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摘要：当前，在国内船舶管加工车间内，加工管子的种类比较多，但也相对比较集中，其中直管与法兰焊接所占比重最大，其次是空间弯管与法兰焊接，规则支管与法兰焊接，非规则支管与法兰焊接？这些在船舶制造过程中各自所占的比重不是很大，而且其中有很大一部分又可以通过直管与法兰焊接得到的直管经空间折弯得到。
关键词：数字化；船舶管系；加工行业；应用
1现代造船工程相关理论
船舶产品结构复杂，生产周期长，不确定因素多。受造船效率的影响，依靠劳动力低成本因素带来的竞争优势己不明显，随着造船成本的持续增高，市场环境不断变化，需要有先进的成本管理思想与方法来应对。
第一，造船工程趋向边设计、边生产、边修改的集成作业流程。因此造船成本管理是动态的，在此工程特点下，要求生产设计阶段内各项工作的有效协同作业，成本管理必须在生产设计过程中，要求管理部门对发生成本的模拟核算结果与目标计划成本相比较，并对其进行管理方案的修改与调整。在现代造船模式上，船舶工程集成制造是以敏捷造船为目的，交货期与成本管理为中心的多目标造船模式。因此管理目标是综合交货期、质量、成本的联动管理，如果想发挥成本管理真正的效益，必须将这三大管理因素的关系综合考虑。
第二，由于船舶产品的生产过程没有固定的标准，结构变化多端，工艺路线复杂多变，这就需要根据市场情况进行设计与生产。相对于传统的成本管理方法来说，目标成本法有着较好的适应性，因为其遵从成本要素进行核算，根据成本组成要素进行管理，并以全生命周期成本为基础、市场为导向制定目标成本，设计初期来进行成本事前管理，在生产阶段进行成本分解，事后进行分析、考核、激励等措施。
第三，现代船舶制造成本管理高度依赖信息技术的支持。尤其对于复杂的船舶产品系统，成本管理应该是全方位、全过程的信息管理，它的管理要素涉及设计、生产等多个方面，制造资源数量繁多，成本管理项庞杂，因此必须借助先进的信息处理系统才能做到实时动态管理。
2数字化在船舶管系加工中的概述
在产品转型的过程中，“现代总装化造船”和“数字化造船”的实施得到了广大船舶企业的充分重视，管系加工成为“数字化”、“绿色造船”的关键组成部分。因此，要实现数字化造船必然需要数字化管系加工的支持，同时数字化管系加工是解决我国目前面临的管系加工技术与设备瓶颈的重要途径。数字化船舶管系加工，是指以产品设计数字数据、管理、数字化管系制造装备为核心，按照工艺要求和标准，对船舶管系进行加工。目前，国内主要骨干船厂对数字化管系加工装备认识水平不断提高，促使“先焊后弯”管系加工工艺得到了认识与推广，从而使厂家对设备的焊接高效化，数字同步化及信息传递网络化等使用性能方面有了更高的要求。目前，在国内船舶管加工车间内，加工管子的种类比较多，但也相对比较集中，其中直管与法兰焊接所占比重最大，其次是空间弯管与法兰焊接，规则支管与法兰焊接，非规则支管与法兰焊接。这些在船舶制造过程中各自所占的比重不是很大，而且其中有很大一部分又可以通过直管与法兰焊接得到的直管经空间折弯得到。
3生产布局及生产流程优化
3.1生产线优化
根据某船厂主要是以中型船建造为主的特点，考虑到其管加工车间的生产线最大口径只能做到DN550，而对于超过DN550口径的管件（如烟囱管等），不能用生产线进行生产加工。所以根据其实际情况，生产线规划时以中小型散货船为主要代表船型，按年产20万根进行设计。根据代表船型物量分析，其中DN50以下小管径管件大约占总管件数量的40%左右，DN50-DN200的中管径管件大约占总管件数量的33%左右，DN200-DN550大管径管件占总管件数量的26%，故设计DN50以下小管径管件生产线2条，DNSO-DNZOO中管径管件生产线2条，DNZOO-DN55O大管径管件生产线1条。
3.2生产流程优化
针对船厂管加工车间的生产特点，按成组技术将管件分为三大类：直管系、弯管系和需要装弯头的管子。具体加工流程如下：
（1）直管系：①两端只有法兰、套管或附件的直管，流程為：切割、校管、直管焊接、打磨、试验、表面处理。②中间有固定和滑动马的管子，流程为：切割、校管、直管/短管焊接、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。
（2）弯管系：①先弯后焊管，流程为：切割、弯管、校管、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。②先焊后弯管，流程为：切割、直管焊接、弯管、校管、试验、表面处理。
（3）弯头系列：①短直管，有弯头拼装的管子，流程为：切割、校管、短管焊接、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。②一端可先焊管后需装配支管的管子，流程为：切割、校管、直管/短管焊接、支管装配、焊接、打磨、试验、表面处理。
每一类管件在大、中、小径的生产线上都有与其相配套的加工设备/工装，管件根据其分类及管径大小可在对应生产线的对应流程上进行加工。
3.3生产布局优化
管加工车间基于生产线的设计，应重新进行生产布局，生产线应按区域进行功能的划分，同时按U型线路进行布置。其中管加工车间的区域可分为生产保障区、加工装配区、焊接打磨区和集配试压区四部分，管件加工成品仓库设置在车间的中部，缩短各生产线的物流路径。生产保障区也设置在离生产线较近的位置，方便管件原材料的配送。
4管加工车间计划作业的改善
管加工车间的计划方式由以往的推动式改为拉动式，由集配中心的管件集配计划来制定管加工车间的生产进度计划，通过将进度计划下达到各工序，由各工序根据生产能力，灵活安排自身生产计划，并通过插单管理与调度安排来保证计划的柔性。计划制定后，管件的加工生产由试验工序开始，通过设立看板系统，生产与取货看板相配合，由后道工序向前道工序实现拉动式生产。
实行双周滚动计划，即每周实施一个周计划和准备一个周计划，周末考核，并对准备周计划进行调整，成为下周的实施计划。每个周计划下达一个典型批量，努力保持一定节奏，抓好生产日程计划的完成。
为了实行短循环流通量的控制方法，减少管件在堆场停留时间，各管件的开工时间应予以控制，即在保证完成计划的前提下，标准日程短的管件可晚开工，反之则早开工。总之，开工时间有先后，完工时间是相同的。
5管加工车间生产现场管理的改善
在管加工车间设备的管理方面，严格明确每台设备的责任人，实行“谁操作谁维护谁清扫”的措施；任务细化到个人，并对任务的完成情况及时记录反馈，通过绩效考核，实现员工多劳者多得，同时按时对员工进行培训，不断提升员工的精益化理念。
同时建立相应的运行控制体系，通过对质量、成本、时间、安全、设备、均衡性等这些管件生产过程中关键控制点设立评价指标，使管理者及时掌握生产现场的最新动态，针对指标反映的问题，及时采取应对措施进行控制。
结语：
总之，随着船舶重工加工流水线的顺利实施，数字化焊接生产线实现了人、控制系统和设备之间的相互补充与协调。工艺数据流、加工信息流及物流系统集成，使所需工人的数量大幅减小，使设备在有效时间内的工作效率，原材料的利用率均有大幅提升。更重要的是，通过数字化系统的应用，管理者可对项目的进行状态了如指掌，可根据设定的目标准确地控制时间节拍、成本等。因此，数字化焊接生产线的高效、快速、精确的这些优点会得到更充分的发挥，从而满足多品种、高效率、高质量的生产要求。随着企业信息化、自动化应用水平的不断提高，数字化船舶管系加工生产线的改进和推广将会对船舶管道加工制造能力和水平的提高做出重大贡献。
参考文献：
[1]张伟东.如何加强船舶轮机管理[J].黑龙江科技信息，2013，（3）：569-410.
关键词：数字化；船舶管系；加工行业；应用
1现代造船工程相关理论
船舶产品结构复杂，生产周期长，不确定因素多。受造船效率的影响，依靠劳动力低成本因素带来的竞争优势己不明显，随着造船成本的持续增高，市场环境不断变化，需要有先进的成本管理思想与方法来应对。
第一，造船工程趋向边设计、边生产、边修改的集成作业流程。因此造船成本管理是动态的，在此工程特点下，要求生产设计阶段内各项工作的有效协同作业，成本管理必须在生产设计过程中，要求管理部门对发生成本的模拟核算结果与目标计划成本相比较，并对其进行管理方案的修改与调整。在现代造船模式上，船舶工程集成制造是以敏捷造船为目的，交货期与成本管理为中心的多目标造船模式。因此管理目标是综合交货期、质量、成本的联动管理，如果想发挥成本管理真正的效益，必须将这三大管理因素的关系综合考虑。
第二，由于船舶产品的生产过程没有固定的标准，结构变化多端，工艺路线复杂多变，这就需要根据市场情况进行设计与生产。相对于传统的成本管理方法来说，目标成本法有着较好的适应性，因为其遵从成本要素进行核算，根据成本组成要素进行管理，并以全生命周期成本为基础、市场为导向制定目标成本，设计初期来进行成本事前管理，在生产阶段进行成本分解，事后进行分析、考核、激励等措施。
第三，现代船舶制造成本管理高度依赖信息技术的支持。尤其对于复杂的船舶产品系统，成本管理应该是全方位、全过程的信息管理，它的管理要素涉及设计、生产等多个方面，制造资源数量繁多，成本管理项庞杂，因此必须借助先进的信息处理系统才能做到实时动态管理。
2数字化在船舶管系加工中的概述
在产品转型的过程中，“现代总装化造船”和“数字化造船”的实施得到了广大船舶企业的充分重视，管系加工成为“数字化”、“绿色造船”的关键组成部分。因此，要实现数字化造船必然需要数字化管系加工的支持，同时数字化管系加工是解决我国目前面临的管系加工技术与设备瓶颈的重要途径。数字化船舶管系加工，是指以产品设计数字数据、管理、数字化管系制造装备为核心，按照工艺要求和标准，对船舶管系进行加工。目前，国内主要骨干船厂对数字化管系加工装备认识水平不断提高，促使“先焊后弯”管系加工工艺得到了认识与推广，从而使厂家对设备的焊接高效化，数字同步化及信息传递网络化等使用性能方面有了更高的要求。目前，在国内船舶管加工车间内，加工管子的种类比较多，但也相对比较集中，其中直管与法兰焊接所占比重最大，其次是空间弯管与法兰焊接，规则支管与法兰焊接，非规则支管与法兰焊接。这些在船舶制造过程中各自所占的比重不是很大，而且其中有很大一部分又可以通过直管与法兰焊接得到的直管经空间折弯得到。
3生产布局及生产流程优化
3.1生产线优化
根据某船厂主要是以中型船建造为主的特点，考虑到其管加工车间的生产线最大口径只能做到DN550，而对于超过DN550口径的管件（如烟囱管等），不能用生产线进行生产加工。所以根据其实际情况，生产线规划时以中小型散货船为主要代表船型，按年产20万根进行设计。根据代表船型物量分析，其中DN50以下小管径管件大约占总管件数量的40%左右，DN50-DN200的中管径管件大约占总管件数量的33%左右，DN200-DN550大管径管件占总管件数量的26%，故设计DN50以下小管径管件生产线2条，DNSO-DNZOO中管径管件生产线2条，DNZOO-DN55O大管径管件生产线1条。
3.2生产流程优化
针对船厂管加工车间的生产特点，按成组技术将管件分为三大类：直管系、弯管系和需要装弯头的管子。具体加工流程如下：
（1）直管系：①两端只有法兰、套管或附件的直管，流程為：切割、校管、直管焊接、打磨、试验、表面处理。②中间有固定和滑动马的管子，流程为：切割、校管、直管/短管焊接、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。
（2）弯管系：①先弯后焊管，流程为：切割、弯管、校管、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。②先焊后弯管，流程为：切割、直管焊接、弯管、校管、试验、表面处理。
（3）弯头系列：①短直管，有弯头拼装的管子，流程为：切割、校管、短管焊接、装配、焊接、打磨、试验、表面处理。②一端可先焊管后需装配支管的管子，流程为：切割、校管、直管/短管焊接、支管装配、焊接、打磨、试验、表面处理。
每一类管件在大、中、小径的生产线上都有与其相配套的加工设备/工装，管件根据其分类及管径大小可在对应生产线的对应流程上进行加工。
3.3生产布局优化
管加工车间基于生产线的设计，应重新进行生产布局，生产线应按区域进行功能的划分，同时按U型线路进行布置。其中管加工车间的区域可分为生产保障区、加工装配区、焊接打磨区和集配试压区四部分，管件加工成品仓库设置在车间的中部，缩短各生产线的物流路径。生产保障区也设置在离生产线较近的位置，方便管件原材料的配送。
4管加工车间计划作业的改善
管加工车间的计划方式由以往的推动式改为拉动式，由集配中心的管件集配计划来制定管加工车间的生产进度计划，通过将进度计划下达到各工序，由各工序根据生产能力，灵活安排自身生产计划，并通过插单管理与调度安排来保证计划的柔性。计划制定后，管件的加工生产由试验工序开始，通过设立看板系统，生产与取货看板相配合，由后道工序向前道工序实现拉动式生产。
实行双周滚动计划，即每周实施一个周计划和准备一个周计划，周末考核，并对准备周计划进行调整，成为下周的实施计划。每个周计划下达一个典型批量，努力保持一定节奏，抓好生产日程计划的完成。
为了实行短循环流通量的控制方法，减少管件在堆场停留时间，各管件的开工时间应予以控制，即在保证完成计划的前提下，标准日程短的管件可晚开工，反之则早开工。总之，开工时间有先后，完工时间是相同的。
5管加工车间生产现场管理的改善
在管加工车间设备的管理方面，严格明确每台设备的责任人，实行“谁操作谁维护谁清扫”的措施；任务细化到个人，并对任务的完成情况及时记录反馈，通过绩效考核，实现员工多劳者多得，同时按时对员工进行培训，不断提升员工的精益化理念。
同时建立相应的运行控制体系，通过对质量、成本、时间、安全、设备、均衡性等这些管件生产过程中关键控制点设立评价指标，使管理者及时掌握生产现场的最新动态，针对指标反映的问题，及时采取应对措施进行控制。
结语：
总之，随着船舶重工加工流水线的顺利实施，数字化焊接生产线实现了人、控制系统和设备之间的相互补充与协调。工艺数据流、加工信息流及物流系统集成，使所需工人的数量大幅减小，使设备在有效时间内的工作效率，原材料的利用率均有大幅提升。更重要的是，通过数字化系统的应用，管理者可对项目的进行状态了如指掌，可根据设定的目标准确地控制时间节拍、成本等。因此，数字化焊接生产线的高效、快速、精确的这些优点会得到更充分的发挥，从而满足多品种、高效率、高质量的生产要求。随着企业信息化、自动化应用水平的不断提高，数字化船舶管系加工生产线的改进和推广将会对船舶管道加工制造能力和水平的提高做出重大贡献。
参考文献：
[1]张伟东.如何加强船舶轮机管理[J].黑龙江科技信息，2013，（3）：569-410.