Рганизационно-технологические схемы постройки судов
В состав технического проекта судна входят проектная ( принципиальная) технология и организация его постройки. Важным её разделом является организационно-технологическая схема (оргтехсхема). Эта схема содержит:
— выбор и обоснование метода постройки судна и способа формирования его корпуса и организации постройки в зависимости от конструктивно-технологических особенностей судна, серийности постройки и производственных возможностей завода;
— принцип разделения корпуса судна на секции, блоки секций, модули и строительные районы;
— количество наименований, состав, массу, габаритные размеры и степень готовности сборочных единиц, поступающих на строящееся судно из цехов судостроительного завода и от контрагентов.
В организационно-технологической схеме
— даётся характеристика основных работ, методов их выполнения и принципиальной последовательности технологического процесса постройки судна в целом, начиная от обработки металла до сдачи судна заказчику;
— перечисляются условия, в которых осуществляется технологический процесс постройки судна;
— указываются построечные места, на которых производится формирование корпуса в целом и его основных частей;
— отмечаются объём и степень готовности работ, выполняемых на каждом построечном месте или позиции;
— характеризуются способы передвижения судна с позиции на позицию и спуска на воду;
— устанавливается техническая готовность судна при спуске;
— определяются основные производственные связи между цехами судостроительного завода, участвующими в постройке судна.
Таким образом, оргтехсхема синтезирует проектные, конструкторские и технологические решения с организационными и экономическими. Поэтому именно на стадии разработки и обоснования оргтехсхемы определяются технико-экономические показатели постройки судов, в том числе продолжительность и трудоёмкость. Разработка оргтехсхемы на ранних стадиях проектирования обеспечивает согласование и координацию основных проектно-конструкторских решений и системы рабочей конструкторской документации с решениями по технологии и организации постройки судов. Разработка оргтехсхемы представляет собой сложную многофункциональную задачу.
Современное состояние техники, технологии и организации судостроительного производства позволяет применять на практике различные организационно-технологические схемы постройки судов, отличающиеся методом постройки, способом формирования корпуса, распределением номенклатуры и объёмов работ по этапам и позициям, последовательностью и интенсивностью выполнения работ, размещением судна на построечном месте и т. п. Поэтому выбор организационно-технологической схемы, наиболее полно отвечающей конструктивным особенностям судна, производственным условиям завода-строителя, заданной программе выпуска, требованиям рынка судов, может быть осуществлён в результате рассмотрения возможных вариантов таких схем и их оценки на основе принятых критериев.
Разработка оргтехсхемы по своей сути представляет собой моделирование процесса постройки судна. До 1960-х годов в отечественном и зарубежном судостроении такое моделирование осуществлялось на основе ленточных графиков. Несмотря на относительную простоту и наглядность, эти графики имеют ряд существенных недостатков, важнейшим из которых является сложность установления взаимосвязей между работами и трудность их формализации.
Развитие экономико-математических методов моделирования производственных процессов с использованием теории графов привело к появлению более рациональных сетевых моделей. Они свободны от указанных выше недостатков ленточных графиков и предполагают широкое применение современной вычислительной техники. В настоящее время разработан алгоритм моделирования вариантов оргтехсхемы на основе теории графов и выбора наиболее рационального из них.
Применяемые в судостроении сетевые модели основываются, как правило, на планово-учётных единицах разбивки работ. В результате процесс постройки судна представляется несколькими тысячами событий. Такой принцип построения моделей для целей разработки оргтехсхемы неприемлем из-за сложности изменения топологии моделей и выполнения больших вычислительных программ, отсутствия необходимого информационного обеспечения к моменту разработки схемы и ряда других причин. Более удобно для моделирования оргтехсхем использовать укрупнённые сетевые графики. Поэтому в основу метода моделирования оргтехсхемы положен принцип компоновки укрупнённого сетевого графика из типовых фрагментов. Это позволяет существенно сократить затраты времени на построение, расчёт и анализ вариантов сетевой модели. В данном случае рассматриваются взаимосвязи между отдельными фрагментами, изменяющимися с варьированием оргтехсхемы. Взаимосвязи же внутри фрагментов остаются постоянными. Таким образом, в качестве методической основы моделирования оргтехсхемы постройки судна приняты сетевые модели, характеризующиеся укрупнёнными типовыми фрагментами структуры, обеспечивающие возможность учёта специализации производственных подразделений судостроительного завода, а также пересмотра топологии модели при разработке её различных вариантов за счёт изменения связей между фрагментами сети. Типовой фрагмент, являющийся базой для разработки укрупнённого графика постройки судна, должен моделировать постройку и насыщение в условиях конкретного завода некоторой достаточно крупной конструктивно законченной части судна, имеющей все виды насыщения, характерные для современных судов. Номенклатура, последовательность и взаимосвязь работ типового фрагмента может распространяться на суда определённых типов или некоторую совокупность типов судов, обладающих достаточным уровнем общности. Поэтому для конкретного завода можно создать несколько типовых фрагментов применительно к характерным для его программы и портфеля групп заказов. Разработана методика автоматизированного генерирования укрупнённых сетевых графиков.
Необходимое для расчёта графиков нормативно-информационное обеспечение включает математические зависимости, связывающие величины удельной трудоёмкости укрупнённых работ с соответствующими конструкторско-технологическими характеристиками судна и производственными условиями завода-строителя. Исходным материалом для получения этих зависимостей служат фактические данные по трудоёмкости работ при постройке судов различных типов и размеров.
Для расчёта вариантов организационно-технологических схем создано математическое программное обеспечение в виде пакета прикладных программ. Полученные в результате расчёта сетевой модели данные позволяют оценить рассматриваемый вариант оргтехсхемы не только по продолжительности, трудоёмкости и стоимости постройки судна, но и по таким важным показателям, как степень использования построечных мест, степень загрузки рабочей силы и т. п.
Выбранный таким образом вариант укрупнённого графика служит основой для разработки сетевых графиков более низкого иерархического уровня при последующей технологической подготовке производства. При этом каждая из укрупнённых работ может быть представлена совокупностью (до 10 и более) технологических комплектов.