20世紀(jì)90年代中葉,中遠(yuǎn)與日本川崎重工聯(lián)手,選擇在南通打造新造船項(xiàng)目,南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司(NACKS)誕生了。按照“建世界一流船廠、造世界一流船舶”的企業(yè)目標(biāo),南通中遠(yuǎn)川崎以“高起點(diǎn)建設(shè)、高水平管理、高技術(shù)造船”為戰(zhàn)略乘風(fēng)破浪,在短短20年時(shí)間內(nèi)迅速崛起,一躍成為了中國(guó)造船業(yè)公認(rèn)的標(biāo)桿企業(yè)。
20年來,南通中遠(yuǎn)川崎始終秉持初心不改,持續(xù)大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展策略,致力于打造綠色環(huán)保船型的研發(fā)能力,致力于打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的現(xiàn)代化、智能化制造方式,致力于打造和諧友善協(xié)作的工作環(huán)境,為客戶奉獻(xiàn)質(zhì)量、性能更佳的產(chǎn)品,為員工創(chuàng)造美好生活,取得了極為良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本文就南通中遠(yuǎn)川崎如何打造出耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式,做一個(gè)階段性總結(jié)和分享。
精益生產(chǎn)管理
造船業(yè)是資金密集型、勞動(dòng)密集型重工業(yè)行業(yè),自2003年以來,由于造船市場(chǎng)持續(xù)旺盛的需求,我國(guó)造船業(yè)得到了迅猛發(fā)展,一度在規(guī)模上超過了日、韓,在解決社會(huì)就業(yè),帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。在以做大做強(qiáng)、不斷擴(kuò)大產(chǎn)能為行業(yè)熱點(diǎn)的若干年里,南通中遠(yuǎn)川崎依然堅(jiān)持穩(wěn)健經(jīng)營(yíng),堅(jiān)持綠色造船的理念,不斷提升管理水平,努力實(shí)現(xiàn)耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式。
在南通中遠(yuǎn)川崎建設(shè)發(fā)展的前15年里,主要依靠精益管理,其核心就是精益生產(chǎn)管理,來建立和保持耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式。
推進(jìn)精益生產(chǎn)管理,就是以建立拉動(dòng)式準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式(Just In Time生產(chǎn)方式,即在必要的時(shí)候生產(chǎn)必要數(shù)量的必要的產(chǎn)品)為導(dǎo)向,通過徹底排除各個(gè)環(huán)節(jié)上的浪費(fèi)、構(gòu)筑實(shí)力強(qiáng)大的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng);壓縮生產(chǎn)制造周期,追求全生產(chǎn)過程的整體最優(yōu)化,把人、物、設(shè)備應(yīng)用到極致為基本思想,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)造效益能力的不斷提升。
其基本概念和手法有:人事組織管理的優(yōu)化,大力精簡(jiǎn)中間管理層,組織設(shè)置扁平化,減少非直接生產(chǎn)人員,打造精益組織結(jié)構(gòu);推行6S管理;推進(jìn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化,減少作業(yè)的因人而異現(xiàn)象;推行流水化生產(chǎn),顛覆成批成堆生產(chǎn)的舊觀念;強(qiáng)調(diào)各個(gè)工序過程中的質(zhì)量管理保證體系,不依賴最后的檢查來保證質(zhì)量;推進(jìn)按需生產(chǎn),注重生產(chǎn)的均衡化、不斷推進(jìn)少人化;使各個(gè)工序同步化,建立后道工序拉動(dòng)式生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)各道工序的能力均衡;提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率,縮短準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)間,推行小批量生產(chǎn)。不斷地推行改善活動(dòng),注重細(xì)節(jié);強(qiáng)調(diào)整體最優(yōu)的價(jià)值觀,而非局部最佳。努力減少半成品,推行庫(kù)存的最少化;培訓(xùn)職工并與職工交流,增加了職工的參與感和責(zé)任感。使整個(gè)企業(yè)能夠更加靈活而強(qiáng)韌,充分適應(yīng)變化。
精益生產(chǎn)既是一種以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)成本為主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式,又是一種理念,一種文化,實(shí)施精益生產(chǎn)方式就是決心追求完美,為實(shí)現(xiàn)Just In Time生產(chǎn)方式的終極目標(biāo)而不斷努力的過程。
通過上述努力,南通中遠(yuǎn)川崎在人均造船產(chǎn)量、單位產(chǎn)量能源消耗、鋼材利用率、人均效益等多項(xiàng)指標(biāo)上,在國(guó)內(nèi)業(yè)界名列前茅。
創(chuàng)新生產(chǎn)模式
隨著時(shí)代的發(fā)展,到了2010年左右,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化,投資和出口增速明顯放緩,經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步進(jìn)入新常態(tài),資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化,勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素成本不斷攀升。航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)不景氣,造船產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,船價(jià)低迷,接單困難。耗費(fèi)大量社會(huì)資源的傳統(tǒng)型造船生產(chǎn)模式已經(jīng)不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求,造船業(yè)面臨著新的課題和新的挑戰(zhàn)。
南通中遠(yuǎn)川崎也同樣面臨著如何進(jìn)一步提升綠色環(huán)保船型的研發(fā)能力,進(jìn)一步打造耗費(fèi)更低社會(huì)資源的制造方式,度過市場(chǎng)嚴(yán)冬,保證公司可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻課題。在這樣的大背景下,公司決策層提出了推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造的新戰(zhàn)略,以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí),進(jìn)一步提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
在創(chuàng)新生產(chǎn)模式,推進(jìn)智能化造船生產(chǎn)的方針指引下,南通中遠(yuǎn)川崎致力于流水化作業(yè)、生產(chǎn)自動(dòng)化及智能化建設(shè)。2011年以來,逐年投產(chǎn)型鋼加工、條材加工和先行小組立焊接、小組立焊接等自動(dòng)化生產(chǎn)線,生產(chǎn)效率提高了2-4倍,大大地減少了人力消耗,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)環(huán)境,提升了安全水平,穩(wěn)定和提升了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),還設(shè)計(jì)建成多條小型簡(jiǎn)易流水化生產(chǎn)線(如大艙肋骨生產(chǎn)線),以及自動(dòng)焊接裝置(如彎曲外板焊接裝置YC-1、克令吊底座焊接裝置)等,提高了生產(chǎn)效率,縮短了制造周期。不斷擴(kuò)大IT技術(shù)在造船生產(chǎn)中的應(yīng)用,深度推進(jìn)“信息化、工業(yè)化”的融合。
2015年7月,南通中遠(yuǎn)川崎被國(guó)家工信部認(rèn)定為智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,是中國(guó)46家企業(yè)中的唯一船舶制造企業(yè)。
推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造,進(jìn)一步降低了造船生產(chǎn)中所耗費(fèi)的社會(huì)資源。具體成效體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
減少人力,提高效率
造船是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),并且不同于電子行業(yè)和汽車制造行業(yè),屬于離散制造領(lǐng)域。因?yàn)槠渥罱K產(chǎn)品和部件具有“長(zhǎng)、厚、重、大”的特點(diǎn),所以在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化制造方面,相對(duì)較為困難,而且起步比較晚。如劃線、切割、裝配、焊接等很多工種需要耗費(fèi)大量人力,大量手工作業(yè)也不利于質(zhì)量穩(wěn)定。南通中遠(yuǎn)川崎首先把焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)劃線、寫字和切割類作業(yè)。2012年,從型鋼加工開始,根據(jù)公司的生產(chǎn)流程和設(shè)備布局等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了流水線作業(yè)方式,各工序緊密銜接,各工位高度同步和均衡;充分運(yùn)用IT技術(shù),不僅直接利用設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、劃線、寫字和切割,還設(shè)法利用部件的命名信息來實(shí)現(xiàn)部件的自動(dòng)分料,最大限度地減少了人工干預(yù),實(shí)現(xiàn)了型鋼生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。
2013年,南通中遠(yuǎn)川崎又推進(jìn)了條材加工的自動(dòng)化。這兩個(gè)加工系列實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)后,效率提升了3倍,作業(yè)人員減少了2/3,投資見效十分明顯。
通過一系列自動(dòng)化和智能化制造的推進(jìn),南通中遠(yuǎn)川崎生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了大幅度提升,減少人力40人左右。如果僅僅通過管理手法的改善,有其物理上的極限,是無法達(dá)到目前這樣的水平的。
減少財(cái)力、物力占用期,縮短生產(chǎn)周期
造船是資金密集型產(chǎn)業(yè),縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期和上市時(shí)間,可以有效地減少資金和物力的占用時(shí)間,能夠節(jié)省大量的利息支出,保持良好的資金流,對(duì)于船廠的健康經(jīng)營(yíng)有著重要的意義。
通過推進(jìn)自動(dòng)化和智能化生產(chǎn),南通中遠(yuǎn)川崎型鋼和條材加工系列中,每個(gè)分段的完成時(shí)間均由原來的幾天縮短成了幾個(gè)小時(shí)。以機(jī)器人焊接作業(yè)為例,自動(dòng)生產(chǎn)線建成后,生產(chǎn)周期縮短至原來的1/2以下。同時(shí),機(jī)器人能夠更加精確地控制焊腳,焊材消耗能夠減少30%左右。焊道成形美觀,打磨作業(yè)減少,打磨耗費(fèi)的工時(shí)和消耗材料也大大減少,作業(yè)環(huán)境也變得更加整潔。同樣,在幾條自行設(shè)計(jì)的小型流水化生產(chǎn)線上,生產(chǎn)周期也都明顯縮短,整個(gè)生產(chǎn)更具靈活性。柔性的制造模式將不同層面的自動(dòng)化IT系統(tǒng)集成在一起,可以更加靈活地按照生產(chǎn)任務(wù)組織生產(chǎn)。
對(duì)于一個(gè)造船廠而言,從鋼材切割開始到鋪龍骨、下水,直至交船的周期時(shí)間,是體現(xiàn)其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要指標(biāo)之一??s短建造周期,不僅可以減少對(duì)社會(huì)資源的占用,對(duì)于船廠的降本增效也有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
節(jié)省場(chǎng)地,提高單位面積產(chǎn)出
通過自動(dòng)化和智能制造的推進(jìn),使工廠成為一個(gè)數(shù)字化的工廠,在虛擬世界和物理世界之間建立直接、實(shí)時(shí)的鏈接,形成所謂信息物理融合系統(tǒng)(CPS),實(shí)現(xiàn)柔性制造。通過使用微型化處理器、存儲(chǔ)裝置、傳感器和發(fā)送器,生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自行控制,并優(yōu)化制造工序,減少了大量放置半成品的置場(chǎng)和緩沖區(qū),使車間里有了更多的空間,使工廠更加整潔有序,單位面積的產(chǎn)出也變得更高。
小型流水化生產(chǎn)線改造也收效甚好。以大艙肋骨為例,這是散貨輪貨艙中共通性較大的一種材料,原來的方式作業(yè),每個(gè)分段需要600m2定盤,進(jìn)行流水線化改造,并將生產(chǎn)線設(shè)計(jì)成回字形,大大節(jié)省了場(chǎng)地,僅需要200m2,員工的移動(dòng)距離也縮短了,單位面積生產(chǎn)效率明顯提升。
轉(zhuǎn)型探索路徑
機(jī)器人自動(dòng)劃線是根據(jù)企業(yè)實(shí)際需要、緊密結(jié)合精益生產(chǎn)、信息化建設(shè)實(shí)踐成果,自主開發(fā)、設(shè)計(jì)的自動(dòng)化生產(chǎn)線。通過這些舉措,南通中遠(yuǎn)川崎積極探索了智能制造模式的轉(zhuǎn)型。
在具體實(shí)踐中,南通中遠(yuǎn)川崎是按照以下的思路推進(jìn)的:
前瞻性思維決策
IT時(shí)代,瞬息萬變,只有充分把握時(shí)代發(fā)展的脈搏,看清發(fā)展趨勢(shì),以前瞻性的思維做出正確的決策,才能勇立潮頭。南通中遠(yuǎn)川崎早在2011年就開始策劃自動(dòng)化和智能化轉(zhuǎn)型。2013年4月,漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,德國(guó)推出工業(yè)4.0的時(shí)候,南通中遠(yuǎn)川崎的第二條生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn),由此走在了國(guó)內(nèi)造船界的前列。
從見效快處入手,有計(jì)劃推進(jìn)
從相對(duì)容易做、見效快的地方入手,能夠盡可能快地看到創(chuàng)新帶來的成果,從而堅(jiān)定持續(xù)推進(jìn)自動(dòng)化的信念。由易及難,由淺入深,逐步積累經(jīng)驗(yàn),才能持續(xù)推進(jìn)。如從自動(dòng)劃線開始實(shí)施,相對(duì)簡(jiǎn)單而頗有實(shí)效。另外,制定全公司的整體推進(jìn)計(jì)劃,定期召開推進(jìn)會(huì)議,進(jìn)行進(jìn)度跟蹤和方向確認(rèn),協(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)、制造、IT等多部門的步伐,這樣才能有條不紊,穩(wěn)步推進(jìn)。
走自己的路,保持特色
借鑒是捷徑,照搬照抄難以取得良好的效果。不過多依賴廠家,在充分理解自身的改善需求,把握自己工廠的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程和設(shè)備情況,以及工藝、質(zhì)量管理手法后,設(shè)計(jì)出符合南通中遠(yuǎn)川崎需要的生產(chǎn)線思路,走有自己特色的自動(dòng)化、智能化發(fā)展之路。
人才的培養(yǎng)是關(guān)鍵
信息化的時(shí)代,所有的競(jìng)爭(zhēng)說到底都是人才的競(jìng)爭(zhēng)。無論是推進(jìn)精益生產(chǎn)管理,還是推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造的新戰(zhàn)略,都少不了人才的支撐。智能制造可以減少對(duì)有形社會(huì)資源的消耗,然而卻會(huì)增加對(duì)知識(shí)和技術(shù)等無形資源的需求。只有以人才為本,培養(yǎng)出需要的人才,自動(dòng)化和智能制造的路才能越走越寬。
“綠色”造船 未來之路
通過20年的摸索和實(shí)踐,南通中遠(yuǎn)川崎在如何打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式上,取得了一些經(jīng)驗(yàn)和成果,然而,這僅僅是開了個(gè)頭,未來還有更長(zhǎng)的路要走。
1)持續(xù)走精益生產(chǎn)之路。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代,精益生產(chǎn)管理理念依然有旺盛的生命力。
2)持續(xù)推進(jìn)信息物理融合系統(tǒng)(CPS),深入應(yīng)用IT技術(shù),用IT把設(shè)計(jì)源頭和工廠的各個(gè)末端連接起來,推進(jìn)IT和工業(yè)技術(shù)的整合,大力推進(jìn)流水線化生產(chǎn)。讓信息系統(tǒng)物理化,讓物理系統(tǒng)信息化,實(shí)現(xiàn)人、產(chǎn)品、設(shè)備完全基于IT系統(tǒng)的交互。廢除紙質(zhì)的作業(yè)指示,全工種實(shí)現(xiàn)三維信息指示。
3)擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。南通中遠(yuǎn)川崎在國(guó)內(nèi)造船界首開先河,開始了機(jī)器人在切割、焊接方面的應(yīng)用,打下了一些基礎(chǔ)。擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用范圍將是以后的重要方向。造船廠的幾大工種中,除去切割、焊接作業(yè)外,涂裝作業(yè)的機(jī)器人應(yīng)用也勢(shì)在必行。
4)隨著信息化的推進(jìn),數(shù)據(jù)的安全性,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)將變得越來越重要。及早采取應(yīng)對(duì)措施,才能避免可能出現(xiàn)的巨大風(fēng)險(xiǎn),讓企業(yè)立于不敗之地。
5)不斷采用新產(chǎn)品、新技術(shù)。當(dāng)今世界新型鋼材,新型切割、焊接工藝,新型涂料,新型制造方法如增材制造(3D打印)等如雨后春筍層出不窮,造船這個(gè)古老的行業(yè)需要不斷添加新鮮的要素才能煥發(fā)青春。
6)人才的培養(yǎng)。企業(yè)的真正決策不可能由機(jī)器人完成,必須由人來進(jìn)行。自動(dòng)化的核心是從人的角度出發(fā),需要滿足人的需求。同樣,推進(jìn)智能制造,從項(xiàng)目的規(guī)劃研討到公司內(nèi)部協(xié)調(diào),與廠家的溝通談判,從硬件的設(shè)計(jì)到軟件的開發(fā),從操作應(yīng)用到設(shè)備維護(hù)保修,各個(gè)層次、各個(gè)方面都需要越來越高素質(zhì)的人才。
結(jié)語
當(dāng)今,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家始終致力于以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),更加注重資源節(jié)約,環(huán)境友好,可持續(xù)發(fā)展。智能化、綠色化已成為制造業(yè)必然發(fā)展趨勢(shì),智能制造的發(fā)展將成為世界造船業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)。2016年2月,中國(guó)遠(yuǎn)洋海運(yùn)集團(tuán)成立,新集團(tuán)提出了“6+1”的產(chǎn)業(yè)布局,作為裝備制造產(chǎn)業(yè)集群中的一員,基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的制造模式創(chuàng)新,南通中遠(yuǎn)川崎將以精益生產(chǎn)管理和智能制造為抓手,持續(xù)打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式,為裝備制造產(chǎn)業(yè)集群的全面提質(zhì)增效,提高核心競(jìng)爭(zhēng)力,作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
(本文作者許維明系南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司副總經(jīng)理)
20年來,南通中遠(yuǎn)川崎始終秉持初心不改,持續(xù)大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展策略,致力于打造綠色環(huán)保船型的研發(fā)能力,致力于打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的現(xiàn)代化、智能化制造方式,致力于打造和諧友善協(xié)作的工作環(huán)境,為客戶奉獻(xiàn)質(zhì)量、性能更佳的產(chǎn)品,為員工創(chuàng)造美好生活,取得了極為良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本文就南通中遠(yuǎn)川崎如何打造出耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式,做一個(gè)階段性總結(jié)和分享。
精益生產(chǎn)管理
造船業(yè)是資金密集型、勞動(dòng)密集型重工業(yè)行業(yè),自2003年以來,由于造船市場(chǎng)持續(xù)旺盛的需求,我國(guó)造船業(yè)得到了迅猛發(fā)展,一度在規(guī)模上超過了日、韓,在解決社會(huì)就業(yè),帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。在以做大做強(qiáng)、不斷擴(kuò)大產(chǎn)能為行業(yè)熱點(diǎn)的若干年里,南通中遠(yuǎn)川崎依然堅(jiān)持穩(wěn)健經(jīng)營(yíng),堅(jiān)持綠色造船的理念,不斷提升管理水平,努力實(shí)現(xiàn)耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式。
在南通中遠(yuǎn)川崎建設(shè)發(fā)展的前15年里,主要依靠精益管理,其核心就是精益生產(chǎn)管理,來建立和保持耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式。
推進(jìn)精益生產(chǎn)管理,就是以建立拉動(dòng)式準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式(Just In Time生產(chǎn)方式,即在必要的時(shí)候生產(chǎn)必要數(shù)量的必要的產(chǎn)品)為導(dǎo)向,通過徹底排除各個(gè)環(huán)節(jié)上的浪費(fèi)、構(gòu)筑實(shí)力強(qiáng)大的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng);壓縮生產(chǎn)制造周期,追求全生產(chǎn)過程的整體最優(yōu)化,把人、物、設(shè)備應(yīng)用到極致為基本思想,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)造效益能力的不斷提升。
其基本概念和手法有:人事組織管理的優(yōu)化,大力精簡(jiǎn)中間管理層,組織設(shè)置扁平化,減少非直接生產(chǎn)人員,打造精益組織結(jié)構(gòu);推行6S管理;推進(jìn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化,減少作業(yè)的因人而異現(xiàn)象;推行流水化生產(chǎn),顛覆成批成堆生產(chǎn)的舊觀念;強(qiáng)調(diào)各個(gè)工序過程中的質(zhì)量管理保證體系,不依賴最后的檢查來保證質(zhì)量;推進(jìn)按需生產(chǎn),注重生產(chǎn)的均衡化、不斷推進(jìn)少人化;使各個(gè)工序同步化,建立后道工序拉動(dòng)式生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)各道工序的能力均衡;提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率,縮短準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)間,推行小批量生產(chǎn)。不斷地推行改善活動(dòng),注重細(xì)節(jié);強(qiáng)調(diào)整體最優(yōu)的價(jià)值觀,而非局部最佳。努力減少半成品,推行庫(kù)存的最少化;培訓(xùn)職工并與職工交流,增加了職工的參與感和責(zé)任感。使整個(gè)企業(yè)能夠更加靈活而強(qiáng)韌,充分適應(yīng)變化。
精益生產(chǎn)既是一種以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)成本為主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式,又是一種理念,一種文化,實(shí)施精益生產(chǎn)方式就是決心追求完美,為實(shí)現(xiàn)Just In Time生產(chǎn)方式的終極目標(biāo)而不斷努力的過程。
通過上述努力,南通中遠(yuǎn)川崎在人均造船產(chǎn)量、單位產(chǎn)量能源消耗、鋼材利用率、人均效益等多項(xiàng)指標(biāo)上,在國(guó)內(nèi)業(yè)界名列前茅。
創(chuàng)新生產(chǎn)模式
隨著時(shí)代的發(fā)展,到了2010年左右,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化,投資和出口增速明顯放緩,經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步進(jìn)入新常態(tài),資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化,勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素成本不斷攀升。航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)不景氣,造船產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,船價(jià)低迷,接單困難。耗費(fèi)大量社會(huì)資源的傳統(tǒng)型造船生產(chǎn)模式已經(jīng)不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求,造船業(yè)面臨著新的課題和新的挑戰(zhàn)。
南通中遠(yuǎn)川崎也同樣面臨著如何進(jìn)一步提升綠色環(huán)保船型的研發(fā)能力,進(jìn)一步打造耗費(fèi)更低社會(huì)資源的制造方式,度過市場(chǎng)嚴(yán)冬,保證公司可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻課題。在這樣的大背景下,公司決策層提出了推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造的新戰(zhàn)略,以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí),進(jìn)一步提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
在創(chuàng)新生產(chǎn)模式,推進(jìn)智能化造船生產(chǎn)的方針指引下,南通中遠(yuǎn)川崎致力于流水化作業(yè)、生產(chǎn)自動(dòng)化及智能化建設(shè)。2011年以來,逐年投產(chǎn)型鋼加工、條材加工和先行小組立焊接、小組立焊接等自動(dòng)化生產(chǎn)線,生產(chǎn)效率提高了2-4倍,大大地減少了人力消耗,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)環(huán)境,提升了安全水平,穩(wěn)定和提升了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),還設(shè)計(jì)建成多條小型簡(jiǎn)易流水化生產(chǎn)線(如大艙肋骨生產(chǎn)線),以及自動(dòng)焊接裝置(如彎曲外板焊接裝置YC-1、克令吊底座焊接裝置)等,提高了生產(chǎn)效率,縮短了制造周期。不斷擴(kuò)大IT技術(shù)在造船生產(chǎn)中的應(yīng)用,深度推進(jìn)“信息化、工業(yè)化”的融合。
2015年7月,南通中遠(yuǎn)川崎被國(guó)家工信部認(rèn)定為智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,是中國(guó)46家企業(yè)中的唯一船舶制造企業(yè)。
推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造,進(jìn)一步降低了造船生產(chǎn)中所耗費(fèi)的社會(huì)資源。具體成效體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
減少人力,提高效率
造船是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),并且不同于電子行業(yè)和汽車制造行業(yè),屬于離散制造領(lǐng)域。因?yàn)槠渥罱K產(chǎn)品和部件具有“長(zhǎng)、厚、重、大”的特點(diǎn),所以在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化制造方面,相對(duì)較為困難,而且起步比較晚。如劃線、切割、裝配、焊接等很多工種需要耗費(fèi)大量人力,大量手工作業(yè)也不利于質(zhì)量穩(wěn)定。南通中遠(yuǎn)川崎首先把焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)劃線、寫字和切割類作業(yè)。2012年,從型鋼加工開始,根據(jù)公司的生產(chǎn)流程和設(shè)備布局等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了流水線作業(yè)方式,各工序緊密銜接,各工位高度同步和均衡;充分運(yùn)用IT技術(shù),不僅直接利用設(shè)計(jì)部門的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、劃線、寫字和切割,還設(shè)法利用部件的命名信息來實(shí)現(xiàn)部件的自動(dòng)分料,最大限度地減少了人工干預(yù),實(shí)現(xiàn)了型鋼生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。
2013年,南通中遠(yuǎn)川崎又推進(jìn)了條材加工的自動(dòng)化。這兩個(gè)加工系列實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)后,效率提升了3倍,作業(yè)人員減少了2/3,投資見效十分明顯。
通過一系列自動(dòng)化和智能化制造的推進(jìn),南通中遠(yuǎn)川崎生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了大幅度提升,減少人力40人左右。如果僅僅通過管理手法的改善,有其物理上的極限,是無法達(dá)到目前這樣的水平的。
減少財(cái)力、物力占用期,縮短生產(chǎn)周期
造船是資金密集型產(chǎn)業(yè),縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期和上市時(shí)間,可以有效地減少資金和物力的占用時(shí)間,能夠節(jié)省大量的利息支出,保持良好的資金流,對(duì)于船廠的健康經(jīng)營(yíng)有著重要的意義。
通過推進(jìn)自動(dòng)化和智能化生產(chǎn),南通中遠(yuǎn)川崎型鋼和條材加工系列中,每個(gè)分段的完成時(shí)間均由原來的幾天縮短成了幾個(gè)小時(shí)。以機(jī)器人焊接作業(yè)為例,自動(dòng)生產(chǎn)線建成后,生產(chǎn)周期縮短至原來的1/2以下。同時(shí),機(jī)器人能夠更加精確地控制焊腳,焊材消耗能夠減少30%左右。焊道成形美觀,打磨作業(yè)減少,打磨耗費(fèi)的工時(shí)和消耗材料也大大減少,作業(yè)環(huán)境也變得更加整潔。同樣,在幾條自行設(shè)計(jì)的小型流水化生產(chǎn)線上,生產(chǎn)周期也都明顯縮短,整個(gè)生產(chǎn)更具靈活性。柔性的制造模式將不同層面的自動(dòng)化IT系統(tǒng)集成在一起,可以更加靈活地按照生產(chǎn)任務(wù)組織生產(chǎn)。
對(duì)于一個(gè)造船廠而言,從鋼材切割開始到鋪龍骨、下水,直至交船的周期時(shí)間,是體現(xiàn)其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要指標(biāo)之一??s短建造周期,不僅可以減少對(duì)社會(huì)資源的占用,對(duì)于船廠的降本增效也有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
節(jié)省場(chǎng)地,提高單位面積產(chǎn)出
通過自動(dòng)化和智能制造的推進(jìn),使工廠成為一個(gè)數(shù)字化的工廠,在虛擬世界和物理世界之間建立直接、實(shí)時(shí)的鏈接,形成所謂信息物理融合系統(tǒng)(CPS),實(shí)現(xiàn)柔性制造。通過使用微型化處理器、存儲(chǔ)裝置、傳感器和發(fā)送器,生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自行控制,并優(yōu)化制造工序,減少了大量放置半成品的置場(chǎng)和緩沖區(qū),使車間里有了更多的空間,使工廠更加整潔有序,單位面積的產(chǎn)出也變得更高。
小型流水化生產(chǎn)線改造也收效甚好。以大艙肋骨為例,這是散貨輪貨艙中共通性較大的一種材料,原來的方式作業(yè),每個(gè)分段需要600m2定盤,進(jìn)行流水線化改造,并將生產(chǎn)線設(shè)計(jì)成回字形,大大節(jié)省了場(chǎng)地,僅需要200m2,員工的移動(dòng)距離也縮短了,單位面積生產(chǎn)效率明顯提升。
轉(zhuǎn)型探索路徑
機(jī)器人自動(dòng)劃線是根據(jù)企業(yè)實(shí)際需要、緊密結(jié)合精益生產(chǎn)、信息化建設(shè)實(shí)踐成果,自主開發(fā)、設(shè)計(jì)的自動(dòng)化生產(chǎn)線。通過這些舉措,南通中遠(yuǎn)川崎積極探索了智能制造模式的轉(zhuǎn)型。
在具體實(shí)踐中,南通中遠(yuǎn)川崎是按照以下的思路推進(jìn)的:
前瞻性思維決策
IT時(shí)代,瞬息萬變,只有充分把握時(shí)代發(fā)展的脈搏,看清發(fā)展趨勢(shì),以前瞻性的思維做出正確的決策,才能勇立潮頭。南通中遠(yuǎn)川崎早在2011年就開始策劃自動(dòng)化和智能化轉(zhuǎn)型。2013年4月,漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,德國(guó)推出工業(yè)4.0的時(shí)候,南通中遠(yuǎn)川崎的第二條生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn),由此走在了國(guó)內(nèi)造船界的前列。
從見效快處入手,有計(jì)劃推進(jìn)
從相對(duì)容易做、見效快的地方入手,能夠盡可能快地看到創(chuàng)新帶來的成果,從而堅(jiān)定持續(xù)推進(jìn)自動(dòng)化的信念。由易及難,由淺入深,逐步積累經(jīng)驗(yàn),才能持續(xù)推進(jìn)。如從自動(dòng)劃線開始實(shí)施,相對(duì)簡(jiǎn)單而頗有實(shí)效。另外,制定全公司的整體推進(jìn)計(jì)劃,定期召開推進(jìn)會(huì)議,進(jìn)行進(jìn)度跟蹤和方向確認(rèn),協(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)、制造、IT等多部門的步伐,這樣才能有條不紊,穩(wěn)步推進(jìn)。
走自己的路,保持特色
借鑒是捷徑,照搬照抄難以取得良好的效果。不過多依賴廠家,在充分理解自身的改善需求,把握自己工廠的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程和設(shè)備情況,以及工藝、質(zhì)量管理手法后,設(shè)計(jì)出符合南通中遠(yuǎn)川崎需要的生產(chǎn)線思路,走有自己特色的自動(dòng)化、智能化發(fā)展之路。
人才的培養(yǎng)是關(guān)鍵
信息化的時(shí)代,所有的競(jìng)爭(zhēng)說到底都是人才的競(jìng)爭(zhēng)。無論是推進(jìn)精益生產(chǎn)管理,還是推進(jìn)自動(dòng)化和智能制造的新戰(zhàn)略,都少不了人才的支撐。智能制造可以減少對(duì)有形社會(huì)資源的消耗,然而卻會(huì)增加對(duì)知識(shí)和技術(shù)等無形資源的需求。只有以人才為本,培養(yǎng)出需要的人才,自動(dòng)化和智能制造的路才能越走越寬。
“綠色”造船 未來之路
通過20年的摸索和實(shí)踐,南通中遠(yuǎn)川崎在如何打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式上,取得了一些經(jīng)驗(yàn)和成果,然而,這僅僅是開了個(gè)頭,未來還有更長(zhǎng)的路要走。
1)持續(xù)走精益生產(chǎn)之路。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代,精益生產(chǎn)管理理念依然有旺盛的生命力。
2)持續(xù)推進(jìn)信息物理融合系統(tǒng)(CPS),深入應(yīng)用IT技術(shù),用IT把設(shè)計(jì)源頭和工廠的各個(gè)末端連接起來,推進(jìn)IT和工業(yè)技術(shù)的整合,大力推進(jìn)流水線化生產(chǎn)。讓信息系統(tǒng)物理化,讓物理系統(tǒng)信息化,實(shí)現(xiàn)人、產(chǎn)品、設(shè)備完全基于IT系統(tǒng)的交互。廢除紙質(zhì)的作業(yè)指示,全工種實(shí)現(xiàn)三維信息指示。
3)擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。南通中遠(yuǎn)川崎在國(guó)內(nèi)造船界首開先河,開始了機(jī)器人在切割、焊接方面的應(yīng)用,打下了一些基礎(chǔ)。擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用范圍將是以后的重要方向。造船廠的幾大工種中,除去切割、焊接作業(yè)外,涂裝作業(yè)的機(jī)器人應(yīng)用也勢(shì)在必行。
4)隨著信息化的推進(jìn),數(shù)據(jù)的安全性,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)將變得越來越重要。及早采取應(yīng)對(duì)措施,才能避免可能出現(xiàn)的巨大風(fēng)險(xiǎn),讓企業(yè)立于不敗之地。
5)不斷采用新產(chǎn)品、新技術(shù)。當(dāng)今世界新型鋼材,新型切割、焊接工藝,新型涂料,新型制造方法如增材制造(3D打印)等如雨后春筍層出不窮,造船這個(gè)古老的行業(yè)需要不斷添加新鮮的要素才能煥發(fā)青春。
6)人才的培養(yǎng)。企業(yè)的真正決策不可能由機(jī)器人完成,必須由人來進(jìn)行。自動(dòng)化的核心是從人的角度出發(fā),需要滿足人的需求。同樣,推進(jìn)智能制造,從項(xiàng)目的規(guī)劃研討到公司內(nèi)部協(xié)調(diào),與廠家的溝通談判,從硬件的設(shè)計(jì)到軟件的開發(fā),從操作應(yīng)用到設(shè)備維護(hù)保修,各個(gè)層次、各個(gè)方面都需要越來越高素質(zhì)的人才。
結(jié)語
當(dāng)今,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家始終致力于以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),更加注重資源節(jié)約,環(huán)境友好,可持續(xù)發(fā)展。智能化、綠色化已成為制造業(yè)必然發(fā)展趨勢(shì),智能制造的發(fā)展將成為世界造船業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)。2016年2月,中國(guó)遠(yuǎn)洋海運(yùn)集團(tuán)成立,新集團(tuán)提出了“6+1”的產(chǎn)業(yè)布局,作為裝備制造產(chǎn)業(yè)集群中的一員,基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的制造模式創(chuàng)新,南通中遠(yuǎn)川崎將以精益生產(chǎn)管理和智能制造為抓手,持續(xù)打造耗費(fèi)最低社會(huì)資源的船舶制造方式,為裝備制造產(chǎn)業(yè)集群的全面提質(zhì)增效,提高核心競(jìng)爭(zhēng)力,作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
(本文作者許維明系南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司副總經(jīng)理)