造船生产流程控制方法及控制装置的制作方法

专利名称：造船生产流程控制方法及控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工艺流程控制技术，尤其涉及一种造船生产流程控制方法及控制装置。
背景技术：
在项目管理中，WBS(Work Breakdown Mructure，工作分解结构)是最重要的内容， 没有WBS，就没有项目管理。WBS确定了整个项目的范围并将其有条理的组织在一起。WBS 把项目工作分成较小和更便于管理的多项工作，每下降一个层次意味着对项目工作更详尽的说明。通常用树型结构来表示WBS，树节点是工作单元，子节点是对父节点的工作分解。WBS解决的是“做正确的事”问题。WBS的单元，即WBS层次结构的对象，它是以 "Deliverables (可交付成果)”为对象，而不是以“khedule Activity (计划活动)”为对象。造船行业的生产特点是产品品种多、生产数量少、规格多变，按客户订单进行设计、生产，其工作的性质依赖于客户要求的品种、规格、交货期、价格而定；产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求严格；关键设备的能力平衡和利用率是生产与控制的关键环节。船舶制造的生产特点促使其的生产组织非常困难，主要体现在其生产组织往往要在完成产品设计和工艺设计后，才能编制出较为合理可行的生产流程控制计划和作业计划；生产准备周期较长；引起计划变更的因素多，频繁的计划变更伴随着整个产品制造。在手工管理的条件下，由于各部门、各工程之间的大量信息沟通不及时，生产组织不可避免地存在如下问题相同零部件的技术资料不一致；生产资源冲突难以避免；计划的版本不一致；产品总装不能有效配套；物资供应难以保证；加工过程中难以实现限额发料；生产进度不能实时查看，无法及时调整拖期任务的生产计划等。申请号为02142136，题为“网络式企业改善项目计划呈核系统与方法”的专利申请提出了一种网络式企业改善项目计划呈核系统与方法，其可适用于公司企业中，用以让该公司企业中的员工可用来以在线方式提出企业改善项目计划，并可自动将各个企业改善项目计划先进行分类后，再接着通过网络系统呈送给各个相关的项目主管及部门主管作签核。此网络式企业改善项目计划呈核系统与方法的特点在于采用网络信息技术来让公司企业中的员工用来提出企业改善项目计划，并可自动执行分类、建档、和呈送工作，并也在日后自动执行进度追踪工作及方便相关人员作查询工作，使得企业改善项目计划的执行更为有效率。但是该方法仅适用于项目计划审核，不能用于造船生产流程控制计划编制。申请号为200410000597，题为“网络化项目计划管理方法及平台”的专利申请提出了一种网络化项目计划管理方法及平台，可应用在搭配至一网络系统，让一组织单位通过计算机及网络，更为有效地进行项目计划管理工作；本发明至少包括网络连接模块；项目计划数据库；项目计划立案模块；进度追踪模块；进度监控模块；缺陷分析模块；评审模块； 总结模块以及报表产生模块；本发明的特点在于将所有项目计划在管理上所需要的相关资料均预存在数据库，且将所有所需要的项目计划管理表格均电子化及网络化，并通过计算机自动计算出各个项目计划管理上所需要的数据及自动产生电子项目计划报表；此特点可让组织单位更有效地执行项目计划管理工作。该方法同样不适用于造船生产流程控制计划编制。申请号为200780015876，题为“项目资源计划”的专利申请揭示了一种项目管理软件允许创建资源计划，其中将资源分配给项目而不向资源分配任务。资源计划对于每一资源允许建议的或承诺的状态。资源计划可以结合相关联的项目计划来使用，从而允许“保留”资源以分配任务。可以使用详细的项目计划或资源计划(或两者)来执行资源利用计算。 该方法针对的项目资源分配，也不能用于造船生产流程控制计划编制。

发明内容
本发明旨在提出一种适用于造船生产计划的造船生产流程控制技术。根据本发明的一方面，提出一种造船生产流程控制方法，包括 基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件；
将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件，生成数个工作包WP组件； 由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件；
将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件；
导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合WO组件；
将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。其中的工作分解结构WBS组件对应中日程计划。工单WO组件与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、 工种、作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。该方法还包括根据工作包WP组件平衡参数和工单WO组件平衡参数调整单船生产流程控制计划。实体单元生成的作业计划对应小日程计划。根据本发明的另一方面，还提出一种造船生产流程控制装置，包括
多级分解装置，包含工作分解结构WBS，多级分解装置基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件；进一步将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件而生成数个工作包 WP组件；再由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件；
协调装置，将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件；并导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合WO组件；
分配装置，将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。其中工作分解结构WBS组件对应中日程计划。
工单WO组件与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、 工种、作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。协调装置还根据工作包WP组件平衡参数和工单WO组件平衡参数调整单船生产流程控制计划。实体单元生成的作业计划对应小日程计划。本发明的造船生产流程控制方法和控制装置具有如下的优势 1)面向按订单设计(ETO)单件生产企业的生产流程控制。2)生产流程控制闭环管理。最终的小日程计划指派到作业区(不分具体班组)、班组或个人；实绩反馈以个人或班组人数为基准；基于项目的工作分解结构WBS，下层计划反馈的实绩工时的累加为上层计划项的实绩工时，允许实绩工时大于定额工时。3)融合传统的项目管理和生产流程控制。基于船型的WBS (工作分解结构)组件， 编制单船生产流程控制计划。4)汇总单船生产流程控制计划，进行关键资源能力平衡。既使综合生产流程控制计划不超过关键资源的能力负荷，又能提升关键资源的使用效率。将所有单船生产流程控制计划汇总，形成综合汇总计划的初稿；对初稿中使用的瓶颈资源进行平衡，从而使综合计划的初稿在各项约束关系之下进行适当的调整，形成符合实际的综合计划发布版。5)为了提升实绩反馈的准确性，获取真实的生产实绩数据，在传统的实绩反馈模式上增加审核模式。在该模式下，员工的实绩反馈必须经过系统审核以后才能将数据正式上报。


图1揭示了根据本发明的造船生产流程控制方法的流程图。图2揭示了根据本发明的造船生产流程控制装置的结构图。
具体实施例方式参考图1所示，本发明揭示了一种造船生产流程控制方法，包括下述的步骤 S101.基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件。该WBS组件对应中日程计划。S102.将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件，生成数个工作包WP 组件。S103.由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件。在一个实施例中，工单WO 组件与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、工种、作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。S104.将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件。在一个实施例中，还包括根据工作包WP组件平衡参数和工单WO组件平衡参数调整单船生产流程控制计划。S105.导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合TO组件。S106.将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。在一个实施例中，实体单元生成的作业计划对应小日程计划。参考图2所示，本发明还揭示了一种造船生产流程控制装置，包括多级分解装置 21、协调装置22和分配装置23。多级分解装置21包含工作分解结构WBS，多级分解装置基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件211 ；进一步将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件211而生成数个工作包WP组件212 ；再由每一个工作包WP组件212生成数个工单WO组件213。 其中的WBS组件211对应中日程计划。工单WO组件213与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、工种、作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。协调装置22将单船参数导入船型的WBS组件211，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件221和单船WO组件222。并导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件223和综合WO组件224。协调装置22 还根据工作包WP组件223平衡参数和工单WO组件2 平衡参数调整单船生产流程控制计划。分配装置23，将该一系列的综合WP组件223和综合WO组件2M分配到各个实体单元231，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划232。实体单元 231生成的作业计划232对应小日程计划。下面介绍采用本发明的造船生产流程控制方法和造船生产流程控制流程的一个具体实现
造船是以订单为导向，生产为核心的大型离散制造行业，生产组织一般采用多级管理。 一般可以分为公司级生产流程控制计划和车间级作业计划。船型的中日程计划具有单层或多层的WBS结构，底层任务项分解到WP (Work Package，工作包)。一个中日程计划包含多个WP，一个WP中包含多个WO (Work Order，工单)。公司级生产流程控制计划依据单船的中日程计划将单船生产任务分解到WP，车间级作业计划将公司指派的WP分解到TO。在项目管理中，WBS(Work Breakdown Mructure，工作分解结构)是最重要的内容， 没有WBS，就没有项目管理。WBS确定了整个项目的范围并将其有条理的组织在一起。WBS 把项目工作分成较小和更便于管理的多项工作，每下降一个层次意味着对项目工作更详尽的说明。通常用树型结构来表示WBS，树节点是工作单元，子节点是对父节点的工作分解。WBS解决的是“做正确的事”问题。WBS的单元，即WBS层次结构的对象，它是以 "Deliverables (可交付成果)”为对象，而不是以“khedule Activity (计划活动)”为对象。数字化建模主要负责建立企业各种制造资源的数字化模型，是造船生产流程控制系统的基础。与生产流程控制密切相关的是WBS组件管理。按船型建立中日程WBS组件、 WP组件和WO组件。中日程WBS组件将船型生产任务分解到WP，WP组件将WP任务分解到 WO, WO组件定义了 WO的详细信息(产品代号、项目符号、图号、工种、作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时等)。WBS组件定义各类计划的WBS组件项。每个WBS组件对应着各类各层级计划，每个WBS组件项就是计划的任务项，它是自动计算产生计划的模板。建立WBS组件的作用是将造船工艺对应到造船项目管理，实现生产设计与生产管理的一体化。WBS最重要的特征是可以建立二种相关性
一个WBS与另一个WBS之间的关系(尤其是上下两层WBS)定义WBS上下约束关系及两个WBS中相关节点项关系(自动推算的链接点)，建立自动计算的规则。一个WBS中两个项之间的关系定义WBS两个任务项之间的逻辑关系，它们包括 完成-开始(FS)、开始-开始(SS)、开始-完成(SF)、完成-完成(FF)四种类型。单船生产流程控制计划的编制基于数字化模型形成的WBS组件库，根据要生产的船型选择中日程WBS组件，然后根据计划开始日期或者结束时间、大节点事件(即层级计划的约束关系)以及日历等资源来自动生成计划。单船生产流程控制计划可以通过系统界面进行调整。系统提供相关能力平衡数据作为计划调整的参考。层级计划的约束关系对于单船生产流程控制计划的编制具有制约因素。在造船生产流程控制系统中，下层计划的编制一般受上层计划的大节点事件的约束。因此在制订上层计划时需充分考虑其对下层计划的制约，为下层计划的编制预留足够的空间；同时在制订下层计划时也需考虑上层计划对其的制约，将下层计划安排在上层计划的大节点事件之间。层级约束关系体现为二种情况
1)上层计划的工期约束下层计划相关任务项的工期，下层计划相关任务项可突破上层的限制，但会成为冲突报告；
2)下层计划实绩反馈汇总至上层计划的约束，下层计划实绩反馈工时的累加应为上层计划项的实绩工时。综合计划是月度计划，面向生产制造部门和配套部。综合汇总计划编制的核心思想是在单船生产流程控制计划编制的基础上进行的汇总。综合汇总计划编制的流程如下
以数字化建模为基础，在单船计划的上层计划约束之下，生成各自相对应的单船生产流程控制计划；
将所有单船生产流程控制计划汇总，形成综合汇总计划的初稿； 对初稿中使用的资源进行平衡，从而使综合计划的初稿在各项约束关系之下进行适当的调整，形成符合实际的综合计划发布版。整条船在建造过程会被划分为若干个工作包(WP)和派工单(WO)，每个工作包、派工单都清晰地标明物量与工时，开始时间与结束时间。WP/W0组件的管理在生产流程控制中起着承上启下的作用，在公司级的计划管理中，首先根据设计图纸目录编制WP/W0组件，在造船生产流程控制系统建立WP与生产流程控制计划(含先行、后行、上建计划)之间的关系，按照制定好的WP组件，从上层汇总计划中获取对应WP的时间，下发至各生产部门。车间作业小日程计划采用上层计划相同的编制方式，即根据小日程计划对应的部件WBS组件自动生成计划相关的WBS，然后根据计划开始日期或者结束时间以及日历等资源来自动生成小日程计划。小日程计划与其它高层计划的本质是一样的，用来指导作业生产，但小日程计划又有其特殊性，它是以WO (工单)为核心的，包括与WO对应的WP (工作包)也应作为WO的托盘被指派。 通过对月计划及相应的WP进行任务分解生成W0，WO中包括工种分解和依据工种的作业排序，并且各工种的工时累计数应与相应WP的预算工时数相同。发布小日程计划时，将WO准确下发至指定的班组，各班组长依据WO进行生产实绩的反馈。WO的主要功能包括依据号船WP，生成号船W0，内容包括产品代号、项目符号、图号、项目名称、项目内容、派工单编号、作业班组、工种、各工种工时、各工种作业顺序、计划开工日期、计划结束日期。管理各号船WO的生产实绩反馈信息，包括员工编号、派工单编号、反馈时间、实动工时、实物量、反馈人。本发明的造船生产流程控制方法和控制装置具有如下的优势 1)面向按订单设计(ETO)单件生产企业的生产流程控制。2)生产流程控制闭环管理。最终的小日程计划指派到作业区(不分具体班组)、班组或个人；实绩反馈以个人或班组人数为基准；基于项目的工作分解结构WBS，下层计划反馈的实绩工时的累加为上层计划项的实绩工时，允许实绩工时大于定额工时。3)融合传统的项目管理和生产流程控制。基于船型的WBS (工作分解结构)组件， 编制单船生产流程控制计划。4)汇总单船生产流程控制计划，进行关键资源能力平衡。既使综合生产流程控制计划不超过关键资源的能力负荷，又能提升关键资源的使用效率。将所有单船生产流程控制计划汇总，形成综合汇总计划的初稿；对初稿中使用的瓶颈资源进行平衡，从而使综合计划的初稿在各项约束关系之下进行适当的调整，形成符合实际的综合计划发布版。5)为了提升实绩反馈的准确性，获取真实的生产实绩数据，在传统的实绩反馈模式上增加审核模式。在该模式下，员工的实绩反馈必须经过系统审核以后才能将数据正式上报。
权利要求
1.一种造船生产流程控制方法，其特征在于，包括 基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件；将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件，生成数个工作包WP组件； 由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件；将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件；导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合WO组件；将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。
2.如权利要求1所述的造船生产流程控制方法，其特征在于， 所述工作分解结构WBS组件对应中日程计划。
3.如权利要求1所述的造船生产流程控制方法，其特征在于，工单WO组件与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、工种、 作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。
4.如权利要求1所述的造船生产流程控制方法，其特征在于，还包括根据工作包WP组件平衡参数和工单WO组件平衡参数调整单船生产流程控制计划。
5.如权利要求1所述的造船生产流程控制方法，其特征在于，实体单元生成的作业计划对应小日程计划。
6.一种造船生产流程控制装置，其特征在于，包括多级分解装置，包含工作分解结构WBS，多级分解装置基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件；进一步将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件而生成数个工作包 WP组件；再由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件；协调装置，将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件；并导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合WO组件；分配装置，将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。
7.如权利要求6所述的造船生产流程控制装置，其特征在于， 所述工作分解结构WBS组件对应中日程计划。
8.如权利要求6所述的造船生产流程控制装置，其特征在于，工单WO组件与一系列参数关联，该一系列参数包括产品代号、项目符号、图号、工种、 作业区、班组、人员、定额工时、计划开始时间、实动工时。
9.如权利要求6所述的造船生产流程控制装置，其特征在于，协调装置还根据工作包 WP组件平衡参数和工单WO组件平衡参数调整单船生产流程控制计划。
10.如权利要求6所述的造船生产流程控制装置，其特征在于，实体单元生成的作业计划对应小日程计划。
全文摘要
本发明揭示了一种造船生产流程控制方法，包括基于工作分解结构WBS建立船型的WBS组件；将船型的材料制造单组件MBOM导入船型的WBS组件，生成数个工作包WP组件；由每一个工作包WP组件生成数个工单WO组件；将单船参数导入船型的WBS组件，生成单船生产流程控制计划，单船生产流程控制计划包括一系列的单船WP组件和单船WO组件；导入时间段，根据该时间段查找相关的数个单船生产流程控制计划，形成多船综合生产流程控制计划，多船综合生产流程控制计划包括一系列的综合WP组件和综合WO组件；将该一系列的综合WP组件和综合WO组件分配到各个实体单元，各个实体单元根据所分配的WP组件和综合WO组件生成作业计划。
文档编号G06Q10/06GK102467690SQ20101054195
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者杨英杰 申请人:上海宝信软件股份有限公司