分段调度优化与堆场规划研究

2023年12月27日发(作者：合韵)

第３５卷　增刊　２Ｏ１２年６月　上海船舶运输科学研究所学报　Ｖｏ１．３５　Ｓｕｐ．　ＪＯＵＲＮＡＩ　ＯＦ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＳＨＩＰ　ＡＮＤ　ＳＨＩＰＰＩＮＧ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ　Ｊｕｎ．２０ｌ２　文章编号：１６７４—５９４９（２０１２）Ｓ一００８１—０４　分段调度优化与堆场规划研究　谢　甜　（中海工业（江苏）有限公司，江苏扬州２２５２００）　摘　要：为解决公司目前分段堆场堆放混乱、分段难查询等问题，综合分析各部门分段建造及船舶合拢的一般规　律。提出了分段调度和场地规划方案。对提高分段场地利用率、保证生产顺利进行具有重大现文意义。　关键词：船体分段；分段堆场；调度；场地规划　中图分类号：Ｕ６９３　．７　文献标志码：Ａ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕｌｌ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｙａｒｄ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ｘ　ｅ　Ｔｉａｎ　（Ｃｈｉｎａ　Ｓｈｉｐｐｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｊｉａｎｇｓｕ）Ｃｏ．，Ｉ　ｔｄ．，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｓｕ　２２５２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ａｉｍ　ｏｆ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｏｓ　ｏｆ　ｓｃａｔｔｅｒｅｄ　ｓｈｉｐ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｅａｓｙ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｍ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ａｓｓｅｍｂｌｙ，ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ，　ｌｅａｄｉｎｇ　ｔＯ　ｈｉｇｈｅｒ　ｌａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｕｌｌ　ｓｅｃｔｉｏｎ；ｓｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　０　引　言　中海工业（江苏）有限公司（以下简称公司）是中国海运（集团）总公司的一级子公司，位于江苏省江都沿　江开发区，生产区占地２９５万平方米，岸线长３　５００　ｒｎ，拥有“ｊ坞一台”。目前有“两坞一台”正常运作，主要　生产５７　０００　ｔ散货船系列船型，每一批次有５条５７　０００　ｔ散货船同时进行建造。　船体分段是船舶建造过程中的中间产品，建造工艺复杂、步骤多、工种多，需要多次Ｔ位变换，且每次所　需要的场地较大，所用运输车辆成本高，消耗资源较多，应尽量减少移动次数。分段堆场作为分段存放的场　地需要合理的规划，才能使造船生产流畅、高效地进行。　１现阶段分段堆场的问题　公司因同一批次建造的船舶数量较多，分段较多，因此容易出现诸多问题。　１．分段堆放目前缺乏好的规划，分段调度仅凭分段调度人员的经验随意摆放，调度混乱，随意性较大，造　成调度周期长，分段不能按期运至目标场地等问题。　２．分段因堆放无规律，对分段查询造成一定的困难，为管道预装施工带来很大麻烦。　３．分段因形状不同，曲直不一，随意堆放造成分段堆场利用率降低。　４．分段制造与分段搭载的周期的不协调性，造成分段大量冗余，目前新厂房暂时未启动，用做分段堆放　场地使用，暂时缓解分段冗余造成的问题。一旦新厂房启用，若分段堆场不进行优化，势必对以后生产造成　收稿日期：２０１２—０３—２２　作者简介：谢甜（１９８５），男，湖北武汉人，助理工程师，主要从事船舶生产管理工作。　

８２　上海船舶运输科学研究所学报　２０１２年增刊　混乱。　５．部分地方未留平板车通道，造成分段难以转运的问题。　２分段堆场的优化流程　一艘船通常由上百个分段组成，而堆场作为分段　存储的场地，不同的时期所容纳的分段具有非固定性。　优化分段堆场布局则需要考虑分段时间性和分段空间　布局位置这两方面的因素，并应满足一定的约束条件，　从而实现时间和空间的优化指标。时间性指分段进入　和离开工作区域的时间，空间布局规划是指确定分段　在工作平台的具体摆放位置。根据船舶建造过程建立　分段空间调度方法流程见图１。　通过图１的步骤逐渐形成分段调度方案，使分段　图１分段调度方案建立流程图　在时间和空间上的调度达到相对动态平衡，可有效提高分段堆场利用率，减少分段调度周期，从而提高生产　效率。　３分段建造计划分析　３．１分段建造的过程分析　１个分段需要经过分段建造、分段预装、分段喷砂或者打磨、分段喷漆、分段区域搭载这些过程（见图２）。　图２分段运输图　由图２可知，分段在不同的时间需要进入不同的场地，若无运输计划则会出现分段在同一地点大量存储　的现象。所以需要为每个分段制定时间计划，包括分段进入和离开该堆场区域的时间及出现滞留现象的解　决办法等。为使分段调度人员能够明确分段在堆场的出入状况，可以用分段标牌对每１个分段属性进行标　示（见图３），从而有效解决分段随意摆放问题。　图３分段标牌　３．２分段制造计划编排　分段生产计划编排对分段堆场的规划具有重大的影响。不需要的分段提前进入场地，需要的分段却迟　迟没有完工，将使分段冗余度增大，从而加大分段调度困难，同时还将使总组合拢拖期，影响正常生产。所以　优化分段调度首先要有一个完善的分段生产计划。分段生产计划的编排需要考虑多种因素。　１）符合公司两坞一台的分段搭载程序。　２）２个或３个需要总组在一起的分段制作时间需要具有协同性，其完工时间间隔应尽可能接近。　３）对船舶上建，机舱段这些总组花费时间多，且管道，电器，舾装，通风，内装工作量比较大的分段，分段　建造需要具有足够的提前量。　４）分段制作顺序还应符合吊装顺序下面的分段较上面的分段先完工的原则。　

谢甜：分段调度优化与堆场规划研究　８３　只有分段制作计划与两坞一台的总组合拢计划相适应才能使分段堆场在动态的平衡中运行。　３．３分段制作计划分析　分段标牌中分段属性的确定需要根据公司的生产计划来确定。在船舶建造过程中，由于分段的制造周　期要大于分段在船台或船坞中的合拢周期，因此，为了缩短船体在船台或船坞中的周期，不至于出现合拢吊　装作业等待分段的现象，就必须有一定的分段储备量。储备量的多少要根据公司的生产设备、人员、效率以　及堆场面积综合考虑，不仅要考虑空间限制，更重要的是考虑时间因素影响。根据公司近几个月的搭载周期　和分段制作周期，可计算出１个动态的平衡量，来初步确定公司目前需要的分段储备量。　３．３．１　公司目前各区域总组合拢周期统计　目前公司两坞一台的生产平均周期：　船台为５５　ｄ；１＃坞为６０　ｄ；２＃坞为４５　ｄ，每次３条船搭载。　１—０　１　每条船的平均搭载周期Ｔ一　３．３．２　分段制作周期统计　』　：　ｔ　＊　一÷×（５５＋６０＋４５×３）一５０　ｄ。　Ｊ　图４为公司４７　５００　ｔ船和４６　０００　ｔ船分段生产周期统计表。　由图４可以看出，平均生产周期为８５天。　根据合拢搭载周期和分段制造周期的动态平衡可以得出单船分段存储量变化（见图５）。单船合拢平均　天数与分段制造周期比为５０：８５。两者匹配的时间，分段制造就要比合拢吊装时问提前３５／８５—４１　。相当　存储量　于前３５　ｄ为分段制造，后５０　ｄ为吊装和分段制造同步进行。根据统计，１条船分段数量大约为１５０个。则　单船储备量为１５０４１　＝：＝６２个分段。按一批次５条船计算，分段总储备量为３１０个。　图　单　船　分　殴　量　变　化　时　问　４分段场地规划分析　分段堆场的规划是对全部分段堆场进行划分、命名，然后开发“暗示性储位标号”，以使船体分段与储位　系统的每一个区域建立一一对应的关系。这样可以有效　解决分段查找问题，解决分段托运的盲目性造成的场地　混乱、利用率低的问题。规划场地需要考虑分段尺寸与　分段堆场划分的统一性。　４．１分段数量统计　以４６　０００　ｔ散货船为例：甲板分段为６个；艉部分段　为４个；机舱分段为８个；艏部分段为８个；货舱双层的　分段为１６个（分段摆放宽度其中３个９　ｍ左右，１３个介　于９．４８～９．９９　ｍ，长度为１８　ｍ以内）、顶边舱为３２个　（分段摆放宽度其中３个７．８　ｍ左右，１３个介于９．４８～　９．９９　ｍ，长度为９．２　ｍ以内）、底边舱为３２个（分段摆放　宽度其中３个７．２　ｍ左右，１３个介于９．４８～９．９９　ｍ，长　度为７．２　ｍ以内）、甲板分段为６个、横舱壁为１２个、低　墩分段为１２个、上建分段为９个（宽度为１１　ｍ和１４　ｍ　两种，长度为３２　ｍ以内）、围屋分段为１个、舱口围分段　图６分段堆场平面图　

８４　上海船舶运输科学研究所学报　２０１２年增刊　为５个。　根据以上分段尺寸的统计，可初步确定区域划分大小。　４．２场地规划　图６为公司２＃坞下游分段堆场平面图。　分段堆场规划需要遵循以下布局规则：　１）总组在一起的分段需要同时开工、同时完工，且在相邻位置摆放。　２）为便于管道预装、舾装等工作，相邻分段之间预留１～２　ＩＴＩ的空间。　３）预装时间相近的分段分类摆放，如机舱段、双层底分段、舷侧分段、上建分段、艏艉段、舱口围分段等；　不同类型的分段进行分类摆放。　４）分段摆放尽量按照将先出的分段摆在通道前的顺序。　５）预留场地用作处理超过计划出堆场的分段。　４．３场地划分　根据分段尺寸统计数据，以及分段布局考虑的基本问题，可以进行分段堆场划分尺寸规划，将分段划分　成５个区域摆放。Ａ为艏艉段、Ｂ为双层底分段、ｃ为舷侧分段、Ｄ为上建分段、Ｅ为划分小区域，个数根据１　批次５条船，每条船４１　储备量来计算并取整。　１）双层底堆放区尺寸划分，分段本身尺寸为９．９×１８—１３个。７×ｌ８的有３个，每个分段加放２　ｍ左　右的安全距离。为便于管理，尺寸尽量一致。所以分段堆场划分为：　ｌｌ　ｍ×２０　ｍ，数量为１３×５×４１　一２７个，编码为Ｂ０１－Ｂ２７；　９　ｍ×２０　１Ｔｔ，数量为３×５×４１　Ｙｏ－＿７个，编码为Ｂ２８　Ｂ３４。　２）底边舱和顶边舱区域尺寸，按分段本身尺寸加放２　ｒｎ左右的安全距离。　划分为：ｌｌ　ｍ×１０　１ＴＩ，数量为６４×５×４１　一ｌ３２个，编码为ＣＯＯｌ—Ｃ１３２。　３）上建分段区域尺寸划分，因为上级舾装、管装、电装、通风、内装较多，所需提前量比较大，所以需要留　一整批次所有分段存储场地　１５　ＩＴＩ×３４　Ｉｎ，数量为２×５—１０个，编码为：ＤＯ卜Ｄ１０；　１２　ＩＴＩｘ　３４　ＩＴＩ，数量为３ｘ　５—１０个，编码为：Ｄ１ｌ－Ｄ２０；　１５　ｍ×２０　ｒｎ，数量为５个，编码为：Ｄ２１　Ｄ２５。　４）艏艉分段区域将其划分成较小的面积进行编码，因为艏艉分段的曲度较大，尺寸的变化较大，且舾装　件较多，因此每个分段根据分段的占地面积进行存放，并记录所占用的所有编码。　５）分段在规定出场地的时间，因两坞一台上一批次船暂时没有下水，不能运至总组或者合拢区域；或者　未做好分段预装，后续分段已经建造好的分段，需暂时存储在分段堆场。该区域将其划分成小的区域，分段　进入该区域后，记录分段所占区域的两对角编码，即可知道该分段所占位置。　６）舱口围、甲板、舱壁、低墩以及烟囱段等在新４００　ｔ堆场摆放，不在２＃坞下游堆场考虑范围。　分段存储根据所分段计划编排，每个分段对应存储在相应的区域。分段区域划分后，对每块区域用油漆　将其标出，并且标出该区域所能摆放的特定分段的分段号。这样可以有效的进行场地管理。解决分段利用　率不高，分段随意堆放等问题。　５　结　语　将分段和分段堆场之间建立一一对应关系，充分考虑分段时间因素和空间布局，优化分段堆场的流程控　制，对分段建造进行计划分析，形成分段场地规划方案，可以大大提高分段堆场运作效率，提高公司生产效率。　参考文献：　［１］赖志向．船体分段堆场调度系统建模的探讨￣ＥＢ／（）Ｉ　］．［２００９　０４　１３］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．１１９１ｗ．ｃｏｒｎ／ｐａｐｅｒ／ａｐｙｂ５ｉ．ｈｔｍ．　Ｅ２］张志英，王蕾，江志斌，李珍．面向船体曲面分段建造的空间调度方法Ｉ－ｊ］．上海交通大学学报，２００８（４）：５６９—５７３．　［３］李振亚．大连船舶重工船体分段建造中的配送管理研究［Ｄ］．大连：大连理Ｔ大学，２００９．　［４］韩柯．物流配送管理系统设计与实现［Ｊ］．现代电子技术，２００１（１０）：３６—３７．