模与仿真技术将产品开发时问缩短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龙公司采用“狼群”法将每项新设计方案需开发的部件数目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韩国及欧美国家也对敏捷制造系统进行了深入的研究。日本提出的先进制造逡逑系统计划、韩国的高级先进术国家计划以及德国“工业４．０”计划都敏捷造技术逡逑
【参考文献】
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3 蒋革;朱伟杭;;一种安全高效的重大件物流移运方法[J];物流工程与管理;2016年10期
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10 王华;林伟;王斌;张黎伟;严坤;;浅谈工艺工法发展对造船模式的推动[J];船舶标准化工程师;2015年05期
本文编号：2744423
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