基于现代造船模式下的派工管理系统的研究和实现

【摘 要】论文提出了一个面向应用的基于现代造船模式下派工管理系统框架。在分析了现代造船模式下派工管理特点前提下，设计了系统所需的三大模块（派工管理模块，物量查阅模块，及用户管理模块），以此开发了基于现代造船模式下派工管理系统，并应用于国内某大型船舶制造企业，优化了班组管理，并实现了现场数据对生产管理的有效支撑。

【关键词】现代造船模式 派工单 工时 物量

一、引言

现代造船模式是以材料加工、小组立、中组立、分段制造、总组、船坞搭载、码头调试、试航交船的船壳制造为主线，舾装、涂装分道分时并行作业的建造流程[1]。每一个施工阶段包含多种作业类型，每一个作业类型又由一系列工序组成。这些工序所构成的物量则通过派工单所给出一道道作业指令由相应工种来完成。现代造船模式下的派工管理体现了新型的用工方式，在明确工种能力、标准工时、生产周期的基础上，运用成组技术对以往向员工个人分配任务的形式进行改进，形成与生产流程相匹配的派工单。通过派工单管理的实施，计划管理就不再是以完成任务为原则的工程管理，而是以过程控制和节拍生产为原则的系统管理。

二、基于现代造船模式下派工管理系统架构

（一）系统功能分析与框架

为了保证系统运行的相对独立性，对基于现代造船模式的派工管理系统将纳入生产标准管理（内容包含号船分段、工种与作业形式、施工阶段、工时管理）的功能。系统通过派工单所收集的实际反馈数据，向上层管理者提供统计与分析功能，并以灵活的方式公开数据，方便现场员工快速查询自己产生的物量。同时由于船企实行的是劳务租赁模式，存在员工流动性大、数量多等特点，因此需要对人员进行有效的管理而不影响数据的历史依据。

因此系统整体架构设计为派工管理、物量查询和用户管理三个模块。

1.派工管理

生产标准负责对标准数据的管理包括号船分段号、工种及作业类型、施工阶段、能力工时、物量管理。其中实际物量数据来自于企业计划管理系统的制造BOM中的作业物量。系统通过对作业物量折算系数的定义获得实际生产中的折算物量。并依托派工单按流程将带有工序的折算物量分配给现场工人，收集结果数据，从而实现数据的横向与纵向比较，为生产管理提供决策支持。同时，系统以所积累的某型船数据建立系列船型标准派工单库，方便相同船型的派工单快速制作。

2.物量查阅

物量查阅的管理端实现了对现场设备及多媒体资源的管理。客户端在向用户以图片、视频和文字的形式宣传相关内容的同时，以派工管理反馈的数据为依托，供用户随时查阅自己所反馈的物量。

3.用户管理

负责维护企业的组织及员工信息，管理系统的菜单、用户以及角色，并为用户、角色灵活分配相应权限。

（二）系统技术架构

为了符合实际业务需要，能快速开发，并具有实用性与可靠性，系统采用了.Net技术，客户端使用的是Silverlight和WPF，服务端使用了WCF的通讯架构。为了便于派工单的查找及现场的物量查阅，使用了条码扫描技术和读卡器等设备。

三、基于现代造船模式下派工管理系统设计

（一）基于现代造船模式下的派工管理

生产管理方式属于一种系统工程，需要把各种技能都分成多个子系统后进行管理，即SWBS （System-Oriented Work Breakdown Structure）。因此现代造船模式需要按SWBS管理模式，把各种各样繁多的信息编码化，便于数据的检索、保存、分析及记录。

系统中所用分段编码将由区域区分代码+方向区分代码+序列号构成。为了通过编码清晰反映工作内容，派工单编码由19位组成，见图1派工单编码。

如图3所示，1-3位为派工单归属部门的组织编码前3位，4-8位为5位工程号，9-11位为3位分段号，12-13位为2位施工阶段编码，14-15位为2为工种编码，16-19位为4位序列号。

在派工系统中另一项重要的标准是对工时的划分。其中，总工时是由号船工时和非号船工时组成，反映了每人每天的出勤情况。实际工时是号船工时和非号船工时中除去早退工时外的分配工时和休息工时。号船工时是员工上班后直接投入到生产中的工时，由派工单而投入的直接工时和因没有派工单而投入的分配工时及派工单投入生产，在生产过程中损失的工时组成。非号船工时则是除号船工时外，协助人员作业工时及包括迟到早退的非工作工时[2]。

能力工时是某一工种某种作业类型在特定情况下完成定额物量所花费的时间。完成物量通过能力工时可以转化为完成工时，这是公司制定劳务费基准的重要部分。由于同一工种的相同作业类型在不同组织中的能力定义不同，所以需对能力工时赋予组织属性，组织间有差别工时定义。

派工单是派工管理的核心，派工单是按具体业务细分的最小生产作业单位，也是物资配送的最小单位。一张派工单包含了物量、计划工时、任务的计划开始与结束时间等内容。编制派工单的流程如图2所示。

现场作业管理的需求决定了派工单的多样性。如电焊、装配的派工单上是以毫米（mm）为折算物量单位，电装、铜工等则以小时（h）为折算物量单位，而涂装相关的，如冲砂、收砂和油漆等则以平方米（m2）为物量单位。这些不同的折算物量最终通过能力工时转换为直接工时实现横向数据的统计分析。物量与工时之间的关系如图3所示。

当某条号船通过系统完整实现派工流程后，将依据此号船数据形成该船型的标准派工单库，同时派工单所包含的物量也将作为标准船型物量持久化。这样今后在编制相同船型的派工单时，可以直接从标准派工单中生成所需的特定分段号、施工阶段或整船的派工单，而无需再走派工单编号生成的编制流程，大幅度减少派工单的编制工作量。

通过派工单反馈的数据形成了统计分析的基础，其相关的统计模型有以下几种：

1.工程进度

工程进度率是基于一般派工单反馈数据，可按物量或工时统计某组织对某号船下个分段的完工进度。

按物量：

2.工种负荷

工种负荷是不同工时的比值，这里的工时有3种，分别为目标工时、计划工时和反馈工时。 目标工时是生成标准派工单编号时通过能力工时计算得出的；计划工时是在编制派工单时手动填写的；而反馈工时是在派工单反馈的实际物量通过能力工时计算得出的。系统关心2种比值，一是计划负荷比（计划工时除以目标工时的值），另一个是实际负荷比（反馈工时除以目标工时的值）。

3.部门物量反馈比

基于一般派工单的数据统计，公式为：

其中，a为单内增补物量，b为单外增补物量，M与a、b之和为该派工单的实际反馈物量。

4.施工阶段物量统计

基于一般派工单的数据统计，按各施工阶段对M进行求和。

（二）物量公开查阅平台的建立

物量现场查阅系统由四部分组成（服务端、客户端、资源库和数据库）。系统管理员可以在服务端的用户界面上维护客户端的设备信息，并配置客户端的宣传内容及播放时间。客户端实现对用户工号信息的采集，显示用户物量信息，以及播放多媒体宣传内容。资源库用于存放宣传内容，供客户程序提取。数据库则存有文件信息、列表等需持久化内容。

（三）用户中心的建立

用户中心在人员流动的情况下应不影响系统的使用。在系统中角色是特定用户的组合，系统的权限只与用户或角色相关，系统的菜单与对系统的操作都为系统的权限元。

1.组织人员管理

维护多套组织机构的树型结构及人员的信息，并管理人员的组织关系。

2.用户管理

实现统一的用户管理和维护，是系统的用户数据来源。可给用户赋予系统具体菜单或操作的权限。

3.角色管理

管理系统角色，维护用户与角色的关系、角色与系统的关系。是系统的角色数据来源。可给角色赋予系统具体菜单或操作的权限。

4.系统菜单管理

管理和维护系统需要设置权限的菜单，作为菜单权限分配的依据。可对用户或角色赋予使用具体菜单的功能。

5.系统操作权限管理

管理和维护系统需要设置权限的操作，作为操作权限分配的依据。可对用户或角色赋予使用具体操作的功能。

6.日志管理

记录操作人员的操作记录及系统的运行的异常信息。

7.接口

提供与系统集成的API。

四、系统应用与展望

该系统经过设计、开发已在国内某大型船舶制造企业实际应用，达到了预期效果，优化了班组的管理，为生产管理的决策分析起到了实质的促进作用。其进一步的功能扩展可以从以下几方面入手：

（一）与计划关联

建立工程计划与实际反馈相匹配的系统关联功能 ，向部门管理人员提供动态的生产信息，起到平衡供需、沟通内外的作用。

（二）与安全质量关联

通过标准化产品质量检验标准及安全管理内容，并引入派工单中，以此提升班组、施工人员的质量与安全意识。

参考文献：

[1] 陈民俊，推行现代造船模式-创建科学的总装造船经营管理机制[J]，2006.

[2] 刘林军，罗传国，韩冬梅，基于工时/物量统计的小组力制作个人承包制模式研究[J]，船舶工程，总第32卷，2010年增刊1.

作者简介：

周桦（1982-），男，硕士研究生，研究方向：信息系统与软件开发.

卢琳玲（1981-），女，硕士研究生，研究方向：信息系统与软件开发。

梁明鹤，（1982-），男，学士学位。