海洋工程裝備設(shè)計(jì)生產(chǎn)準(zhǔn)備技術(shù)研究

鞏慶濤，曲維英，蘭公英，滕瑤，陳洲

（1.中航威海船廠(chǎng)有限公司,山東 威海 264207；2.煙臺(tái)晧孚海洋工程裝備技術(shù)有限公司；3.中集來(lái)福士海洋工程有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

海洋工程裝備在一定程度上已經(jīng)不是傳統(tǒng)的船舶產(chǎn)品，它更是一個(gè)浮動(dòng)的海上工廠(chǎng)，是包括海洋油氣開(kāi)發(fā)與運(yùn)輸、海洋工程的服務(wù)系統(tǒng)等內(nèi)容的綜合性工程，涉及鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電子、油氣開(kāi)采探測(cè)等各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)，投資往往達(dá)數(shù)億之多。因此對(duì)海洋工程裝備制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，如何對(duì)企業(yè)資源進(jìn)行計(jì)劃、控制、調(diào)度，以確保海洋工程裝備制造質(zhì)量與項(xiàng)目進(jìn)度，最終實(shí)現(xiàn)在規(guī)定時(shí)間、預(yù)算和質(zhì)量目標(biāo)范圍內(nèi)完成工程項(xiàng)目，且滿(mǎn)足船東不斷變更的要求，一直是困擾海洋工程裝備制造企業(yè)的難題，對(duì)此本文提出一種解決思路。

1 海工裝備生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備總業(yè)務(wù)流程

在生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備業(yè)務(wù)流程中，編造方針書(shū)、擬定建造計(jì)劃、評(píng)估關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)、準(zhǔn)備設(shè)計(jì)技術(shù)、編制生產(chǎn)工藝等，是保障裝備建造周期和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。在生產(chǎn)建造前需將這些技術(shù)因素按照一定的業(yè)務(wù)流程逐一實(shí)現(xiàn)，才能降低建造拖期和質(zhì)量不合乎要求的風(fēng)險(xiǎn)，如圖1。

圖1 海洋工程裝備生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備總業(yè)務(wù)流程圖

2 海工裝備生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的具體內(nèi)容

2.1 生產(chǎn)策劃

海工裝備因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、入級(jí)規(guī)范嚴(yán)格等其建造難度較一般船舶大，生產(chǎn)管理的難度也明顯高于常規(guī)船舶。因此在項(xiàng)目初期，須對(duì)其設(shè)計(jì)、建造等過(guò)程進(jìn)行策劃，預(yù)先謀劃設(shè)計(jì)和建造關(guān)鍵點(diǎn)和攻關(guān)項(xiàng)目。

2.1.1 建造方針書(shū)的編制

建造方針書(shū)是每個(gè)海工裝備項(xiàng)目的總綱領(lǐng)文件，各部門(mén)需按照綱領(lǐng)文件細(xì)化各種準(zhǔn)備工作。建造方針書(shū)除了在體現(xiàn)合同、計(jì)劃等基本要素外，還要體現(xiàn)建造模式 (如建造場(chǎng)地、建造方式、下水方式、合攏形式等)、精度控制要求、預(yù)舾裝率、新技術(shù)的引進(jìn)等內(nèi)容。

2.1.2 計(jì)劃編制

項(xiàng)目計(jì)劃的制定要統(tǒng)籌規(guī)劃各項(xiàng)目的輕重緩急，明確優(yōu)先級(jí)，項(xiàng)目之間以及項(xiàng)目?jī)?nèi)各個(gè)工程節(jié)點(diǎn)之間的界限，計(jì)劃的執(zhí)行情況需具備明確的評(píng)價(jià)體系。同時(shí)項(xiàng)目計(jì)劃具有總體性、協(xié)調(diào)性、指導(dǎo)性等特點(diǎn)。

2.2 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

海工裝備制造是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，風(fēng)險(xiǎn)源涉及自然環(huán)境因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素等諸多環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)都潛伏著風(fēng)險(xiǎn)因素，稍有不慎就可能導(dǎo)致巨大損失。

2.2.1 報(bào)驗(yàn)項(xiàng)目確認(rèn)

基于車(chē)間加工設(shè)備和施工工藝，在滿(mǎn)足船級(jí)社規(guī)范的條件下，綜合分析海工企業(yè)內(nèi)部和對(duì)外報(bào)驗(yàn)項(xiàng)目的潛在風(fēng)險(xiǎn)，核對(duì)衡量每一項(xiàng)報(bào)驗(yàn)項(xiàng)目（尤其是外交驗(yàn)項(xiàng)目）的合理性和可行性。

2.2.2 編制HSE實(shí)施計(jì)劃書(shū)

風(fēng)險(xiǎn)管理是HSE體系管理工作的核心和基礎(chǔ)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施中風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控等主要過(guò)程進(jìn)行分析，確定項(xiàng)目可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)分析建造規(guī)格書(shū)及與船東交流，按照產(chǎn)品特點(diǎn)和施工工藝要求，調(diào)查研究安全工作中的薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)合歷史資料的統(tǒng)計(jì)、分析和經(jīng)驗(yàn)積累，制定出防范的措施。

2.3 設(shè)計(jì)技術(shù)準(zhǔn)備

任何工程的實(shí)施都離不開(kāi)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂，無(wú)論從工程質(zhì)量，還是從投資和工程進(jìn)度方面都與設(shè)計(jì)息息相關(guān)。如果設(shè)計(jì)質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，輕則由于不斷發(fā)生設(shè)計(jì)變更而導(dǎo)致工期延誤，重則導(dǎo)致已建船舶無(wú)法使用或達(dá)不到當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。

2.3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行的是海洋工程裝備總體方案的設(shè)計(jì)，是簽訂合同必須的技術(shù)文件。在深入分析任務(wù)書(shū)和調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，從全局出發(fā)，提出結(jié)構(gòu)、輪機(jī)、電氣不同專(zhuān)業(yè)方面的各種可行性方案，進(jìn)行分析比較，得出一個(gè)能滿(mǎn)足船東要求的合理的設(shè)計(jì)方案，并配合造船單位，為簽訂造船合同提供全船技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書(shū)、總布置圖、中橫剖面圖、主要設(shè)備規(guī)格廠(chǎng)商表等。

2.3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)是依據(jù)海工裝備建造合同及其技術(shù)文件或經(jīng)審查修改后的初步設(shè)計(jì)方案，解決海工裝備的基本功能和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的階段。該階段是對(duì)局部的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入分析，開(kāi)展各個(gè)分項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算，調(diào)整和解決船、機(jī)、電各方面具體的問(wèn)題和矛盾，確定海工裝備的全部技術(shù)性能和船體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步對(duì)重要材料和設(shè)備提出訂貨選型要求。詳細(xì)設(shè)計(jì)所提出的技術(shù)文件和圖紙，應(yīng)能滿(mǎn)足船級(jí)社審查、船東認(rèn)可、海工企業(yè)訂購(gòu)原材料和設(shè)備的需要，同時(shí)也是進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

2.3.3 生產(chǎn)設(shè)計(jì)

生產(chǎn)設(shè)計(jì)是根據(jù)海工企業(yè)的條件和特點(diǎn)，按建造的技術(shù)、設(shè)備、施工方案、工藝要求和流程、生產(chǎn)管理等情況，為建造海工裝備提供建造方案、施工要求、施工圖紙和生產(chǎn)管理圖表的過(guò)程。

對(duì)于海洋工程裝備來(lái)說(shuō)，其機(jī)電設(shè)備多、系統(tǒng)復(fù)雜，更要求按照區(qū)域化、托盤(pán)化、數(shù)字化等先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念來(lái)加深生產(chǎn)設(shè)計(jì)。

生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要時(shí)常以開(kāi)協(xié)調(diào)會(huì)的方式進(jìn)行各專(zhuān)業(yè)的綜合布置，包括：聯(lián)系生產(chǎn)部門(mén)一起進(jìn)行工藝工序的設(shè)計(jì)；根據(jù)建造方針書(shū)的要求，開(kāi)展包括單元組裝要求、預(yù)舾裝方面的考慮、分段施工條件、場(chǎng)地周轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)、大設(shè)備進(jìn)艙項(xiàng)目的協(xié)調(diào)等工作；各專(zhuān)業(yè)因客觀(guān)原因引起的協(xié)調(diào)，如來(lái)自設(shè)備、船東方面的變動(dòng)，盡管是單個(gè)專(zhuān)業(yè)的，但影響卻是多專(zhuān)業(yè)的，必須及時(shí)深化組織協(xié)調(diào)。

2.4 生產(chǎn)工藝的編制

海洋工程裝備重大設(shè)備或系統(tǒng)的安裝、建造工藝對(duì)于項(xiàng)目的建造起著重要作用，必須提前研究制定，并將其反映到設(shè)計(jì)中。這些大型工藝的制定需要綜合考慮船廠(chǎng)的設(shè)備設(shè)施能力以及船廠(chǎng)相關(guān)資源的承載能力等因素，生產(chǎn)部門(mén)與設(shè)計(jì)部門(mén)聯(lián)合形成詳細(xì)的工藝文件。

2.5 人力資源

海洋工程裝備的大型復(fù)雜性，決定了其項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制造都需要優(yōu)秀的人力資源來(lái)保證，這包括優(yōu)秀的管理人員、設(shè)計(jì)人員、施工人員等。

技術(shù)管理人員和生產(chǎn)管理人員要具備精細(xì)管理的能力，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃分解、細(xì)化，并建立相應(yīng)的流程制度保證每個(gè)階段任務(wù)的完成。同時(shí)，要能識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，能夠?qū)夹g(shù)設(shè)計(jì)流程或生產(chǎn)建造流程進(jìn)行梳理，找出問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，提早進(jìn)行規(guī)避。

設(shè)計(jì)人員的能力和素質(zhì)在整個(gè)海洋工程裝備的建造中起著至關(guān)重要的作用。在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段上，都需要技術(shù)人員具有良好的溝通能力，對(duì)海工的規(guī)范和公約有深入的了解，對(duì)船東的意圖有充分的理解，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和工藝有足夠的熟悉，非常熟悉海工的機(jī)械設(shè)計(jì)。只有這樣的一批技術(shù)人員才能將偌大的海洋工程裝備從理念轉(zhuǎn)成施工圖紙并最終形成產(chǎn)品。

海工裝備建造與船舶的另外一個(gè)很重要的不同，就是需要有一支高素質(zhì)的施工工人隊(duì)伍。他們能夠完美的貫徹各項(xiàng)管理制度，嚴(yán)格按圖施工，技術(shù)精良，操作熟練。這需要船廠(chǎng)制定培訓(xùn)和儲(chǔ)備計(jì)劃來(lái)建立穩(wěn)定成熟的工人隊(duì)伍。

2.6 設(shè)備納期與采購(gòu)管理

設(shè)備采購(gòu)尤其是OFE（船東供貨設(shè)備），如鉆井設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備包、主發(fā)電機(jī)、移動(dòng)系統(tǒng)、鎖緊裝置、套管張力系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、BOP系統(tǒng)、甲板吊機(jī)等，其生產(chǎn)廠(chǎng)商都是長(zhǎng)年從事鉆井設(shè)備的國(guó)外專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，常處于壟斷地位，從而導(dǎo)致采購(gòu)周期長(zhǎng)、到貨時(shí)間不準(zhǔn)確等問(wèn)題，探索解決該問(wèn)題的方案如下。

（1）設(shè)計(jì)人員和船東共同參與OFE設(shè)備技術(shù)協(xié)議的談判，以確保所訂的設(shè)備滿(mǎn)足船東提供的技術(shù)規(guī)格書(shū)要求。與船東的合同條款中，應(yīng)建立由于OFE設(shè)備造成的設(shè)計(jì)、建造問(wèn)題影響海工裝備建造周期的解決方法，包括允許項(xiàng)目拖期等。

（2）建立海工裝備主要供貨商表和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括價(jià)格、供貨周期等，并建立與個(gè)別主要廠(chǎng)家的長(zhǎng)效合作機(jī)制，以盡可能保證交貨期。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)研究海洋工程裝備生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的各要素的具體內(nèi)容，探討海工裝備的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備流程和運(yùn)行方式，并提供了1套合理高效的組織架構(gòu)來(lái)完成整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備任務(wù)。盡管在實(shí)際的運(yùn)行實(shí)施過(guò)程中很難做到精準(zhǔn)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，但在實(shí)際的生產(chǎn)中不斷總結(jié)積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，完善生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，提高我國(guó)海工企業(yè)在國(guó)際海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。