并行工程在分段起驳和运输中的应用

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摘    要：船舶分段的运转是通过运输驳船和码头固有的起重设备实现的，起重设备的作业能力直接影响分段吊运效率。长期以来，码头起重设备对分段的吊运作业均是串联进行的，即起重机一次只起落一个船舶分段。这样的串行作业方式在船舶总组搭载的高峰期无法满足后道生产所需。初级总组技术是将若干个单一的船舶分段总组成一个初级总段，以初级总段为载体进行船舶分段的起落駁及运输工作。这不仅增加了运输驳船单航次载运量，还提高了码头起重机的作业效率。

关键词：船舶分段;初级总组;并行工程;分段运输

中图分类号：U673.2                                  文献标识码：A

Application of Concurrent Engineering in Block Barging and Transporting

ZHAO Yiqing

（ Hudong-Zhonghua Shipbuilding （group） Co.， Ltd. Shanghai 200129 ）

Abstract： The transportation of ship blocks is realized by transport barges and wharf crane. The working capacity of lifting equipment directly influences the efficiency of lifting and transportation of blocks. For a long time， the lifting operation of the lifting equipment is carried out in series. The crane only lifts one block at a time. This way could not meet the requirements of the rear process during the peak period of the ship"s erection. Primary group technology combines several ship blocks into one primary section. Primary section is taken as the carrier to carry out loading and unloading or transportation of ship blocks. This not only increases the single load of barges， but also improves the operational efficiency of wharf cranes.of barges， but also improves the operation efficiency of wharf cranes.

Key words： Concurrent engineering; Block; Barge; Transportation

1    并行工程概述

并行工程是将原先串联进行的制造过程，经过结构重组和流程再造后，实现制造过程并列进行的一种工作方式。它可以缩短工作周期、提高工作效率、节约各项成本。

并行工程的核心是过程重构技术，通过对各工作过程重新构建，实现各作业对象间并行作业的目的。在构建新工作过程时，应避免过程的重复和叠加，通过过程并行作业来实现效率提升。

2    初级总组技术

码头起重机对分段的起落驳过程是串联进行的，完成一个分段吊运后，再进行下一个分段吊运。对于船舶分段而言，其尺寸和重量是综合考虑生产设施、起重能力、工艺工法等因素制定的。分段类型多样、重量不一，很难实现起重机吊运批量作业。对于许多船厂来说，虽然对起重、运输设备进行过升级，但出于综合考虑其所建造的船舶分段仍以100 t及以下的居多，只在局部区域存在少量的大吨位分段，这对于码头有300 t起重能力的起重机而言其工作能力没有达到最优体现。为了用足300 t吊车的起重能力，实现最佳工作状态，利用并行工程中过程重构技术，提出了船舶分段初级总组技术。

初级总组技术是以船舶建造中分段总组搭载工艺流程为基础，按照一定的规则将船舶大总段拆分成由若干个小分段组成的初级总段的技术。它将原先在船坞阶段进行的分段总组作业前移至分段制造阶段进行。这项技术改分段单个串联进行的工艺流程为若干个分段总组后并列进行的工艺流程。初级总组段分段（以下简称初级总段）建造完成后，后道工序均以初级总段为对象进行作业。

3   分段流转过程及相关设施

我司船舶分段制造分布在四个地区：位于黄浦江东侧的分段制造部;位于黄浦江西侧的ZH分段制造部;位于长兴岛的CX分段制造部;位于崇明岛的CM分段制造部。其中分段制造部所在处为公司总部，也是各分段制造部建造的分段最终的流转目的地。

各个生产区域之间的分段的生产能力并不相同，起吊和运输能力也各有强弱。图1是各分段制造部的示意图，从图1可以看出：位于黄浦江东侧的公司总部需要接收来自各地生产的船舶分段，因此其工作任务最繁重，它能否正常运转直接影响到公司的整体生产效率。因此本文仅介绍位于公司总部的分段制造部区域，以及它的码头运输起重设备。

公司总部为了确保分段运输顺利，将六号码头进行改造，用以临时停放起驳上岸的分段（见图2）。该码头配备了一台300 t固定式起重机进行分段起驳作业，因此分段运输起驳的瓶颈也体现在六号码头的工作效率上。

300 t固定式起重机（见图3）承担吊运船体分段的任务。由于底座固定在码头上，所以只能在单一方向做往复运动，无法进行转动作业。

300 t起重机由于自带一根45 t吊排，因此实际起重能力为255 t。起重机工作时：先令载运分段的驳船靠泊六号码头，通过驳船位置移动调整分段与吊车相对位置，使待起驳分段位于吊车正前方;码头工作人员依据分段外形尺寸、重量、吊环布置等，为吊车起驳选择适合的钢丝绳及卸扣;完成钢丝绳、卸扣选型后将吊臂前伸至分段上方，用卸扣将钢丝绳与分段连接，当工作人员撤离分段后起重机开始起吊分段作业，分段起离驳船，吊车开始收回吊臂;然后平板车在分段正下方布置门架位置，吊车将分段放置在门架上并拆去卸扣使钢丝绳和分段分离，然后平板车将分段移放在码头分段堆场，完成分段起驳作业。

分段在陆地上的运输是依靠平板运输车来完成的，平板运输车可实现多方向转向操作，驾驶室位于平台以下，通过独立的液压系统使平台高度可自由升降。

放置在门架上的分段需要移动时，平板车开进门架内部，通过液压系统顶撑平板车平台，使分段和门架装载于平板车平台上。此时门架离开地面，经过车轮的移动带动分段移动实现分段位移。

分段在水路中的运输是由驳船来完成的。目前公司使用的驳船宽度为15 m和20 m两种规格，可以依据分段的宽度选择使用。

4   并行工程在初级总组技术的应用

分段初级总组技术在并行工程理论指导下，以搭载网络图为依据，将搭载网络图中两只或两只以上的分段，按照重新构建的工作过程在涂装前预先完成分段总组工作;在分段阶段或者初级总段阶段，按照设计要求完成预舾装工作，再将初级总段送入涂装车间，完成涂装作业后形成一个完整的中间产品。

在实施初级总组之前，分段的装船作业、起落驳作业都是串联依次进行的 （如图4）。不管是分段起驳还是落泊图中的5个分段，起重机都需要对五个分段依次进行更换钢丝绳、卸扣、伸钩、起吊、拆钩作业，这样的操作需要重复进行五次才能完成一条驳船的装卸载工作。

初级总组技术改变了原先串联进行的分段起落驳方式，通过对初级总段进行吊运作业，实现驳船装卸载效率和码头起重机作业效率提升的目的（如图5）。将网络搭载图中需要总组的顶边舱分段、舷侧分段、横隔舱分段进行初级总组，然后将两个底边舱分段进行初级总组，原先的五个独立分段经过初级总组后形成了两个初级总段。图4中串行的装船方式改为图5中初级总段的装船方式，这样既缩小了各分段之间的安全距离，同时部分分段在初级总组后外形尺寸向高度方向延伸，节约了运输驳船有效装载面积，使得驳船的分段装载量得到提升。在进行初级总段起落驳作业时，原先需要起重机重复5次才能完成的分段吊运作業，现在只需起重机吊运2次即可完成，使码头起重机的工作效率实现了倍增。

以76 000 t散货船为例，该船共有分段209个，其中参与初级总组的分段共计有129个;另外，还利用成组技术将相似的初级总组工艺归类整合后分为四个大类：即货舱区顶边舱分段+舷侧分段;货舱区顶边舱分段+舷侧分段+横隔舱分段;货舱区双层底分段+双层底分段;货舱区底边舱分段+底边舱分段;机舱半立体分段+机舱底部分段+尾部底部分段。最后形成58个初级总段，每个初级总段的重量均不超过码头300 t起重机的起重能力。

76 000 t散货船的209个分段经过分段初级总组技术改进后，变成了80个分段和58个初级总段。因此原先需要起驳209次，应用初级总组技术改进后仅需要起落驳138次，起落驳效率提升了33%。

5   并行工程重构后的分段初级总组优势

将并行工程的思想引入分段的初级总组技术，这一创新管理模式大大提高了分段水路运输效率和整个船舶建造模式的提升，具体体现在：

（1）减少了设备设施的使用。对于需要烧焊的底边舱分段，由于进行了初级总组，原先两个底边舱分段需要烧制8个支撑，现在只需烧制6个，缩短了松钩时间;节约了场地和门架，原先两个分段需要4个门架，现在一个初级总段只需要3只门架即可满足;

（2）提高了驳船的装载量。没有进行初级总组前船舶只能装载4～6个分段，经过初级总组后一个总段内包含了2～3个独立分段，船的装载量由原先的平面装载向立体装载发展，装载数量增加到10～12个，提高了运输驳船的装载量;同时也节约了分段异地运输运费，原先串行作业时需要8条运输驳船，现在仅需6条驳船即可满足后道对异地分段的运力需求;

（3）后道工序提前进行。原本在总组搭载阶段的大量工作提前在平台上完成，避免了各工种高空交叉作业、减少了劳动强度、提高了工作效率和安全性、改善了工作环境;

（4）节省了码头场地和门架资源，增加了码头分段堆场的分段容量。码头的分段吞吐能力由12个分段上升至18～22个，可以有效的规避突发事件对分段起落驳的影响，增加了码头抗风险能力。

6   总结

初级总组技术是在并行工程思想指导下产生的，它将原先串联进行的起落驳作业，通过初级总组后实现分段起落驳的并行作业。重构后的作业流程使后道的分段运输、起落驳直至总组搭载每个环节都受益：运输驳船的装载量提升;起重机起落驳工作量减少;码头分段堆场吞吐量增加;水路运输的整体运行效率获得了极大提升。

伴随着运输驳船装载量的增加和码头分段吞吐能力的增加，分段水路运输抗风险能力也在增加。原先遇到极端天气或设备故障时只能消极等待，现今吞吐量的增加可以预先策划，使码头对需要使用的分段有一定的保有量，以应对这些不确定的风险因素。经过实际使用后测算，目前运输驳船和分段堆场中的分段容纳量可供各后道生产线稳定运行3天，有力地保障了后道生产的按期执行。

参考文献

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