电子编码在船舶管系中的应用

电子编码在船舶管系中的应用

曹铁军

福建省马尾造船股份有限公司-设计研发部福建福州350501

摘要：电子编码明显区别于目前管系生产中广泛使用的机械编码。机械编码是是物理属性将管件的生产信息、安装信息以编码的形式打印在管路上。成组技术是指把生产过程中具有相似性的问题归纳成组，进而寻求对这一组问题的解决方案。管系在船舶的生产设计与船舶建造中占有及其大的工作量。在设计时使管子尽可能的具有定长、定弯等相似性，以便在生产过程中成组安排利于自动化生产已提高生产效率。以及修改管路时废旧管路具有可替换性降低成本。利用电子标签编码及传统永久性编码来拆分托盘用于管加成组生产和分段输送安装。通过以上方式提高我司管子加工与安装的生产效率和废旧管路的利用率以达到降本增效的目的。

关键词：成组技术；条形码；托盘管理

一、概述

管子制作效率和质量是个矛盾体已成为船厂生产中的一条短线，影响着造船的建造进度，并直接关系到船舶建造成本和船厂信誉。尤其是我厂主打的海工类船舶，设备多空间小，弯管比例和管路修改比例一直很高。为了降低成本和提高管子的寿命，设计过程中应尽可能减少使用弯管。弯管中尽可能减少定型弯头而采用弯管机弯制。但是如果设计过程中随意确定弯管的弯角，那么在内场加工时，弯管的制造精度很难满足设计要求。既便是在受到空间或弯管能力的限制而必须使用定型弯头的情况下，由于成品定型弯头一般是固定角度的几种规格，也需要对弯角进行控制以减少切割弯头而造成浪费材料和工时。

虽然管路的成本在整个船舶造价比重中非常高，但是船舶设计与建造中对管路系统的重视度还不够。如能在设计和生产过程中更科学的提高管子生产效率，控制管子修改时废旧管子的利用率。那么对船舶的整体建造效率、成本控制有着非常重大的意义。

二、现状与存在的问题

1.设计软件不完善，设计人员对管子加工制造工序工艺了解深度不够：

目前中心在设计船舶全部利用TRIBON软件实现全船建模。但该软件毕竟是于数年前开发且不能随船厂定制。如管子托盘的统计只能按预先设定的托盘号等区分，无法按管径、定长、表面处理方式统计。这无疑对批量化生产的托盘拆分照成影响。

目前设计人员以船级社规范和管子设计原则工艺作为综合放养的主要规则依据。可以做到整体布置最优化，现场安装简单化。但对于管子放样对管子内场加工制作的最优化考虑不足，也没有如类似规范等的强制约束和加工制作的实际经验（设计人员基本都是在机装课、甲居课等部门实习而缺乏管件加工经验）。如管子放样最优系统走向合理，但在管子断成零件，生成小票时没有刻意去创造利于批量生产的定长、定弯等共性。

2.管子按船舶建造进度及分段预装托盘安排生产。

目前管子的图纸下达及生产模式是按照单船建造计划，管子分段预装归属。这是按照船舶建造需要而来。不利于管子成组划分批量化生产。而若按照目前的模式将管子按成组技术批量生产势必打乱原托盘属性。交由外场时必须人工重新拆分按分段预装交接。效率不会明显提高。

3.公司管子加工车间受场地等限制缺乏大型自动化设备。

没能利用成熟的自动化设备提高生产率降低劳动强度。如自动下料、自动破口、自动焊接等的大规模应用。人员劳动强度大施工环境差。

4.目前管子信息状态的采集不够智能化。

目前管子生产进度统计、管件加工信息采集，还没有智能化和细化。如管加课外的相关部门想了解管子生产情况基本靠联系负责人电话落实。如技术下达修改单时仅能了解到相应分段是否已加工，不了解相应单根管路的加工情况。这势必影响到下达材料增补单的准确性和及时性。管件加工需人工核对管子信息等分拣。工作量大信息容易出错。

5.修改单产生的废旧管路利用率低。

由于船东意见，外来设备变更及设计原因等等的修改，产生很多加工好的管路废弃作为废料处理。利用率不高。主要因为相关制度不慎完善工人缺乏利用废料的积极性。利用废旧管路往往需要工人拿着图纸挑拣、比对，或直接割除废旧管的弯头和直管段。目前管子生产人员的工资收益是按工时绩效制，若利用了废旧管路为公司解决成本反而降低了个人收入。不同的管路设计人员对管子的定长、定弯设定不统一很难跨区域替代利用。无编码识别要靠人工筛选。

三、总体思路与方案

1.管件设计数据的标准化和编码的完善。

管子设计人员、管子生产人员及管子安装人员共同探讨制定符合我厂加工能力和安装习惯的管子数据标准。作为管子出小票图纸时的优先考虑方案。对设计软件进行二次开发，使之能够以多种形式提取托盘。如除了按分段提取外，也可按统一管径或同一长度等等具有成组条件进行提取，已符合生产时的批量处理。可这又势必要改变现在的管子编码使之可以体现以上的各种信息来识别分拣托盘。每一个管件以编码作为唯一标识，由安装编码和加工编码组成。加工编码适用内场及校管结束前以加工编码为托盘，管子成组分拣以利于批量生产。如将多个具有定长的管路一同批量切割、校管，再次分拣具有相似表面处理管路，一同镀锌或酸洗。带管路加工完成后以安装编码重新拆分，按分段或阶段交由现场预装施工。

2.利用有限场地定制自动化设备。

公司管加车间建于多年前且受到场地限制不利于大型自动化设备的购置安装。有必要对管子生产车间进行重新布局。考察国内成熟的管件加工企业及现代化船厂，借鉴成熟技术和经验。邀请管件加工设备厂家前期介入管子车间的布局设计，争取能按现有条件定制相关设备，或使设备小型化。打造管子流水线化生产的基础平台。

3.建立管件电子信息采集系统，建立加工信息采集点。

以上两点已提到编码重置由安装编码和加工编码组成，以便成组生产和分段预装需要的管子拆分。但拆分的过程势必要靠人工仔细核对管件信息工作量不可小视。且生产无法准确的了解生产和分拣进度，不利于按分段做预装安排。第1点提到的编码重置可以很好的解决以上问题。打破传统的机械式编码规则（机械式即以打钢印的方式记录管件信息），管子编码两部分中的加工编码以电子编码形式体现，即现在已经非常成熟的条形码或二维码技术。电子编码可采用喷涂、黏贴、挂牌等形式附着管路。建立信息采集点，利于条形码或二维码采集技术提取记录管子信息。进行管子托盘的拆分和管子加工信息的实时记载。采集点主要按管子加工程序而定。由于管子需要镀锌等表面处理电子编码易损坏，安装编码继续以机械编码形式体现以便现场预装时使用。采用电子采集后各相关人员可直接通过信息平台实时了解管子的加工进程，提高对管子分拣归类的效率，提供成产进程了解的及时性和管子修改定额下达的准确性。

4.公司出台废旧物资利用奖励措施。

我司存在分属不同船东的同一系列船同时在造，管路布置几乎相同但却因不同船东提出的不同原因进行修改。工艺人员通过信息采集平台采集的数据库（废旧管单独建库）进行废旧管和未加工新管数据匹配，提取部分可直接利用管路，提高废旧管路的直接利用率。

公司出台废旧物资利用奖励措施，以提高工人对废旧可利用物资再利用的积极性降低成本。如实际生产一个托盘的管路管加所使用的材料小于公司下达的定额标准，那么公司可将节约部分的物资价值乘以百分比后以直接奖励的形式给责任人。这样可以大大提高对废旧物资的利用率，提高工人节约成本的主观意识。

四、结束语

以上提到的管子成组技术在船舶管系设计与制造中的应用是一个系统工程，虽然具有诸多优越性，但涉及到改造成本、相关设备等等因素的制约还需进一步考证。相信通过公司同仁的努力和完善一定会找到一条更适合公司降本增效的好方法。让我们集思广益为公司的快速发展尽一份力量。