【摘要】：民營船企是我國造船業(yè)的重要組成部分。當(dāng)前,船舶市場持續(xù)低迷,國際新規(guī)不斷出臺,行業(yè)準(zhǔn)入愈加嚴(yán)格,民營船企生產(chǎn)經(jīng)營陷入困境。加快構(gòu)建高效的造船生產(chǎn)系統(tǒng),實現(xiàn)造船資源的合理配置對于提高民營船企的造船效率,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。論文針對當(dāng)前民營造船企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需求和現(xiàn)有造船模式存在的諸多問題,以建造技術(shù)能力提升為導(dǎo)向,綜合考慮安全生產(chǎn)、綠色制造和資源集約利用,構(gòu)建了高效造船生產(chǎn)體系。論文剖析了《船舶行業(yè)規(guī)范條件》中對造船企業(yè)的八項達(dá)標(biāo)要求和十個關(guān)鍵指標(biāo),對高效造船生產(chǎn)設(shè)計、高效造船工程計劃、高效造船精度控制、高效全員工廠管理等主要內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究。按照生產(chǎn)連續(xù)、負(fù)荷均衡的目標(biāo),構(gòu)建了高效分段制造計劃優(yōu)化模型,采用改進(jìn)粒子群算法,進(jìn)行算法設(shè)計和模型求解,針對民營船企生產(chǎn)特點(diǎn),建立了分段作業(yè)平衡表。結(jié)合平地造船技術(shù)和重大件物流的發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計了一種安全高效的船舶下水移運(yùn)裝備。最后通過典型的應(yīng)用案例,表明打造高效造船生產(chǎn)體系,契合節(jié)能環(huán)保和綠色制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,能有效提高民營船企的建造技術(shù)能力,縮短船舶建造周期,同時進(jìn)一步豐富了現(xiàn)代造船生產(chǎn)系統(tǒng)的理論與方法。論文主要研究內(nèi)容及結(jié)果為:(1)造船模式和方法研究。針對國內(nèi)外造船市場的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,基于中日韓造船模式比較,分析了精益造船、敏捷造船、智能造船等現(xiàn)代造船技術(shù)和方法,為建立高效造船生產(chǎn)系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。研究了船舶行業(yè)規(guī)范條件對造船企業(yè)的八項達(dá)標(biāo)要求和十個關(guān)鍵指標(biāo),為民營造船企業(yè)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化造船理清了思路。對浙江民營船企的單船建造技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行了系統(tǒng)分析,明確了造船生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)和方向。(2)高效造船生產(chǎn)體系研究。針對現(xiàn)有造船生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、實施困難、效率低下等問題,基于精益生產(chǎn)原則和總裝造船特點(diǎn),以效率最優(yōu)為導(dǎo)向,構(gòu)建了高效造船生產(chǎn)體系,研究了高效生產(chǎn)設(shè)計、高效工程管理、高效精度控制、全員工廠管理等主要內(nèi)容,為民營造船企業(yè)深入現(xiàn)代造船模式和提升建造技術(shù)能力提供了簡單高效的方案支持。(3)高效造船生產(chǎn)系統(tǒng)分段制造優(yōu)化研究。針對分段制造計劃通常受到分段裝焊場地、作業(yè)設(shè)備和作業(yè)工序等因素的限制,構(gòu)建了高效分段制造作業(yè)計劃優(yōu)化模型,考慮作業(yè)優(yōu)化模型變量離散和非線性問題,采用改進(jìn)的粒子群算法,對優(yōu)化模型進(jìn)行求解,以某船廠的分段制造作業(yè)資源優(yōu)化為例,驗證了算法對解決實際分段制造產(chǎn)能問題的有效性,建立了分段作業(yè)平衡表,為民營造船企業(yè)優(yōu)化分段制造資源,實現(xiàn)均衡連續(xù)生產(chǎn)提供了有效的參考依據(jù)。(4)高效造船生產(chǎn)系統(tǒng)移船方案設(shè)計。針對浮船塢下水方式操作復(fù)雜、事故多發(fā)等問題,結(jié)合平地造船技術(shù)和重大件物流的相關(guān)特征,在不增加船臺/船塢的情況下,提出了一種安全高效的船舶移運(yùn)方法并設(shè)計了一套移船工藝裝備,可實現(xiàn)將巨型總段安全平穩(wěn)地平移合攏或?qū)⒄瑥钠降刂苯右七\(yùn)下水,為平地造船工法推廣和下水工藝優(yōu)化提供了創(chuàng)新思路。(5)應(yīng)用案例。將高效造船生產(chǎn)系統(tǒng)方案應(yīng)用于某一民營船廠,對企業(yè)現(xiàn)有造船生產(chǎn)方式進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,實施后企業(yè)主要建造技術(shù)能力指標(biāo)得到顯著提高,并順利通過工信部首批《船舶行業(yè)規(guī)范條件》評審。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：F426.474
【圖文】：

造船生產(chǎn)過程十分復(fù)雜，零配件數(shù)量種類繁多，技術(shù)要求高。因此，造船生產(chǎn)系統(tǒng)逡逑既具有一般制造系統(tǒng)的特點(diǎn)，又有其特殊性。按作業(yè)類型可分為殼（船體）、舾（舾裝）、逡逑涂（涂裝）三種基本類型；按功能系統(tǒng)可分為船體、輪機(jī)、電氣、舾裝等。造船生產(chǎn)系逡逑統(tǒng)是一個復(fù)雜的加工裝配過程，原材料、零部件和功能型設(shè)備經(jīng)過逐層和逐級加工裝配，逡逑最終形成一艘完整的船舶，如圖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年美國提出的《２１世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》報告，逡逑此模式一經(jīng)提出便引起了國內(nèi)外高度關(guān)注。敏捷制造的核心是對市場需求反應(yīng)的敏捷性，逡逑同時兼顧制造成本、質(zhì)量等指標(biāo)。其基本思想是：在難以預(yù)測、復(fù)雜多變的市場競爭環(huán)逡逑境中，通過對企業(yè)資源、組織機(jī)構(gòu)、先進(jìn)的生產(chǎn)管理理念和技術(shù)進(jìn)行全面集成，實現(xiàn)對逡逑市場的需求的快速響應(yīng)，從而在競爭中立于不敗之地，并且獲得長期的經(jīng)濟(jì)效益。因此，逡逑敏捷制造既是一種制造戰(zhàn)略和制造哲理，又是一種新的經(jīng)營管理和生產(chǎn)組織方式。逡逑美國國家自然科學(xué)基金、美國能源部、美國國防部先后從各方面開展對敏捷制造的逡逑理論和應(yīng)用研究的資助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）項目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）計劃等［１６５－１６８），一些企業(yè)在實際運(yùn)作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全數(shù)字化設(shè)計波音７７７飛機(jī)，使發(fā)動機(jī)硬件設(shè)計逡逑返工量減少了邋７０％；普惠公司采用建模與仿真技術(shù)將產(chǎn)品開發(fā)時問縮短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龍公司采用“狼群”法將每項新設(shè)計方案需開發(fā)的部件數(shù)目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韓國及歐美國家也對敏捷制造系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。日本提出的先進(jìn)制造逡逑系統(tǒng)計劃、韓國的高級先進(jìn)術(shù)國家計劃以及德國“工業(yè)４．０”計劃都敏捷造技術(shù)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年美國提出的《２１世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》報告，逡逑此模式一經(jīng)提出便引起了國內(nèi)外高度關(guān)注。敏捷制造的核心是對市場需求反應(yīng)的敏捷性，逡逑同時兼顧制造成本、質(zhì)量等指標(biāo)。其基本思想是：在難以預(yù)測、復(fù)雜多變的市場競爭環(huán)逡逑境中，通過對企業(yè)資源、組織機(jī)構(gòu)、先進(jìn)的生產(chǎn)管理理念和技術(shù)進(jìn)行全面集成，實現(xiàn)對逡逑市場的需求的快速響應(yīng)，從而在競爭中立于不敗之地，并且獲得長期的經(jīng)濟(jì)效益。因此，逡逑敏捷制造既是一種制造戰(zhàn)略和制造哲理，又是一種新的經(jīng)營管理和生產(chǎn)組織方式。逡逑美國國家自然科學(xué)基金、美國能源部、美國國防部先后從各方面開展對敏捷制造的逡逑理論和應(yīng)用研究的資助，如邋ＡＩＭＳ邋（邋Ａｇｉｌｅ邋Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆｏｒ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ）項目、逡逑ＴＥＡＭ邋（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ邋Ｅｎａｂｌｉｎｇ邋Ａｇｉｌｅ邋Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）計劃等［１６５－１６８），一些企業(yè)在實際運(yùn)作逡逑中也取得了良好效益。如波音公司采用全數(shù)字化設(shè)計波音７７７飛機(jī)，使發(fā)動機(jī)硬件設(shè)計逡逑返工量減少了邋７０％；普惠公司采用建模與仿真技術(shù)將產(chǎn)品開發(fā)時問縮短了邋５／６；辛辛那逡逑提？米克拉龍公司采用“狼群”法將每項新設(shè)計方案需開發(fā)的部件數(shù)目降低了邋５０％。此逡逑夕卜，日本、韓國及歐美國家也對敏捷制造系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。日本提出的先進(jìn)制造逡逑系統(tǒng)計劃、韓國的高級先進(jìn)術(shù)國家計劃以及德國“工業(yè)４．０”計劃都敏捷造技術(shù)逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2744423