精益造船作业分解(船舶工程7页稿)
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精益造船作业分解
张明华，黄 胜 （哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001）
1 概述（Introduction）
任何生产模式都需要将其生产理论落实到日常生产活动中去，精益造船模式也是一样。 本文运用精益思想对造船过程进行精益分析，对造船作业的有效作业按照系统/区域/类型/ 阶段进行优化组合，达到均衡连续准时生产（JIT）的目的。
船体分段是精益造船的基本作业单元，分段划分对于舾装和涂装作业来说是至关重要， 它会直接影响造船生产效率。分段划分要充分考虑舾装和涂装作业的精益造船需要。
分段划分三原则：1）满足高效的分段制造要求。2）满足高效的船体大合拢要求。3） 满足高效的分段预舾装和涂装要求。
船体制造分五个阶段：零部件加工、部件制作、构件装配、分段合拢、船体大合拢。 零部件加工可以分成矩形板、非矩形板、内部结构件、弯曲成型件，等等。 部件制作是对一些批量较大的典型部件进行预装。这些部件预装可以减少后续作业的难 度，加快后续作业的进度。如 T 型材、L 型材、扶强材或三角板预装等其它需要连接的部件。 构件装配可以根据船体外板平面和曲面的不同特性，分成大批量和小批量相似构件两大 类。批量较大的构件，可以通过辊道提高机械化和自动化程度，实现高效生产。 分段合拢可以分成半立体分段装配、分段合拢、总段合拢和上层建筑组装。半立体分段 装配是更大范围的构件装配，目的是为了减少立体分段合拢的工作量，获得更加合理的生产 节拍。分段合拢必须有节拍地均衡分配装配和电焊的作业量，形成高效的分段制造流水作业。 总段合拢可以减少船体大合拢吊装次数，加快大合拢进度。同时提供更大作业空间，方便舾 装和涂装作业，提高分段预舾装率。上层建筑是一个特殊总段，可以单独组织精益化生产。 船体大合拢是船体制造的最高作业阶段，具体可以分为船艏、船艉、机舱、货舱和上层 建筑等区域。其作业流程是装配、焊接和系统密性试验。船台/船坞是投资非常巨大的造船 设施，是船厂的稀缺资源。在不增加船台/船坞数量的情况下，船厂要扩大造船总量，必须 提高船台/船坞的利用效率，加快船台/船坞的周转。最有效办法就是减少船体大合拢作业量， 尽最大可能将船体制造和舾装作业的工作量转移到平台和车间去做。 4.2 舾装作业分解（Outfitting Work Breakdown） 精益舾装的目的是为了扩大造船总量，从缩短船台/船坞和码头建造周期出发，把舾装 作业量从船上前移到平台和车间，扩大平行作业面积，达到先行预舾装、缩短总舾装周期的 目的。舾装作业可以在船体制造的各个作业阶段进行。在制定建造方针时，就应该确定船体 各作业阶段的舾装工作量。由于各阶段的舾装作业具有相对独立性，因此舾装作业任务包的 工作量可以比较灵活地分配到船体制造的各个阶段，有利于组织精益造船的节拍生产。 精益化舾装作业要满足三个条件：1）选择最佳作业阶段，平衡 T、N、Q 三大生产价值 因数，创造最好生产价值（PV）。2）合理分配作业量，组织有节拍的均衡生产。3）建立快 速应对体制。在出现生产波动时，能够通过劳动力的调配或加班等其它措施，调整短期作业 日程计划，迅速恢复均衡连续的生产，确保船舶大节点进度要求。 精益舾装作业分解原则：1）将困难的舾装作业位置转变为向下作业的位置，改善作业 环境。2）扩大先行舾装工作量，实行单元组装和分段预舾装，改善作业条件，提高生产效 率。3）将舾装作业从密闭的、狭小的、高的、不安全的作业区域转移到敞开的、宽敞的、 低的、安全的作业区域进行，达到安全作业、方便作业的目的。4）尽可能扩大并联生产的 作业任务包数量，扩大平行作业面积，缩短总舾装作业时间，加速在制品库存周转。5）均 衡分解作业任务包工作量，合理设计生产节拍，确保均衡连续的舾装作业生产，使人和物始 终处于流转状态。6）最大程度减少脚手架使用。 舾装作业分五个阶段：材料设备采购、单元组装、分段预舾装、船上安装和设备系统 运转试验。 材料设备采购给舾装作业提供完整的中间产品。材料设备采购是按照系统进行的，而材 料设备纳期是按作业任务包进度，分期分批分区域供货的。随着造船总装化趋势的不断发展， 船厂将越来越多的中间产品扩散出去，直接通过采购渠道来解决。因此，做好采购工作是保 证精益舾装作业成功的前提。 单元组装就是将原来在分段上和船上的舾装作业转移到平台或车间里制作成单独的舾 装单元，如机舱里各种设备和管子的舾装单元。单元组装的优点是可以独立于船体制造以外 进行生产，可以大大缩短在分段和船上安装的作业时间。大的舾装单元可以直接上船安装， 小的舾装单元可以在分段和总段上安装。单元组装可以改善安全作业环境，提高作业效率。 随着精益造船的发展，船厂为了提高分段预舾装效率，开始将大量小的舾装部件事先分类在 平台上进行连接组装后再上船，这样就出现了大量小型的舾装单元。 分段预舾装就是在船体制造各个作业阶段进行的舾装作业。为了组织均衡生产，必须合 理分配作业量，形成有节拍的生产。为了降低舾装作业难度，缩短船体大合拢周期，船厂可
型材
船
体
分
道
流
板材
水
作
业
型材加工
T型材加工
内部结构 部件加工
平面外板 加工
曲面外板 加工
型材和T型 材弯曲成型
曲面外板 成型
1
小批量相同 结构组装 2
大批量相同 结构组装 3
平面分段
内部结构
3
平面分段
平面分段
拼板
合拢
4
12
曲面分段 拼板
曲面分段 合拢
5
阶 材料预处理 划线切割 段
弯曲成型
部件/构件装配
现代造船作业有四个基本要素：即作业系统、作业区域、作业类型和作业阶段。 作业系统指船舶的功能系统和结构系统。如：主机、辅机、燃油、消防、救生、照明、 装卸、疏排水、横隔壁、纵隔壁、外板、内构、板材、型材、管系、电气，等等。 作业区域指船上的功能区域和生产的作业区域。如：机舱、货舱、艏艉、上层建筑、甲 板、分段、钢材加工、小组立（小装配）、分段制造、分段舾装，等等。实行分段建造法后， 分段就是区域。实行分段预舾装后，又发展了区域舾装和区域涂装。 作业类型指作业性质、种类、内容、批量和技能等特征。船厂主要作业类型是：船体、 舾装、涂装。这三大作业类型作业性质不同，使用生产资源也不同。现代船厂的劳动生产组 织是按这三种作业类型划分的。进一步细分，船体按形状有平面和曲面。舾装按功能有船装、 机装、电装和内装。管加工按直径有大管、中管和小管。按作业内容又可以分成划线、切割、 弯曲、装配、焊接、除锈、喷漆、安装、调试等等。 作业阶段指先后作业次序。船体有钢材加工、部件制作、构件装配、分段合拢、总段合 拢、船体大合拢等。舾装有单元组装、分段预舾装、总段舾装、船上安装等。涂装有预处理、 分段涂装、跟踪补涂、完工涂装等。 2.3 作业分解模型（Work Breakdown Model）[2] 当不考虑区域时，造船作业按系统/类型/阶段分解，就是传统的系统导向型造船模式。 在这里，设计/工艺/管理、壳舾涂、船机电是分离的，劳动生产组织是按专业分立的，船舶 建造是系统进行的。事实证明，这种模式周期长、成本高，已经落后。 区域造船模式是按区域/类型/阶段进行分解。区域造船实现了壳舾涂一体化，船舶建造 的壳舾涂作业以分段为中心，开始出现了以中间产品为导向的造船作业体制。相比系统造船， 区域造船大大提高了造船生产效率。 精益造船模式就是要在区域造船的基础上，用精益思想，统筹优化系统/区域/类型/阶 段这四个基本作业要素，实现更加高效的作业体制。精益造船是一种从系统到区域，然后再 从区域回到系统的作业分解。合同谈判、合同设计、送审设计和材料设备采购是按系统进行 的；而转换设计、生产设计、材料纳期、托盘管理和生产组织是按区域组织生产的；然后又 是按系统进行密性试验、系泊试验、航行试验和交船；最后还要按系统进行合同评价和成本 分析。因此，精益造船是一种从系统开始，通过区域生产，又回到系统的生产模式。 2.4 中间产品（Interim Product） 精益造船是产品导向型生产模式，按照中间产品来组织单件流水作业的生产。运用精益 思想和成组技术原理，按照系统/区域/类型/阶段的相似性来划分中间产品，通过合理安排
PV
生产节拍
PV
PV
T
图 1 生产周期函数 T
N
图 2 生产资源函数 N
Q
图 3 作业环境函数 Q
这三个因数 T、N、Q 是有联系的，不是相互独立的，任何一个因数变化都会直接影响 生产价值（PV）。只有在生产周期（T）等于生产节拍、生产资源（N）最省、作业环境（Q） 最好时，生产价值（PV）才是最高的。设计中间产品时，必须综合考量这三个因数的均衡 改善，寻找最佳的 T、N、Q 值的结合点，以求生产价值（PV）最高。
为了便于作业日程的控制和调整，船厂需要组织相对较小、作业量均衡的作业任务包。 因为，一个作业任务包太大，长时间打开，不能完成，很难跟踪实际的作业进度和工时消耗。 精确快速的信息反馈是保证作业计划完成的基础。
只有这样，才能充分利用船厂的生产资源，不浪费工时，减少在制品库存，实现满负荷 作业和准时生产（JIT），从而真正实现精益造船的低成本、高效率。
4 精益造船作业分解（Lean Shipbuilding Work Breakdown）[4]
精益造船作业分解包括三个部分：即船体、舾装和涂装。 为了组织理想的精益造船，这三种作业分解的生产节拍必须满足均衡连续的准时生产 （JIT）。船厂可以通过调节作业任务包的工时计划来达到理想的生产节拍，同时合理安排生 产资源（N）和作业环境（Q）。就像汽车装配线一样，每道工序的作业日程计划必须均衡一 致，同时开始、同时流转、同时结束。 4.1 船体制造作业分解（Hull Construction Work Breakdown）
3 精益造船作业体制（Lean Shipbuilding Work System）
精益造船作业分解就是要建立以中间产品为导向的精益造船作业体制。 3.1 壳舾涂作业一体化（Integration of Hull Construction/Outfitting/Painting）
和区域造船一样，精益造船也要实行壳舾涂一体化。精益造船要在壳舾涂一体化基础上， 按照船体、舾装和涂装三大作业类型，组织更加高效的精益造船（参见图 4）。 3.2 建造方针（Building Strategy）
建造方针和中间产品确定后，需要把作业任务分解成作业任务包，以派工单形式分解到 每天的生产作业中去。作业任务包是由一定的作业量和工时组成的。船厂应该有自己的工时 标准，工时代表一定的作业量，它反映了造船的生产价值，也代表了船厂的作业水平。
同样的作业内容在不同的作业阶段施工，其工时消耗可以是不一样的，因为不同作业阶 段的生产周期（T）、生产资源（N）和作业环境（Q）可能不一样。因此，在设计中间产品 和作业任务包时，应该选择最佳作业时机，追求最高的工时利用效率和最大的生产价值。
图 5 托盘管理示意图
托盘软件包括：生产设计图纸、工时计划、作业基准、作业时间、作业地点、材料 设备清单和纳期计划，等等。托盘硬件包括：施工材料、作业工具、作业设备、劳动力 安排，等等。托盘是和作业任务包相对应的，在确定建造方针时，就已经确定了作业分 解和托盘管理的原则，然后按照准时生产（JIT）要求在需要的时候把需要的东西送到 需要的地方。托盘是一个管理概念，可以是一份作业的工作文件。各种软硬件准备好后， 可以预先放在指定地点，由管理人员或作业人员按照托盘规定的时间和要求领用。必要 时，也可以将物资放在实物托盘里送到作业现场，关键看怎样做最经济。 3.5 作业日程管理（Daily Work Control）
生产节拍和作业量，实现均衡连续的准时生产（JIT）。 2.5 生产价值（Production Value）[3]
确定中间产品时，要分析价值因数，看是否有利于生产价值（PV）的提高。 首先是生产周期（T）。理想状态是生产周期等于生产节拍（见图 1）。生产节拍是满足 准时生产（JIT）要求的最佳交货周期。生产周期小于生产节拍，会造成生产过剩；生产周 期大于生产节拍，需要安排加班。两种情况都会造成浪费。因此，生产周期（T）等于生产 节拍时，生产价值（PV）是最高的。 其次是生产资源（N）。要求节约能源、工时、材料等生产资源。显而易见，生产资源 （N）消耗越少，产生的生产价值（PV）越高（图 2）。 第三是作业环境（Q）。使作业环境有利于提高作业效率、作业质量和作业安全等。作 业环境（Q）越好，产生的生产价值（PV）越高（图 3）。
建造方针就是要确定最佳作业体制。船型不同，作业体制不同，建造方针也不同。建造 方针需要船厂设计、生产、采购、质量、设备动力等各个部门专家共同讨论完成，并作为工 作指南，渗透到船舶建造全过程。用精益造船的思想和方法事先进行沟通和交流，可以解决 大量建造中可能出现的问题。 3.3 作业任务包（Work Package）
在实际生产过程中，由于各种主客观原因，如材料设备提前或拖后、生产设备故障、生 产质量缺陷等等，都会造成作业进度与计划不一致的情况。因此，每一个作业任务包的日程 计划都必须有一定的灵活性。在实践中，计划的调整是必然的，不可避免的。所以，船厂必 须学会在周计划，甚至月计划的范围内对短期的作业日程进行调整，以确保船舶大节点计划 不变。计划调整的目的是为了能够让中间产品继续保持均衡连续的准时生产（JIT），不浪费 有效资源。为了满足短期计划的调整，船厂应该实行复合工种、一岗多能的作业体制，一岗 多能的员工越多，就越有利于船厂推行精益造船。
软件或硬件物品，在需要的时候使用（详见图 5）。
提供生产设计图纸 提供材料设备清单
确确确 定定定 任作纳 务业期 包编时
码间
NO:SU- 计 DATE:- 划
NO:SUDATE:-
设计
施工
NO:SUDATE:-
材料准时到场 准时生产JIT
采 NO:SU购 DATE:-
材控保 料制持 设纳最 备期小 采时库 购间存
半立体分段 装配
分段合拢/涂装
甲板设备和单元
A B 和/
或
ⅰ ⅱ
壳 舾
分段预舾装
总段合拢
总段预舾装
舾
涂
5
艏艉分段
艏艉分段
艏艉分段
装
机舱设备和单元
C 和/或 ⅲ
一
AA
分
体
A
道
化
4
甲板分段
甲板分段
甲板分段
流
分
BB
水 作
上层建筑设备和单元 D 和/或 ⅳ
道 作
5
机舱分段
机舱分段
BB 机舱分段
业
业
CC
A
ⅰ体
C
电气设备和单元
B C
和/或
ⅱ ⅲ
系
D
ⅳ
4 DD
上层建筑 分段
上层建筑 分段
上层建筑 分段
DD
图 4 精益造船作业分解体系
船体大合拢/ 船上安装/ 完工涂装
ⅰ
ⅱ
ⅰ
ⅱ
ⅳ
ⅲ
ⅲ
ⅳ
ⅰ
3.4 托盘化管理（Palletizing Management） 托盘管理是控制生产、方便作业的管理。托盘就好比是一个空桶，里面可以放各种
因此，生产价值（PV）是生产周期（T）、生产资源（N）、生产环境（Q）的函数。即
PV f(T,N,Q)
实际工作中很难精确计算生产价值。需要根据经验，综合衡量这三个因数之间的利益得 失，选择最佳的中间产品组合，以求生产价值（PV）最大化。好的精益化中间产品体系需 要经过长期实践经验的总结，不断建设，不断完善，不断提高。
2 精益造船作业结构（Lean Shipbuilding Work Structure）[1]
2.1 产品结构（Product Structure） 船舶是小批量多品种的产品。船型不同，其作业分解也不同。如军船和民船、货船和客
船、干货船和液货船的作业Βιβλιοθήκη Baidu制就会有较大区别。船厂试图生产所有的船舶产品是不经济的。 一个追求效率和效益的船厂必须根据自身资源条件和市场需求，确定本厂优势产品的发展方 向，合理选择产品结构，获取最佳生产效率和效益。从追求最大效率和效益出发，船厂应该 争取批量生产成熟标准船型。如需要产品结构转换时，必须调整生产资源配置和作业体制。 2.2 作业分解要素（Work Breakdown Elements）
张明华，黄 胜 （哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001）
1 概述（Introduction）
任何生产模式都需要将其生产理论落实到日常生产活动中去，精益造船模式也是一样。 本文运用精益思想对造船过程进行精益分析，对造船作业的有效作业按照系统/区域/类型/ 阶段进行优化组合，达到均衡连续准时生产（JIT）的目的。
船体分段是精益造船的基本作业单元，分段划分对于舾装和涂装作业来说是至关重要， 它会直接影响造船生产效率。分段划分要充分考虑舾装和涂装作业的精益造船需要。
分段划分三原则：1）满足高效的分段制造要求。2）满足高效的船体大合拢要求。3） 满足高效的分段预舾装和涂装要求。
船体制造分五个阶段：零部件加工、部件制作、构件装配、分段合拢、船体大合拢。 零部件加工可以分成矩形板、非矩形板、内部结构件、弯曲成型件，等等。 部件制作是对一些批量较大的典型部件进行预装。这些部件预装可以减少后续作业的难 度，加快后续作业的进度。如 T 型材、L 型材、扶强材或三角板预装等其它需要连接的部件。 构件装配可以根据船体外板平面和曲面的不同特性，分成大批量和小批量相似构件两大 类。批量较大的构件，可以通过辊道提高机械化和自动化程度，实现高效生产。 分段合拢可以分成半立体分段装配、分段合拢、总段合拢和上层建筑组装。半立体分段 装配是更大范围的构件装配，目的是为了减少立体分段合拢的工作量，获得更加合理的生产 节拍。分段合拢必须有节拍地均衡分配装配和电焊的作业量，形成高效的分段制造流水作业。 总段合拢可以减少船体大合拢吊装次数，加快大合拢进度。同时提供更大作业空间，方便舾 装和涂装作业，提高分段预舾装率。上层建筑是一个特殊总段，可以单独组织精益化生产。 船体大合拢是船体制造的最高作业阶段，具体可以分为船艏、船艉、机舱、货舱和上层 建筑等区域。其作业流程是装配、焊接和系统密性试验。船台/船坞是投资非常巨大的造船 设施，是船厂的稀缺资源。在不增加船台/船坞数量的情况下，船厂要扩大造船总量，必须 提高船台/船坞的利用效率，加快船台/船坞的周转。最有效办法就是减少船体大合拢作业量， 尽最大可能将船体制造和舾装作业的工作量转移到平台和车间去做。 4.2 舾装作业分解（Outfitting Work Breakdown） 精益舾装的目的是为了扩大造船总量，从缩短船台/船坞和码头建造周期出发，把舾装 作业量从船上前移到平台和车间，扩大平行作业面积，达到先行预舾装、缩短总舾装周期的 目的。舾装作业可以在船体制造的各个作业阶段进行。在制定建造方针时，就应该确定船体 各作业阶段的舾装工作量。由于各阶段的舾装作业具有相对独立性，因此舾装作业任务包的 工作量可以比较灵活地分配到船体制造的各个阶段，有利于组织精益造船的节拍生产。 精益化舾装作业要满足三个条件：1）选择最佳作业阶段，平衡 T、N、Q 三大生产价值 因数，创造最好生产价值（PV）。2）合理分配作业量，组织有节拍的均衡生产。3）建立快 速应对体制。在出现生产波动时，能够通过劳动力的调配或加班等其它措施，调整短期作业 日程计划，迅速恢复均衡连续的生产，确保船舶大节点进度要求。 精益舾装作业分解原则：1）将困难的舾装作业位置转变为向下作业的位置，改善作业 环境。2）扩大先行舾装工作量，实行单元组装和分段预舾装，改善作业条件，提高生产效 率。3）将舾装作业从密闭的、狭小的、高的、不安全的作业区域转移到敞开的、宽敞的、 低的、安全的作业区域进行，达到安全作业、方便作业的目的。4）尽可能扩大并联生产的 作业任务包数量，扩大平行作业面积，缩短总舾装作业时间，加速在制品库存周转。5）均 衡分解作业任务包工作量，合理设计生产节拍，确保均衡连续的舾装作业生产，使人和物始 终处于流转状态。6）最大程度减少脚手架使用。 舾装作业分五个阶段：材料设备采购、单元组装、分段预舾装、船上安装和设备系统 运转试验。 材料设备采购给舾装作业提供完整的中间产品。材料设备采购是按照系统进行的，而材 料设备纳期是按作业任务包进度，分期分批分区域供货的。随着造船总装化趋势的不断发展， 船厂将越来越多的中间产品扩散出去，直接通过采购渠道来解决。因此，做好采购工作是保 证精益舾装作业成功的前提。 单元组装就是将原来在分段上和船上的舾装作业转移到平台或车间里制作成单独的舾 装单元，如机舱里各种设备和管子的舾装单元。单元组装的优点是可以独立于船体制造以外 进行生产，可以大大缩短在分段和船上安装的作业时间。大的舾装单元可以直接上船安装， 小的舾装单元可以在分段和总段上安装。单元组装可以改善安全作业环境，提高作业效率。 随着精益造船的发展，船厂为了提高分段预舾装效率，开始将大量小的舾装部件事先分类在 平台上进行连接组装后再上船，这样就出现了大量小型的舾装单元。 分段预舾装就是在船体制造各个作业阶段进行的舾装作业。为了组织均衡生产，必须合 理分配作业量，形成有节拍的生产。为了降低舾装作业难度，缩短船体大合拢周期，船厂可
型材
船
体
分
道
流
板材
水
作
业
型材加工
T型材加工
内部结构 部件加工
平面外板 加工
曲面外板 加工
型材和T型 材弯曲成型
曲面外板 成型
1
小批量相同 结构组装 2
大批量相同 结构组装 3
平面分段
内部结构
3
平面分段
平面分段
拼板
合拢
4
12
曲面分段 拼板
曲面分段 合拢
5
阶 材料预处理 划线切割 段
弯曲成型
部件/构件装配
现代造船作业有四个基本要素：即作业系统、作业区域、作业类型和作业阶段。 作业系统指船舶的功能系统和结构系统。如：主机、辅机、燃油、消防、救生、照明、 装卸、疏排水、横隔壁、纵隔壁、外板、内构、板材、型材、管系、电气，等等。 作业区域指船上的功能区域和生产的作业区域。如：机舱、货舱、艏艉、上层建筑、甲 板、分段、钢材加工、小组立（小装配）、分段制造、分段舾装，等等。实行分段建造法后， 分段就是区域。实行分段预舾装后，又发展了区域舾装和区域涂装。 作业类型指作业性质、种类、内容、批量和技能等特征。船厂主要作业类型是：船体、 舾装、涂装。这三大作业类型作业性质不同，使用生产资源也不同。现代船厂的劳动生产组 织是按这三种作业类型划分的。进一步细分，船体按形状有平面和曲面。舾装按功能有船装、 机装、电装和内装。管加工按直径有大管、中管和小管。按作业内容又可以分成划线、切割、 弯曲、装配、焊接、除锈、喷漆、安装、调试等等。 作业阶段指先后作业次序。船体有钢材加工、部件制作、构件装配、分段合拢、总段合 拢、船体大合拢等。舾装有单元组装、分段预舾装、总段舾装、船上安装等。涂装有预处理、 分段涂装、跟踪补涂、完工涂装等。 2.3 作业分解模型（Work Breakdown Model）[2] 当不考虑区域时，造船作业按系统/类型/阶段分解，就是传统的系统导向型造船模式。 在这里，设计/工艺/管理、壳舾涂、船机电是分离的，劳动生产组织是按专业分立的，船舶 建造是系统进行的。事实证明，这种模式周期长、成本高，已经落后。 区域造船模式是按区域/类型/阶段进行分解。区域造船实现了壳舾涂一体化，船舶建造 的壳舾涂作业以分段为中心，开始出现了以中间产品为导向的造船作业体制。相比系统造船， 区域造船大大提高了造船生产效率。 精益造船模式就是要在区域造船的基础上，用精益思想，统筹优化系统/区域/类型/阶 段这四个基本作业要素，实现更加高效的作业体制。精益造船是一种从系统到区域，然后再 从区域回到系统的作业分解。合同谈判、合同设计、送审设计和材料设备采购是按系统进行 的；而转换设计、生产设计、材料纳期、托盘管理和生产组织是按区域组织生产的；然后又 是按系统进行密性试验、系泊试验、航行试验和交船；最后还要按系统进行合同评价和成本 分析。因此，精益造船是一种从系统开始，通过区域生产，又回到系统的生产模式。 2.4 中间产品（Interim Product） 精益造船是产品导向型生产模式，按照中间产品来组织单件流水作业的生产。运用精益 思想和成组技术原理，按照系统/区域/类型/阶段的相似性来划分中间产品，通过合理安排
PV
生产节拍
PV
PV
T
图 1 生产周期函数 T
N
图 2 生产资源函数 N
Q
图 3 作业环境函数 Q
这三个因数 T、N、Q 是有联系的，不是相互独立的，任何一个因数变化都会直接影响 生产价值（PV）。只有在生产周期（T）等于生产节拍、生产资源（N）最省、作业环境（Q） 最好时，生产价值（PV）才是最高的。设计中间产品时，必须综合考量这三个因数的均衡 改善，寻找最佳的 T、N、Q 值的结合点，以求生产价值（PV）最高。
为了便于作业日程的控制和调整，船厂需要组织相对较小、作业量均衡的作业任务包。 因为，一个作业任务包太大，长时间打开，不能完成，很难跟踪实际的作业进度和工时消耗。 精确快速的信息反馈是保证作业计划完成的基础。
只有这样，才能充分利用船厂的生产资源，不浪费工时，减少在制品库存，实现满负荷 作业和准时生产（JIT），从而真正实现精益造船的低成本、高效率。
4 精益造船作业分解（Lean Shipbuilding Work Breakdown）[4]
精益造船作业分解包括三个部分：即船体、舾装和涂装。 为了组织理想的精益造船，这三种作业分解的生产节拍必须满足均衡连续的准时生产 （JIT）。船厂可以通过调节作业任务包的工时计划来达到理想的生产节拍，同时合理安排生 产资源（N）和作业环境（Q）。就像汽车装配线一样，每道工序的作业日程计划必须均衡一 致，同时开始、同时流转、同时结束。 4.1 船体制造作业分解（Hull Construction Work Breakdown）
3 精益造船作业体制（Lean Shipbuilding Work System）
精益造船作业分解就是要建立以中间产品为导向的精益造船作业体制。 3.1 壳舾涂作业一体化（Integration of Hull Construction/Outfitting/Painting）
和区域造船一样，精益造船也要实行壳舾涂一体化。精益造船要在壳舾涂一体化基础上， 按照船体、舾装和涂装三大作业类型，组织更加高效的精益造船（参见图 4）。 3.2 建造方针（Building Strategy）
建造方针和中间产品确定后，需要把作业任务分解成作业任务包，以派工单形式分解到 每天的生产作业中去。作业任务包是由一定的作业量和工时组成的。船厂应该有自己的工时 标准，工时代表一定的作业量，它反映了造船的生产价值，也代表了船厂的作业水平。
同样的作业内容在不同的作业阶段施工，其工时消耗可以是不一样的，因为不同作业阶 段的生产周期（T）、生产资源（N）和作业环境（Q）可能不一样。因此，在设计中间产品 和作业任务包时，应该选择最佳作业时机，追求最高的工时利用效率和最大的生产价值。
图 5 托盘管理示意图
托盘软件包括：生产设计图纸、工时计划、作业基准、作业时间、作业地点、材料 设备清单和纳期计划，等等。托盘硬件包括：施工材料、作业工具、作业设备、劳动力 安排，等等。托盘是和作业任务包相对应的，在确定建造方针时，就已经确定了作业分 解和托盘管理的原则，然后按照准时生产（JIT）要求在需要的时候把需要的东西送到 需要的地方。托盘是一个管理概念，可以是一份作业的工作文件。各种软硬件准备好后， 可以预先放在指定地点，由管理人员或作业人员按照托盘规定的时间和要求领用。必要 时，也可以将物资放在实物托盘里送到作业现场，关键看怎样做最经济。 3.5 作业日程管理（Daily Work Control）
生产节拍和作业量，实现均衡连续的准时生产（JIT）。 2.5 生产价值（Production Value）[3]
确定中间产品时，要分析价值因数，看是否有利于生产价值（PV）的提高。 首先是生产周期（T）。理想状态是生产周期等于生产节拍（见图 1）。生产节拍是满足 准时生产（JIT）要求的最佳交货周期。生产周期小于生产节拍，会造成生产过剩；生产周 期大于生产节拍，需要安排加班。两种情况都会造成浪费。因此，生产周期（T）等于生产 节拍时，生产价值（PV）是最高的。 其次是生产资源（N）。要求节约能源、工时、材料等生产资源。显而易见，生产资源 （N）消耗越少，产生的生产价值（PV）越高（图 2）。 第三是作业环境（Q）。使作业环境有利于提高作业效率、作业质量和作业安全等。作 业环境（Q）越好，产生的生产价值（PV）越高（图 3）。
建造方针就是要确定最佳作业体制。船型不同，作业体制不同，建造方针也不同。建造 方针需要船厂设计、生产、采购、质量、设备动力等各个部门专家共同讨论完成，并作为工 作指南，渗透到船舶建造全过程。用精益造船的思想和方法事先进行沟通和交流，可以解决 大量建造中可能出现的问题。 3.3 作业任务包（Work Package）
在实际生产过程中，由于各种主客观原因，如材料设备提前或拖后、生产设备故障、生 产质量缺陷等等，都会造成作业进度与计划不一致的情况。因此，每一个作业任务包的日程 计划都必须有一定的灵活性。在实践中，计划的调整是必然的，不可避免的。所以，船厂必 须学会在周计划，甚至月计划的范围内对短期的作业日程进行调整，以确保船舶大节点计划 不变。计划调整的目的是为了能够让中间产品继续保持均衡连续的准时生产（JIT），不浪费 有效资源。为了满足短期计划的调整，船厂应该实行复合工种、一岗多能的作业体制，一岗 多能的员工越多，就越有利于船厂推行精益造船。
软件或硬件物品，在需要的时候使用（详见图 5）。
提供生产设计图纸 提供材料设备清单
确确确 定定定 任作纳 务业期 包编时
码间
NO:SU- 计 DATE:- 划
NO:SUDATE:-
设计
施工
NO:SUDATE:-
材料准时到场 准时生产JIT
采 NO:SU购 DATE:-
材控保 料制持 设纳最 备期小 采时库 购间存
半立体分段 装配
分段合拢/涂装
甲板设备和单元
A B 和/
或
ⅰ ⅱ
壳 舾
分段预舾装
总段合拢
总段预舾装
舾
涂
5
艏艉分段
艏艉分段
艏艉分段
装
机舱设备和单元
C 和/或 ⅲ
一
AA
分
体
A
道
化
4
甲板分段
甲板分段
甲板分段
流
分
BB
水 作
上层建筑设备和单元 D 和/或 ⅳ
道 作
5
机舱分段
机舱分段
BB 机舱分段
业
业
CC
A
ⅰ体
C
电气设备和单元
B C
和/或
ⅱ ⅲ
系
D
ⅳ
4 DD
上层建筑 分段
上层建筑 分段
上层建筑 分段
DD
图 4 精益造船作业分解体系
船体大合拢/ 船上安装/ 完工涂装
ⅰ
ⅱ
ⅰ
ⅱ
ⅳ
ⅲ
ⅲ
ⅳ
ⅰ
3.4 托盘化管理（Palletizing Management） 托盘管理是控制生产、方便作业的管理。托盘就好比是一个空桶，里面可以放各种
因此，生产价值（PV）是生产周期（T）、生产资源（N）、生产环境（Q）的函数。即
PV f(T,N,Q)
实际工作中很难精确计算生产价值。需要根据经验，综合衡量这三个因数之间的利益得 失，选择最佳的中间产品组合，以求生产价值（PV）最大化。好的精益化中间产品体系需 要经过长期实践经验的总结，不断建设，不断完善，不断提高。
2 精益造船作业结构（Lean Shipbuilding Work Structure）[1]
2.1 产品结构（Product Structure） 船舶是小批量多品种的产品。船型不同，其作业分解也不同。如军船和民船、货船和客
船、干货船和液货船的作业Βιβλιοθήκη Baidu制就会有较大区别。船厂试图生产所有的船舶产品是不经济的。 一个追求效率和效益的船厂必须根据自身资源条件和市场需求，确定本厂优势产品的发展方 向，合理选择产品结构，获取最佳生产效率和效益。从追求最大效率和效益出发，船厂应该 争取批量生产成熟标准船型。如需要产品结构转换时，必须调整生产资源配置和作业体制。 2.2 作业分解要素（Work Breakdown Elements）