开题报告--徐建祥..doc

同济大学
硕士研究生学位论文选题报告
及论文工作计划
课题名称船舶分段平面堆场调度与优化方法的研究
学号 1130942
研究生徐建祥
专业、年级工业工程2011级
所在院、系机械与能源工程学院工业工程系
导师张志英
副导师
选题时间 2012年10月
同济大学研究生院
2012 年 10 月30日
一、立论依据
课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值

上海市科技创新行动计划资助项目:面向船舶建造的协同制造关键技术与平台开发研究(项目代号:11DZ1121800)
2. 选题依据、背景情况
从上世纪五六十年代开始,世界船舶制造中心已经历多次从先行工业国家到后起工业国家的转移,目前,日本、韩国虽仍为世界造船大国,但世界船舶工业向中国转移的趋势已经确立。船舶制造业的水平是一个国家的经济和技术实力的重要体现,我国船舶制造业还处在向现代造船模式转换过程中,在生产组织和生产过程控制方面效率低下。这些年我国造船业取得了长足的进步,但在造船模式上与日韩两个造船强国仍有一定差距。
船舶分段是船体建造的基本单位,按每只船一百个分段计算,停放在厂区的分段数目多达几百个。传统造船模式中由于分段产品体积和重量都很大,搬迁运输很困难,在生产过程中不适宜到处搬运。因此,一般采用堆场固定工位的生产模式。分段根据在堆场内作业类型的不同分成进场分段和出场分段。对于进场分段,需要考虑其放置堆场的位置以及相应的最优路径;对于出场分段,则需要考虑其移出堆场的最优路径。临时移动分段是指由于挡道而不得不移动的分段,其特点是“不得已而移之”。分段进、出堆场的移动路径不唯一,不同的移动路径造成不等的临时分段移动量。
堆场是船舶建造企业重要的场地资源,是船舶生产系统中不可或缺的部分,是分段脱胎后进行后处理的堆放和暂存场所。根据功能的不同,一般堆场分成加工堆场和中转堆场,加工堆场是分段脱胎后进行预舾装、检验和修补等的作业的场所,而中转堆场只是作为分段的临时中转地,不需要进行任何作业处理。即进入堆场的分段主要有四种情况:
①待报验的分段;
②待进涂装车间的分段;
③将要在堆场进行修补打磨的分段;
④将要在堆场预舾装的分段。
由于各种因素的影响,一方面,分段在组立部、涂装部、搭载部之间的周转流动并不是“即时无缝”连接,往往需要移至堆场等待下游工位的需求信息。另一方面,分段完工后,要移进堆场进行报验、修补打磨、预舾装等后续处理。直接导致制造完工的分段并不能及时送往船坞搭载,大大增加了对堆场资源的需求。
实际上,堆场资源已成为限制船厂物流系统正常运转的瓶颈。由于不合理的调度机制,数目庞大的分段停放在厂区有限的堆场空间内,因此,马路上、通道上、厂区里凡是有空地的地方都用来存放分段,分段随处可见,给生产带来很多问题:
①道路堵塞,影响到船厂物流系统的正常运转。
②花费大量的人力和物力查找对号分段,严重影响了生产率,甚至拖延工期。
③当先出库的分段堆放在里层时,需要移动其他分段以腾出通道,这大大增加了堆场平板车的负荷,降低了堆场周转率。
堆场管理的目的就是根据生产的需要,结合船厂现有的设备、设施能力,合理安排分段进出堆场的时间以及在堆场的存放位置,解决分段堆放无序的问题。从而使运输车辆在完成分段移动任务的同时,满足临时移动分段数最小、堆场场地周转率和利用率最大。目前,国内很多船企试着寻找解决分段堆放无序问题的方法,可是效果不尽如人意。在进行分段堆场作业计划时,往往会遇到很多难以预料的因素的影响,这就加大了计划的难度,主要有以下几个方面:
①天气因素:堆场属于室外场地,在雨雪天气无法进行作业,如修补打磨、预舾装等;②
设备因素:龙门吊等重要、关键设备,一旦出现故障,将直接导致外场工作停工;③外协厂的影响:船厂在工作量超过负荷时就会把有些分段交给外协厂家来做,而外协厂家的送货时间也是一个不确定因素;④场地因素:由于事先无法预知的因素影响而不能使用,如船东检验等。
随着船舶需求量逐年递增及交货期愈加紧张,船舶分段堆场不堪负荷,逐步成为生产瓶颈。因此,对船舶分段堆场的调度进行研究并制定合理的堆场调度计划已迫在眉睫。

数目庞大的分段停放在有限的堆场空间内,很容易造成堆放无序。而传统的人工即时调度方法很难改变目前这种杂乱无章的局面,信息化程度低已成为堆场管理中的突出问题。对比国外船厂的状况可以发现,先进的堆场管理除拥有快速高效的运输硬件设备外,还应有一套堆场管理支撑系统,而这正是解决船厂所面临的堆场问题的根本出路。
堆场资源紧缺已成为船厂物流系统正常运转的制约因素,对堆场资源的合理计划以及对分段移动的最优规划迫在眉睫。因此,堆场计划的信息化、系统化