现代造船模式
现代造船模式 第二章§3 [兼容模式]
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WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLIGY
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内涵及特征
§2 -3 现代造船模式
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一、现代造船模式的内涵
本章讲述内容
§2－1 造船模式涵义 §2－2 传统造船模式 §2－3 现代造船模式 §2－4 未来造船模式
袁 萍
我国造船企业转模
基本情况 我国从上世纪80年代即开始尝试转模，至今仍在 转模中。 认知： 现代造船模式是对先进造船企业造船理论和实 践的总结，很重要，需要转模。 转模表面上看并不复杂，学习和采用现代造船 模式应该不需要化费太长时间， 事实： 事实与认知相反，我国造船几十年的转模不尽 如人意。 韩国造船业起步比我国晚，如今其造船效率和 水平已与日本一比高下。
袁 萍
袁 萍
核心内容
§2 -3 现代造船模式
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我国转模情况
§2 -3 现代造船模式
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一、理论基础 二、作业体系 三、特征体现 四、分解与成组 五、统筹优化准则
袁 萍
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发展阶段
§2 -3 现代造船模式
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核心内容
§2 -3 现代造船模式
WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLIGY
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一、初级现代造船模式 二、高级现代造船模式 “壳、舾、涂一体化”区域／类型／阶段导向型组织生产模 特点 １）产品作业任务的分解和组合，除按区域／类型／阶段的原 则和方式外，更体现为船体建造、舾装和涂装三大作业系统的 相互结合； ２）设计、工艺和管理一体化，壳、舾、涂作业一体化； ３）生产管理体制是按区域组织的复合专业、复合工种体制。
现代造船模式
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.4 中间产品（零件）
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.4 中间产品（部件）
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.4 中间产品（组件）
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.4 中间产品（分段）
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.4 中间产品（总段）
2.2.3.1 统筹优化理论 最优化举例： 旅行商问题(TravelingSalesmanProblem，TSP)是一个经典的组 合优化问题。经典的TSP可以描述为：一个商品推销员要去若干个 城市推销商品，该推销员从一个城市出发，需要经过所有城市后， 回到出发地。应如何选择行进路线，以使总的行程最短。
生产、设计、管理 一体化
第五级
时期： 21世纪
特点： 以人为中心 智能化 快速响应 虚拟造船
意义：中间产品模 块化，“具有标准 尺寸和标准件，主 要部件具有可选择 性的最终产品的预 制单元”。 对高 一级造船技术的预 测，还有待于进一 步研究，
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第一章 先进制造技术基础 理论
精品课件
2.2 现代造船方法
精品课件
2.2.3.2 成组技术原理
产品 分解
归并 标准化
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3.3 壳舾涂一体化 壳舾涂一体化造船法确立了“船体为基础，舾装为中心，涂装为 重点”的管理思想，是以中间产品为导向，按区域进行设计、物 资配套、生产管理的一种先进造船法。
精品课件
2.2 现代造船方法
2.2.3 现代造船模式的内涵 两大理论
◦ 统筹优化理论：从整体、综合、动态、寻优观点、协调各系统关系 ◦ 成组技术原理：相似性原理
现代造船模式课件
• 2.2.2 传统造船模式与现代造船模式的区别
对比项目
传统造船模式
现代造船模式
特征
系统导向型（按功能／系统 产品导向型（按区域／阶段／类
／专业）
型）
设计方式
按施工设计，分别由工艺、 计划、生产等部门分专业、 按系统进行工艺性设计； 设计、工艺、管理三者分离
按详细设计由生产设计部门集中 进行区域性设计； 设计、工艺、管理融为一体
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2.2 现代造船方法
• 2.2.3.1 统筹优化理论 • 统筹法
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2.2 现代造船方法
• 2.2.3.1 统筹优化理论
• 最优化是应用数学的一个分支，主要指在一定 条件限制下，选取某种研究方案使目标达到最 优的一种方法。最优化问题在当今的军事、工 程、管理等领域有着极其广泛的应用。
时期： 20世纪70年代
特点： 成组技术 船体分道制造 区域舾装 区域涂装 船坞引进
中间产品导向型
意义：船体与舾装 紧密结合，造船周 期缩短
生产设计加以深化 “托盘”出现
时期： 20世纪80年代
特点： 统筹优化理论 壳舾涂一体化 CIMS技术引进
中间产品导向型
意义：船体与舾装 涂装紧密结合，空 间上分道、时间上 有序、责任明确、 相互协调，造船周 期大大缩短，
生产、设计、管理 一体化
时期： 21世纪
特点： 以人为中心 智能化 快速响应 虚拟造船
意义：中间产品模 块化，“具有标准 尺寸和标准件，主 要部件具有可选择 性的最终产品的预 制单元”。 对高一 级造船技术的预测， 还有待于进一步研 究，
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第一章 先进制造技术基础理 论
数字化造船与现代造船模式分析
数字化造船与现代造船模式分析数字化造船已经成为现代造船业的一种趋势，数字化技术的发展为造船业带来了全新的改变和发展机遇。
数字化造船是将造船过程数字化、模拟化和网络化，通过数字化技术的应用来提高制造过程的效率，降低成本，缩短交付时间，提高产品质量和服务水平。
数字化造船的基本流程是虚拟化、优化化、协同化和智能化。
虚拟化是指在计算机上构建一个与实际相同的系统模型，通过模拟技术来进行设计和验证。
优化化是指通过数字化技术来对造船过程进行优化，例如使用数字化的材料和工艺流程来提高效率和降低成本。
协同化是指使用数字化技术来提高制造过程中各环节之间的协同能力，使各个环节更加紧密地协同工作。
智能化是指利用数字化技术来实现船舶制造过程的智能化，例如通过人工智能技术来诊断和优化制造过程。
数字化造船的特点是高效、精准、安全、可靠和可持续。
数字化技术的应用可以大大提高造船过程的效率和质量，降低制造成本和风险，同时还可以实现在环保、能源节约等方面的可持续发展。
数字化造船是现代造船模式的一种重要形式，现代造船模式是指在制造船舶的过程中运用新的思维模式、管理模式、技术模式和组织模式。
现代造船模式的基本要素是系统集成、协同优化、全过程管理和创新发展。
系统集成是指将各种技术手段集成在一起来完成造船过程，实现大规模的集成控制、一体化管理和互联互通。
协同优化是指在设计、制造和运营过程中实现全过程的优化，使造船过程中的各环节相互协同、提高效率和质量。
全过程管理是指对制造过程的全过程进行管理，包括产品设计、材料采购、生产制造、运输装配和售后维修等方面。
创新发展是指在现代造船模式的基础上推进技术和管理的创新，开拓新的市场和业务领域。
数字化造船与现代造船模式的结合为船舶制造业带来了巨大的变革，促进了船舶制造业的升级和转型。
数字化造船的发展使得船舶制造过程更加高效和精准，同时也为现代制造业的可持续发展提供了新的思路和实践。
未来随着数字化技术和现代制造模式的不断发展和应用，船舶制造业将会迎来更加广阔的发展前景和机遇。
数字化造船与现代造船模式分析
数字化造船与现代造船模式分析在当今全球化和科技飞速发展的时代，造船业作为重要的制造业领域，也经历着深刻的变革。
数字化造船和现代造船模式成为了推动造船业发展的关键因素。
本文将对数字化造船与现代造船模式进行深入分析，探讨它们的特点、优势以及对造船业的影响。
一、数字化造船的概念与特点数字化造船，简单来说，就是利用数字化技术贯穿造船的全过程，包括设计、生产、管理等各个环节。
其核心是通过建立数字化模型和信息系统，实现船舶产品的全生命周期管理。
数字化造船具有以下几个显著特点：1、信息化集成将船舶设计、制造、管理等方面的信息进行集成，打破了传统的信息孤岛，实现了数据的无缝传递和共享。
设计人员、生产人员和管理人员可以实时获取所需的信息，提高了工作效率和决策的准确性。
2、虚拟仿真在船舶设计阶段，利用计算机模拟技术进行虚拟仿真，对船舶的性能、结构强度、工艺流程等进行预先评估和优化。
这有助于减少设计错误，降低生产成本，缩短研发周期。
3、敏捷制造基于数字化技术，能够快速响应市场需求的变化，灵活调整生产计划和工艺，实现船舶的定制化生产，提高企业的市场竞争力。
4、智能化管理通过引入智能算法和数据分析，对造船过程中的生产进度、质量控制、资源分配等进行智能化管理，提高管理的精细化程度和科学性。
二、现代造船模式的内涵与发展现代造船模式是相对于传统造船模式而言的，它强调以总装化造船为核心，以中间产品为导向，实现壳舾涂一体化作业。
现代造船模式的发展经历了几个阶段。
从最初的分段建造模式，到区域造船模式，再到现在的总装造船模式，造船的效率和质量不断提升。
在总装造船模式下，船舶被划分为若干个中间产品，如船体分段、舾装单元、涂装分段等。
这些中间产品在专业化的生产线上进行制造，然后在船坞或船台进行总装。
这种模式实现了造船过程的并行作业，大大缩短了造船周期。
三、数字化造船与现代造船模式的关系数字化造船是现代造船模式的重要支撑和发展方向。
数字化技术为现代造船模式提供了强大的工具和手段。
现代造船模式研究
现代造船模式研究随着全球贸易和运输业的快速发展，造船业作为传统制造业的一个重要领域，正在经历着前所未有的变革。
现代造船模式在技术创新、流程优化和市场需求的变化下不断演变，呈现出新的发展趋势和挑战。
本文将围绕现代造船模式进行研究，分析其优势、不足和发展方向。
现代造船模式分析现代造船模式在传统造船模式的基础上，依托先进的技术和设备，实现了造船方式和技术的升级。
主要包括以下方面：1、数字化造船：借助计算机辅助设计（CAD）、数值模拟技术（CAE）等手段，实现船舶设计和建造的数字化。
这样可以减少试错成本，提高建造质量和效率。
2、模块化造船：将船舶划分为不同的模块，分别进行预制和组装。
这种方法可以降低造船过程的复杂性，提高生产效率，同时有利于船舶的维修和更新。
3、精益造船：以客户需求为导向，通过消除浪费、持续改进等方式，实现造船过程的精益化。
这有助于提高企业的竞争力，满足市场对船舶多样化的需求。
在市场需求和行业发展趋势的推动下，现代造船模式在提高质量、降低成本、缩短周期等方面具有明显优势。
然而，也存在一些不足之处，如技术投入成本高、员工技能要求高等。
案例分析江南造船（集团）有限责任公司是中国著名的船舶制造企业，近年来采用了数字化、模块化和精益造船等现代造船模式。
通过CAD、CAE等技术，实现了船舶设计的自动化和数字化。
同时，采用模块化造船方法，实现了船舶的并行生产，缩短了建造周期。
然而，在实际应用过程中，也面临着一些挑战。
例如，员工技能培训和更新成本较高，部分传统造船工人难以适应数字化、模块化的生产方式。
此外，现代造船模式的推广和应用也需要投入大量的技术和资金支持。
探讨与建议针对现代造船模式的不足之处，提出以下改进建议和未来发展方向：1、加强技术研发和人才培养：不断推进数字化、模块化等先进技术的研发和应用，提高员工的技能水平和适应性。
通过与高校、研究机构等的合作，培养更多的专业人才，以满足现代造船模式发展的需求。
造船模式示范研究
现代造船模式示范应用研究---造船生产体系的改造一．现代造船模式生产体系的特征1.推行现代造船模式的造船企业其生产体系充分体现现代造船模式的技术内涵。
即“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、连续地总装造船”。
2.现代造船模式的造船企业其生产体系是针对船舶产品的技术特性、规范要求，以及厂内生产要求的制约条件，为实现企业质量、成本、周期目标，贯彻现代造船模式的技术内涵，经过不断的优化策划，组建的相对稳定的生产作业体系和生产管理体系。
3.推行现代造船模式的造船企业其生产作业体系是由船台（船坞）总装生产线和若干按产品专业化原则分道的中间产品（分段、总段、单元、模块）生产单位集成组成。
船台（船坞）总装线有标准的作业流程和标准的作业时限节拍，类似汽车总装线物流人不流；(船台总装线人流物不流，神似形不似）承担分段、总段壳、舾、涂任务的中间产品生产单位贯彻均衡、连续生产原则，充分发挥生产设备、场地、人员的效率。
4.推行现代造船模式的造船企业其生产管理体系已形成分层的综合性管理功能。
①.生产管理在造船生产流程的初期阶段（订货阶段）运用广义的“生产设计”方法来设计如何生产，策划企业如何能经济地、迅速地、优质地制造拟承接的船舶。
这种策划过程既综合了成本、周期、质量管理内容，并使生产管理体系具备不断创新的功能。
②.生产管理在造船生产的准备阶段，根据工程管理原理，将全面的计划管理内容，经过综合平衡，通过各类计划形式向各业务管理部门下达工作指令，协调各管理业务的工作进程。
并要求设计部门按“生产设计”策划的要求，绘制策划意图的图纸资料，向作业部门下达作业指令。
③.生产管理在生产阶段是通过向作业单位授权，赋予该作业单位按照生产计划及设计指令经济地、迅速地、优质地完成中间产品或区域生产任务的全部职权。
生产作业单位建立现场作业综合管理部门（工务科），运用过程控制方法，实现本作业单位的自主、封闭的管理。
现代造船生产模式分析
05
现代造船生产模式的未来发展 趋势
数字化转型
数字化转型是现代造船业的重要趋势，通过引入先进的信息 技术和数字化工具，实现生产过程的自动化、智能化和信息 化。这有助于提高生产效率、降低成本、减少浪费，并提升 船舶产品的质量和性能。
数字化转型还包括利用大数据和人工智能技术对生产数据进 行挖掘和分析，以优化生产流程、预测和解决潜在问题，实 现精细化管理。
采用现代造船生产模式的企业能够更好地 满足市场需求，提高产品竞争力，从而在 激烈的市场竞争中占据优势。
现代造船生产模式的演变历程
传统造船模式的局限性
传统的造船模式存在着资源利用率低、生产效率低下、质量不稳定等 问题，难以适应市场发展的需求。
标准化、模块化设计的兴起
随着技术的发展和市场竞争的加剧，标准化、模块化设计逐渐成为现 代造船生产模式的核心特征。
物联网技术
利用物联网技术实现设备 与设备之间的信息交互和 协同工作。
云计算技术
利用云计算技术实现数据 存储和分析，为决策提供 支持。
提升供应链协同能力
供应商选择与评估
选择优质的供应商，建立长期合作关系，确保 原材料和零部件的质量和供应稳定性。
供应链透明化
实现供应链的透明化管理，实时掌握供应商的 生产情况和交货计划。
定义
现代造船生产模式是一种高效、低成本、高可靠性的船舶建 造方式，它通过优化资源配置、强化生产管理、采用先进技 术等手段，实现船舶建造的高效、高质量和低成本。
特点
现代造船生产模式注重标准化、模块化、自动化和信息化， 强调生产过程的精细化管理，注重提高生产效率和降低生产 成本。
现代造船生产模式的重要性
和客户满意度。
精益生产强调持续改进和流程 优化，通过不断改进生产流程 、减少浪费和提高效率来实现
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区域造船技术2
• 实现壳舾涂一体化区域造船的前提是实行生产设计。 • 生产设计是一种对施工具有十分具体、详尽的技术、工艺、 管理信息的综合设计。 • 生产设计则将整艘船划分成若干个块(区域)，并把其作为 中间产品(区域)的总装，
区域造船技术3
• 区域设计，就要将整艘船按空间合理的划分为若干个区域， 且区域经舾装后的总重量不超过船台(船坞)起重机的最大 起重能力。 • 区域设计是以施工区域的现场作为中心的综合设计，在区 域立体空间的范围内，各个专业、各个系统的所有设备、 设施都要经过精心布置和协调，利用计算机辅助设计完成。
•
船体建造、舾装和涂装一体化是建立在引进成组技术、 以中间产品专业化为导向来组织生产的。
• 在船体分道建造和区域导向舾装的基础上，使中间产品的 制造不按船舶和船舶系统分类，实现空间分道、时间有序、 责任明确、相互协调的作业优化排序。
• 同时，造船系统的设计、生产、管理和采购各部门的任务、 计划及相互关系，都围绕中间产品的制造，
现代造船模式的技术支持体系 • 集成制造—以中间产品为导向的工程分解和模块化合成的制造技术。 • 成组技术—按相似性原理的成组归类，组成柔性的生产流水线。 • 敏捷制造—多元化的专业功能集聚的企业联盟。 • 虚拟制造—计算机的虚拟仿真系统应用 • 信息技术—多功能的网络集成平台，快速的沟通与协调。 • 标准化技术—标准设计、标准配置、标准计划、标准管理。 • 船体的分道建造—按流程和节拍有序的并行工程。 • 壳舾涂一体化—以船体为基础、舾装为中心、涂装为重点的“周期 化的制造方式”。 • 管件按族制造—简单的专业工艺和机群的成组布置。 • 精度控制技术—精度设计、精度制造、精度管理。 • 精益管理技术—基于精确物量计算的计划管理和控制。
生产配套中心
配套中心：专业制造，凸显效率，配套合理，灵活应对， 供应链式管理。 • 上层建筑分段制造中心 • 舱口盖及附件制造中心 • T型材生产中心 • 轴舵系加工中心 • 船用舾装件生产中心 • 电气舾装件生产中心 • 内装中心 • 管子及管附件制造中心 • 线缆切割配送中心 • 钢材加工中心 • 主空气瓶制造中心
现代造船模式
二、船体的分道制造: • 改变传统造船作坊式的生产方式，建立完全工业化的生产， 多道生产线按流程和节拍均衡推进。
• 部件工场的装焊流水线：
• 平面分段的装焊流水线： • 曲面分段的装焊流水线： • 总组与搭载：
现代造船模式
三、壳、舾、涂一体化的生产方式 • 现代造船模式把造船归纳为船体、舾装、涂装三大工艺流程。 • 壳舾涂一体化，就是把三大工艺过程分解到各个工艺阶段，并行地进行施 工作业。 • 我们把造船的整个过程分为零件加工、分段制造、总组搭载三个工艺阶段，
• 区域设计的图纸是现场施工的惟一依据。区域设计要达到 的目的是实施纸上造船，将船舶的总装过程在图纸上预演 一遍，从而使尽可能多的问题在实船建造前就得到充分的 暴露，加以协调解决，提高设计的效率和正确性。
区域造船技术1
• 壳、舾、涂一体化区域造船，就是以船壳为基础，以舾装 为中心，以涂装为重点，把全船划分为若干个区域，并把 这些区域(分段)作为中间产品进行建造，
• 中间产品尽量外扩、外协，使其从船厂的生产线上分离出 去。 • 船厂的任务就是把这些中间产品，在船台上实行区域的吊 装，所有的区域在经大合拢总装后下水，再经码头调试合 格后试航交船
零件加工 壳 切割与成型加工
分段制造 分段装焊
总组搭载 总段与搭载装焊
舾
涂
舾装件安装与开孔
钢材予处理
分段予舾装
分段二次涂装
总段与船内舾装
跟踪补漆与完工油漆
现代造船模式
四、流程制的区域管理涂装部
搭载部
调试总装
舾装部 予舾装
集配部
船体、舾装和涂装一体化建造
劳动密集型 传统造船技术
现代造船技术
传统造船模式
•
传统船厂以最终产品为主线，按工种导向组织生产， 作业错综复杂。
• 不同船舶在船厂同时建造，相互争夺场地、设备和劳 力。同一场地(船和分段)的不同工种相互干扰。 • 船厂各职能部门从本部门立场出发处理问题，推诿扯 皮的情况时有发生。所以，难以达到作业排序之优化。
船体、舾装和涂装一体化的造船方法有下列特性：
• 船体分道建造法。是根据成组技术族制造的原理制造船体零件、部件 和分段，按工艺流程组建生产线。 、 • 抛弃了舾装是船体建造后续作业这一旧概念，以精确划分的区域和阶 段来控制舾装。新方法有3个基本阶段，即单元舾装、分段舾装和船 上舾装。 • 族制造。例如：管件族制造，它以成组技术原理代替作坊时代的思想 方法，以最有效的手段制造多品种、小批量产品，可获得流水线生产 方法的效益。 • 采用产品导向型工程分解。它通过强调专业内容，把船舶创造性地划 分为许多理想化的中间产品，例如，零件和部件，使之能协调地分道 生产，从而大大简化了前面提到的不同类型作业的一体化。
造船技术发展水平阶梯图(5种生产模式)
系统导向 木船建造技术 第1级水平： 船台散装、 码头舾装、 整船涂装 整体制造模式 系统和区域导 向 焊接技术 第2 级水平 ： 分段建造、 预舾装、 预涂装 分段制造模式 区域、类型和阶段(中间产品)导向 成组技术 第3级水平： 分道建造、 区域舾装、 区域涂装 分道制造模式 设备密集型 集成制造模式 信息密集型 敏捷制造模式 知识密集型 未来造船技术 工业工程技术 第4级水平： 壳舾涂一体化 敏捷制造技术 第5级水平 设计制造一体化 产品导向
现代造船模式
• • • 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 船体、舾装、涂装作业在空间上分道、时间上有序一体 化区域造船
•
•
实现船舶产品设计、生产、管理一体化
高效、均衡、连续总装造船。
现代造船模式
一、总装造船模式: 总装厂+配套中心 • 总装厂：主体精干，流程合理，管理集中，凸显船厂核心 资源，做大做强造船主业。 特点： • 设计、管理、船坞为主要核心资源， • 中间产品完整性，舾装件专业化定点生产 • 两个一体化：设计、生产、管理一体化，壳舾涂一体化 • 流程制：顺畅、直线、少迂回（倒U型）