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1、精益造船模式讲座(Lean Shipbuilding),张明华2005年5月28日广州,一、中国造船现状二、精益造船原理三、精益作业分解四、精益价值链分析五、精益计划管理六、造船精度管理七、全员工厂管理,一、中国造船现状(Chinese Shipbuilding Situation),1982年-2003年中国造船产量统计,中国造船产量增长状况,世界造船产量份额演变,产量与效益的矛盾:,2003年全国造船完工641万载重吨,实际盈亏相抵后只有4000万元利润,比2002年还增盈了1.2亿元利润。,造船竞争力指标:,美元/修正总吨=美元/人年 修正总吨/人年,90年代末中日韩单位造船生产成本比较
2、,中国造船的希望:,南通造船2003年造船生产效率已经达到22工时/修正总吨,如按90年代末中国人均劳动成本3880.80美元/年计算,南通中远川崎的单位生产成本只有46美元/修正总吨。,“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”。,现代造船模式定义:,科技含量高;经济效益好;资源消耗低;环境污染少;人力资源优势得到充分发挥。,新型工业化五项要求:,中日韩欧造船产业生命周期:,中日韩欧造船增长情况:,二、精益造船原理(Lean Shipbuilding Principle),
3、“批量生产”(Mass Production)“单件生产”(Craft Production)“精益生产”(Lean Production),MIT教授对丰田的调研:,精益生产模式定义:,精益生产模式旨在通过全员的激励和努力,优化生产组织结构,去掉一切无效(不增值)的生产过程和环节,通过减少生产过程中的一切浪费来缩短生产周期,降低生产成本,保证生产质量,提高产品利润。,(1)产品价值链分析(2)单件流水作业(3)拉动计划体系(4)JIT生产和无缺陷施工(5)均衡生产和生产节拍,“精益造船”望文生义就是追求精益求精,是企业保持持续改进、持续发展、持续提升的精神渊源。所谓“精益”,就是要消除一切生
4、产过程中的浪费。“Lean”,英语本意就是节约的意思,与浪费是相对的。,(1)产品价值链分析(Product Value Chain),有效时间(Value Added Time)无效时间(Non-Value Added Time),造船船体制作过程分析:,今天你精益了吗?,我们称这种主要通过缩短无效时间来缩短周期、提高质量和降低成本的思考为精益思想。,1)生产浪费2)缺陷浪费3)库存浪费4)时间浪费5)操作浪费6)加工浪费7)运输浪费,无效时间的七种浪费:,(2)单件流水作业(One-Piece Flow),传统造船:追求批量,过剩浪费。生产准备时间长,库存多。精益造船:准时生产,单件流水作
5、业,零库存管理,最小浪费。,库存问题:掩盖质量、进度问题,难引起管理层重视,问题难以解决在萌芽状态。单件流水作业:出现问题,立即解决,否则生产中断。增加问题严重性,管理层充分重视,问题解决在源头和萌芽状态。,传统和精益船体加工流程对比:,(3)拉动计划体系(Pull System),总厂编制计划,层层下达,下级实施计划。纵向到底、横向到边,从上到下、从前向后推动。计划执行随意性较大,执行过程难以控制。,推动计划体系(Push System),按客户要求制定计划,从后向前、由下而上拉动。不提前,不拖后地安排生产。每道工序既是生产者,又是客户。,拉动计划体系(Pull System),(4)准时生
6、产(JIT)和零缺陷施工(Just in Time&Built-in Quality),准时生产(JIT)和零缺陷施工是精益造船保证质量、成本和周期目标实现的根本。,在需要的时候,按照需要的数量,生产需要的产品。不允许出现任何人员和物料的等工现象。大大减少人工和物资的浪费,没有库存,没有闲置劳动力。,准时生产(JIT):,(1)按系统/区域/类型/阶段统筹优化分类;(2)运用成组技术原理设计中间产品;(3)组织中间产品单件流水作业;(4)实现造船的托盘化管理。,准时造船(JIT):,(1)把质量问题消除在萌芽状态;(2)组织造船精度管理和全员质量管理;(3)保证产品质量100%合格;(4)加强
7、质量体系建设,减少质量专职检验。,零缺陷施工:,(5)均衡生产和生产节拍(Level Production&Takt Time),均衡生产(Level Production)生产节拍(Takt Time)客户需求周期(Customer Demand Rate),生产节拍=客户需求周期=总生产时间/客户需求数量,设计生产节拍是精益造船的一个目标,通过建立有节拍的生产来组织均衡连续的准时造船。,生产节拍:,理想状态下:,生产周期=生产节拍(生产节拍不一定等于生产周期),A分段安装大量管子,B分段安装大量结构件。搭载次序为A-A-A,B,A,B-B,A-A,不规则生产节拍,造成浪费。生产节拍设计,A
8、-A-B,A-A-B,A-A-B,均衡连续的有节拍生产,大大减少了浪费。,A-B分段模型:,分段制造节拍生产分析:,在一些固定的分段合拢胎架上,也可以组织有生产节拍的流水作业。往往是作业人员移动,而加工分段和工具设备不动。当装配工完成装配作业从胎架B移动到胎架C的时候,电焊工正好完成电焊作业从胎架A移动到胎架B。,分段合拢流水作业:,单件流水作业组织形式:,为适应精益造船中间产品的单件流水作业,劳动组织形式要按照系统/区域/类型/阶段来划分,如内业、外业、小组立、大组立、管子、机装、船装、电装、内装、涂装等等。,用工制度:,实行一工多能的工位技能制度,便于劳动力合理使用,在组织单件流水作业的生
9、产过程中合理调整劳动力和作业量,把浪费减到最低程度。,三、精益作业分解(Lean Work Breakdown),精益造船作业分解四要素:,作 业 系 统作 业 区 域作 业 类 型作 业 阶 段,作业模型:,(1)系统造船模式:按系统/类型/阶段进行分解,传统造船模式。(2)区域造船模式:按区域/类型/阶段进行分解,区域造船模式。(3)精益造船模式:统筹优化系统/区域/类型/阶段,精益化作业体制。系统区域系统的作业分解。,中间产品导向型作业体制:,合理安排生产节拍和作业量,精益化设计中间产品,组织均衡连续的单件流水作业,实现准时生产(JIT)。,作业任务包:,按不同的中间产品,把作业任务分解
10、成作业任务包,以派工单形式分解到每天作业中去。一张派工单就是一个作业任务包,由一定的作业量和工时组成的。工时代表一定的作业量,反映造船的生产价值,代表船厂的作业水平。,生产价值(PV):,周期函数T,资源函数N,环境函数Q,最佳生产价值:,船体制造作业分解:,舾装作业分解:,涂装作业分解:,提高造船产量的两个途径:,(1)扩大投资,增加造船设施;(2)加快现有造船设施周转,提高造船设施利用率。,提高造船设施利用率:,投资强度越大的造船设施占用的生产资源越多,产生的生产成本越高,就越需要加快周转利用效率。(1)提高船台/船坞和码头利用效率,缩短船台/船坞和码头的建造周期。(2)提高高跨利用效率,
11、缩短分段制造的周期。,四、精益价值链分析(Lean Value Chain),精益造船作业组织和成本分解,第63页,造船作业区分:,造船作业区分成本分解:,船厂内部生产成本分析:,外部采购/协作成本分析:,重点作业区分成本分析:,(前五项),重点作业区分成本分析:,(不含材料a),重点作业区分人工成本分析:,(前五项),内场作业区分成本分解(例):,造船技术价值分析:,不同船型成本分析:,1)系列标准船型;2)船厂熟悉的新船型;3)船厂不熟悉的新船型。,五、精益计划管理(Lean Shipbuilding Control),精益造船计划管理体系:,均衡和不均衡作业流程对比:,设计与制造部门策划
12、:,船舶大节点计划:,船体大合拢和分段制造计划:,(1)生产部门制定船体大合拢计划和分段制造计划;(2)作业者(系或工段)制定作业计划、物料计划和劳动力计划;(3)生产部门进行综合平衡,做到作业计划和物料计划的统一,作业计划与劳动力计划的统一;(4)汇总成全厂的年度和月度生产计划。,精益造船生产计划:,作业计划、物料计划和劳动力计划是公司的三大主体计划,公司的其它一切计划都是围绕这三大计划展开。如资金需求计划、设计出图计划、人力资源计划,技术改造计划,设备维修计划,以及公司各部门的工作计划等等。,三大主体计划:,生产工时系数:,实动工时统计:,生产工时效率系数:,每日工时统计:,工时统计举例:
13、,托盘管理:,六、造船精度管理(Shipbuilding Accuracy Control),造船精度管理定义:,用数理统计方法,对造船生产过程的加工误差和焊接热变形的尺寸进行监督、控制和改进,用补偿量(margin)代替余量(excess),减少造船加工、装配和焊接当中的无效劳动,从而改善造船生产设计、造船计划和造船工艺的水平,提高造船生产效率。,精度造船公差标准:,(1)最终船舶尺寸的公差标准,是规范和合同规定的标准,必须满足。(2)生产过程中的公差标准,要求各道工序的累积误差能够满足最终船舶尺寸的公差标准。在满足最终船舶尺寸公差的前提下,生产过程中的公差标准水平要考虑如何提高生产效率和降
14、低生产成本。,船体制造过程累积误差:,公差与作业基准:,6 管理:,如果船厂尺寸误差的 在上下公差范围内,表示有99.7%以上的加工尺寸精度符合公差要求。精度管理的最高水平是使 控制在上下公差范围内,美国GE公司的管理水平(即99.99966%合格)。,不实行造船精度管理,分段在装配焊接过程中会产生热变形、产生大量的间隙或错位,需要花费大量时间去修补。同时,对留有余量的结构部分还需要进行切割。这些工作大大延缓了工程进度,使生产周期得不到保证。通过造船精度管理,可以提高分段的制作精度,大大减少不必要的作业时间,提高作业效率。,(1)减少了无效劳动,造船精度较差的船体装配,一般都需要水平较高的有经
15、验的高级技工来进行安装调整和定位。实施精度造船后,各种部材、结构件和分段的尺寸精度提高了,船体装配成为简单的要素作业,大大降低了工人的熟练化程度,从而减少了作业时间,缩短了生产周期。,(2)降低了作业难度,造船尺寸精度提高了,有利于高效焊接设备的使用。船体焊缝精度得到了控制与提高,使得高效焊接设备的使用成为可能。高效焊接设备的使用提高了生产效率,反过来,又提高和稳定了焊接精度和质量。反之,造船精度得不到控制,高效焊接设备很难使用,或者使用了,效果不好。,(3)有利于高效焊接,实现造船精度管理后,船体的装配精度得到了明显的改进,各种间隙、余量和错位大大减少,船体结构内的应力分布趋于均匀,船体强度
16、得到了强有力的保证。,(4)提高了产品质量,七、全员工厂管理(Total Plant Control),人人都是管理者:,全员工厂管理包括:全员4S管理、全员精度管理、全员生产管理、全员成本管理、全员安全管理、全员质量管理和全员设备管理,等等。,(1)4S管理(Four Ss),4S管理图:,人与4S关系:,4S作用:,整理Seiri(Sort)整顿Seiton(Stabilize)清扫Seiso(Shine)清洁Seiketsu(Sustain),4S管理工具:,(1)目视管理(2)颜色管理(3)摄影拍照(4)4S检查表,4S检查表(例一):,第128页,4S检查表(例二),1.定义中间产品
17、价值链(明确有价值生产 环节);2.取消无效工作环节(制定改进措施);3.制定新的价值流(重组价值链);4.由客户来拉动价值链(组织JIT生产);5.保证持续不断地改进(PDCA循环)。,4S管理是流程再造的工具:,4S管理是可视化管理:,可视化可以使所有问题表面化,问题可以得到充分暴露。一个物品摆放整齐的工作场所,可以一目了然掌握生产现场情况。缺损物品或库存可以及时得到补充,产品质量问题可以得到及时解决,不符合标准的工作状态可以及时得到纠正。一个堆满物品的工作场所,许多问题被掩盖了。往往没有工作标准可以告诉人们应该怎么办,产品质量也往往需要专职检验。,“作业标准代表了现时作业的最高水平”。“
18、一项不好的作业标准,意味着标准的浪费。”,4S管理是标准化管理:,(2)安全管理(Safety Control),安全管理理念:,“人的生命与健康高于一切”;“安全是质量、成本、进度的保证”;“安全作业环境创造高质量产品”。,安全管理制度:,(1)领导负责制(2)区域负责制(3)会议制度(4)巡回检查制度(5)安全监督制度(6)班组安全建设(7)安全管理规章,安全事故成因:,人和物,是两个最基本的安全管理对象,只有物的不安全状态和人的不安全行为发生作用时,才会发生安全事故。,安全对象管理:,(1)创造安全作业环境(2)心理和生理安全预防(3)重点项目管理(4)事故对策会议(5)危险经历报告(6
19、)设备点检制度,安全培训:,(1)危险预知训练(2)日常培训(3)进厂培训,(3)设备管理(Facility Control),全员设备管理要求:,谁使用谁维护,员工要熟悉设备、了解设备、正确使用设备,还要对所使用的设备进行日常的维护和点检工作。,全员设备管理方法:,(1)熟悉设备性能、使用方法 和安全操作规程(2)明确设备操作责任人(3)制定设备保养要求,设备管理点检制度:,(1)建立设备点检制度(2)问题设备整改(3)点检注意事项(4)点检计划,设备故障诊断技术:,(1)振动噪音诊断(2)温度诊断(3)油污染诊断(4)润滑诊断(5)腐蚀诊断(6)气味诊断(7)颜色诊断(8)变形诊断,设备防
20、冻防热:,(1)设备防冻工作(2)设备防高温工作,全员工厂管理要点:,全员工厂管理是精益造船的典型特征,是推进精益造船的必然结果。4S管理是全员工厂管理的基础性工作。全员工厂管理起源于全面质量管理,同时又深化了全面质量管理的理论。全员工厂管理谋求的是人与物的和谐运行。全员工厂管理是以小博大。,总之,精益造船需要激励和动员全体员工,让工厂管理深化到船厂工作的每一个环节中去。只有全体员工的积极参与,在生产过程中自己发现问题,自己解决问题,精益造船的思想才能真正在船厂开花结果。,要实现变革是一件非常不容易的事情。因为,大多数人都希望稳定,不到迫不得已的时候,不会采取变革的手段。但是,在许多情况下,默守陈规、不思进取的态度是非常危险的,常常会导致彻底的失败。因此,中国造船要赶上世界一流水平,必须要不断变革。,谢 谢!,