Технология судостроения. Организация судостроительного производства

С. В. Власов





            ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ


ОРГАНИЗАЦИЯ СУДОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Учебное пособие






















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 629.12:658.512.6
ББК 39.42
     В58



Рецензенты:
к. т. н., доцент, зав. кафедрой технологии и организации судоремонта МГУ им. адм. Невельского Г. И. Ходаковский В. М.;
советник генерального директора ОАО ДВЗ «Звезда» Лебедев С. А.





     Власов, С. В.

В58 Технология судостроения. Организация судостроительного производства : учебное пособие / С. В. Власов. - Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2023. - 176 с. : ил., табл.
           ISBN978-5-9729-1202-5

           Представлен комплекс инфраструктур судостроительного предприятия. Дана последовательность работ в этапах постройки стальных корпусов морских объектов. Приведены системы организации и управления производством на верфях
           Для учебно-методического обеспечения практико-ориентированной программы бакалавриата по направлению подготовки 26.03.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры».

                                                     УДК 629.12:658.512.6
                                                     ББК 39.42











ISBN 978-5-9729-1202-5

     © Власов С.В., 2023
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ


СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ............................................... 5
ВВЕДЕНИЕ........................................................ 7
РАЗДЕЛ I
ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВЕРФЕЙ

Глава 1. СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ И ВЕРФИ...................19
1.1. Принципы реализации промышленных концепций ............... 19
1.2. Инфраструктурные комплексы судостроительных предприятий и верфей................................................27
1.3. Современные технико-технологические инфраструктуры верфей .31

Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ ПОСТРОЙКИ МО.....................44
2.1. Группирование работ в технологические этапы постройки МО ..44
2.2. Состав и последовательность работ в этапах постройки стальных корпусов МО............................................ 45
2.3. Состав и последовательность работ в этапах окрасочных, изоляционных, электромонтажных и механомонтажных работ.. 54
2.4. Состав и последовательность работ в этапах обвязки (присоединения) основных и вспомогательных механизмов и в этапах достроечных, пусконаладочных и регулировочных работ ................ 57
2.5. Отличительные особенности составов работ в этапах швартовных и ходовых испытаний МО................................. 59

Глава 3. МЕТОДЫ ПОСТРОЙКИ МО....................................60
3.1. Проектные технологии и методы постройки стальных МО ...... 60
3.2. Модульно-агрегатный метод проектирования и постройки МО .. 61
3.3. Агрегирование и модульное формирование помещений и надстроек ... 64
3.4. ПринципиальнаятехнологияпостройкиМО ...................... 66

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА................93
4.1.3адачитехнологическойподготовкипроизводства(ТПП) .......... 93
4.2. Основные положения ТПП.................................... 98

РАЗДЕЛ II
   ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ВЕРФЕЙ

Глава 5. ПЛАНИРОВАНИЕ И НОРМИРОВАНИЕ...........................107
5.1. Первичные сведения и основные принципы производственного планирования.......................................... 107

3

5.2. Критерии оптимизации показателей ЦФ и ПФ. Методыпланирования...................................... 117
5.3. Сетевое планирование ..................................... 123
5.4. Нормированиетруда......................................... 127
5.5. Система обобщённых координат ЦФ видов производства и ПФ верфи ............................................. 135
5.6. Метод ситуационного моделирования IEWC.................... 146

Глава 6. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА...............................153
6.1. Целевая функция основных видов ЭСП верфи.................. 153
6.2. Целевая функция вспомогательных видов ЭСП................. 156
6.3. Формы организации выполнения работ или реализации ЦФ в основных и вспомогательных видах ЭСП.................. 157
6.4. Методы организации производства или реализации ПФ верфи припостройкеМО ......................................... 158

Глава?. ОРГАНИЗАЦИЯМ УПРАВЛЕНИЕПРОИЗВОДСТВОМ....................161
7.1. Системы организации и управления производством на верфях . 161
7.2. Классические и сетецентрические информационно-управляющие системы..................................... 162
7.3. Завершённая система планирования, организации иуправленияпроизводством................................ 171

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ............................................... 174

4

        СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ


АДГ - аварийный дизель-генератор;
БКП - блок корпусных производств;
ВРК - винто-рулевой комплекс;
ВР - выручка от реализации;
В и ВТ - вооружение и военная техника;
ГЗУ - глубинное захватывающее устройство;
ГОН - главный осушительный насос;
ГЭУ - главная энергетическая установка (МО);
ДБА - донно-бортовая арматура;
ДГА - дизель-генераторный агрегат (МО);
ДРК - движительно-рулевой комплекс;
ДС - добавленная стоимость;
ИФ - инженерная фаза (ТПП);
ИЭ - источник энергии;
МАМ - модульно-агрегатный метод;
МО - морск'ой (-ие) объект' (-ы);
МСП - морские стационарные платформы;
МТО - материально-техническое обеспечение;
НДС - налог на добавленную стоимость;
НЗП - незавершённое производство;
НИС - научно-исследовательское судно;
НИА - научно-исследовательская аппаратура;
НО - наружная обшивка (корпуса МО);
ОФ - организационная фаза (ТПП);
ПА - подводный аппарат;
ПИУС - производственная информационно-управляющая система;
ПК-промышленн'ая (-ые; -ых) концепци'я (-и; -й);
ПП - производственная программа;
ППП - промышленно-производственный персонал;
ПС - производственная себестоимость;
ПТП - проектн'ая (-ые; -ых) или принципиальн'ая (-ые; -ых)) технологи'я (-й; -и) постройки;
ПФ - производственн'ая (-ой) функци'я (-и);
РКД - рабочая конструкторская документация;
РМРС - Российский Морской Регистр Судоходства;
РСЭО - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
САПР - система автоматизированного проектирования;
СМЕ - сборочно-монтажная единица;
ССВ - себестоимость собственной выработки;
ТЗ - техническое задание;
ТО - технический отдел;

5

ТП - товарная продукция;
ТПФ - технико-промышленное и финансовое (планирование);
ТСВ - трудозатраты собственной выработки;
ТЭЭ - технико-экономически'е (-й) элемент'(-ы);
ТПП - технологическая подготовка производства;
ТВ - товарный выпуск;
ФЭТ - фактор' (-ы) энергии труда;
ФЭК - фактор' (-ы) энергии капитала;
ЦИССУ - центр информационно сопряжённых систем управления;
ЦНИИТС - центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения;
ЦФ - целев'ая (-ой) функци'я (-и);
ЧПУ - числовое программное управление;
ЭФ - экономическая фаза (ТПП);
ЭСП-экономическ'ая (-ие) систем'а (-ы) производства;
ЭСП-К - экономическая система производства корпусно-сварочных промышленных площадок верфи;
ЭСП-МД - экономическая система производства монтажно-достроечной промышленной площадки верфи;
ЭСП-ТМ - экономическая система производства трубомедницкой промышленной площадки верфи;
ЭСП-Д - экономическая система производства деревообрабатывающей промышленной площадки верфи;
ЭСП-СМ - экономическая система производства слесарно-механической промышленной площадки верфи;
ЭСП-СТБ - экономическая система производства промышленной площадки стапельно-берегового хозяйства верфи;
EF - экономический фактор (economic factor);
EPC - издержки овещестлённого капитала (expenses of the production capital);
EI - экономический показатель (economic indicator);
IEWC - трудозатраты собственной выработки (интегрированные издержки труда и капитала (the integrated expenses of work and the capital);
LR-долгосрочное планирование (long run);
PT - продуктивное время (productive time);
PWH - продуктивное рабочее время (productive working hours);
SR - краткосрочное планирование (short run);
Т - тариф (tariff);
VPD - объём платёжеспособного спроса (volume of platform demand);
WE - издержки труда (work expenses).

6

        ВВЕДЕНИЕ


     Судостроительное предприятие или верфь - это производственный субъект, который реализует различные технологии постройки морских объектов (МО) и создаётся или модернизируется согласно заложенных в основу этих технологий критериев необходимой и достаточной производственной мощности соответствующих видов и систем производства.
     Заметим, что вместе с развитием технологий, как знаний о методах производства, происходят изменения в технико-технологических инфраструктурах предприятий и верфей, изменяется и окружающая их производственная среда. Ответ на вопрос, почему и как происходят эти изменения можно получить в процессе исследования отличий в основных этапах эволюции систем производства, которые возникают параллельно с известными закономерностями развития человеческого сообщества и становится одной из актуальных тем исследования при изучении основ любой инженерной дисциплины и формирования мировоззренческой позиции будущего инженера кораблестроителя.
     При оценке результатов прикладных или фундаментальных исследований, для того чтобы более ярко выделить логику развития проблематики, прежде всего необходимо дать оценку предметного поля исторического пространства прошедшего времени. Это довольно сложно, поскольку сам процесс оценки всегда носит субъективный характер, причём как в установлении признаков для определения границ исторических этапов прошлого, настоящего и будущего, так и в интерпретации их начальных и конечных событий, т. е. где, когда и как начинаются и где, когда и как заканчиваются эти этапы. Здесь можно построить своеобразные системы координат, опираясь и на календарную хронологию векового летоисчисления, и по географическим границам цивилизаций, и исходя из религиозных признаков, и по взглядам на климатологию земли, и т. д.
     Для определения границ исторических этапов, которыми можно характеризовать последовательность эволюции экономических систем производства (ЭСП), автор предлагает исследовать закономерности в различных соотношениях для сочетаний энергии труда человека и энергии капитала, овеществлённого в наборах орудий труда и средств производства. Известно, что в обозримом историческом пространстве развития человеческого сообщества сочетание этих элементов рассматривается как производственный капитал, посредством которого создаётся добавленная стоимость (ДС) в производимой продукции, товарах или услугах.
     Ключевая идея предложенной методологии исследований состоит в следующем. При взаимодействии факторов энергии труда и энергии капитала в процессе производства продукции, товаров или услуг одна и та же работа, направленная на создание ДС (рис. 1), может быть выполнена большой численностью персонала в ЭСП (энергия труда), которым применяются простые орудия и средства производства (энергия капитала). И наоборот, та же работа

7

(А, Дж) может быть выполнена с издержками на энергию труда небольшой численности персонала при значительном использовании технических средств (машинного) производства, т. е. издержек на энергию капитала.
     Труд - это процесс целенаправленной деятельности людей, в процессе которой они видоизменяют исходное природное вещество и силы природы, приспосабливая их для удовлетворения своих намерений, целей и потребностей. При опосредовании труда в продукцию, товары или услуги в процессе создания ДС, т. е. при производстве какого либо объёма продукции, товаров или услуг, необходимые для этого издержки потенциальной энергии труда людей измеряются численностью персонала (чел.) в ЭСП. Заметим, что издержки кинетической энергии труда измеряется исключительно стоимостью рабочей силы, которая зависит от уровня квалификации персонала в ЭСП.


    D, часов 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Капитал > 0%

машинного времени производства, ч.мВп








D

4

N 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

N, численность
ППП, чел.

Труд > 0%

Рис. 1. Схеме соотношений факторов энергии труда и энергии капитала в интегрированной величине трудозатрат направленных на создание ДС - А, Дж


     Капитал - это овеществлённое состояние финансовых (денежных) средств в виде орудий труда и средств производства, предназначенных для видоизменения исходного природного вещества и сил природы с целью их приспособления для удовлетворения намерений человека. При опосредовании капитала в продукцию, товары или услуги в процессе создания добавленной стоимости, необходимые для этого издержки потенциальной энергии капитала измеряются объёмом или количеством применяемых в производстве орудий труда и средств (машинного) производства.
     Их производительность - это кинетическая энергия капитала, издержки которой измеряются в часах машинного времени производства (ч.мВп), затраченных на производство единицы продукции в установленном промежутке календарного времени.
     Производственный капитал - это показатель совокупной энергетики, выраженный сочетанием единичных значений факторов кинетической энергии труда и капитала (т. е. квалификации персонала и производительности машин) в трудозатратах собственной выработки (ТСВ) ЭСП.


8

     На схеме соотношений (рис. 1) линия ND, смещаясь вправо, демонстри

рует увеличение издержек на энергию труда и сокращение издержек на энергию капитала. И наоборот, смещаясь влево, мы наблюдаем сокращение в из

держках на энергию труда и увеличение в издержках на энергию капитала в совокупном объёме ТСВ, прилагаемых на создание ДС.
     Представим, что изменения в соотношениях единичных значений факторов энергии труда и капитала, как эволюция процессов создания ДС в ЭСП, накладывается на историческое развитие человеческого сообщества. Следова

тельно, эволюция систем производства начиналась с использования примитивных орудий труда, допустим в Античности и Средневековье, затем шла к их сосредоточению в средства производства, которое происходило в эпохи Возрождения и Нового времени.
     Далее эволюция ЭСП привела к созданию производственного капитала, устойчивые признаки появления которого возникают в эпоху Просвещения. С тех пор и до настоящего времени действительная величина показате

ля производственного капитала становится основным показателем развития

экономики во всех странах современной цивилизации.

Ni - энергия труда, чел. Di - энергия капитала, ч.мВп.

Рис. 2. Схема соотношений единичных значений факторов энергии труда (Ni) и энергии капитала (Di) на этапах эволюции ЭСП

      На самых ранних этапах эволюции ЭСП (рис. 2) преобладающее значение имела энергетика труда, т. е. единичное значение фактора энергии труда стремилось к максимуму (Ni^max), а единичное значение фактора энергии капитала опосредованного в орудиях труда и средствах производства приближалось к нулю (Di^Q). Граница между Ni и Di находилась в крайней правой части диаграммы. Постепенно, от одного этапа эволюции ЭСП к другому, граница между Ni и Di получает тенденцию к смещению влево (на рис. 2 этапы II, III, и IV).
      В процессе развития человеческого сообщества энергетика капитала, направляемая на создание ДС, устремляется к своему максимуму (Di^max), а энергетика труда приближается к нулю (Ni^Q). Таким образом, граница между Ni и Di от этапа к этапу эволюции ЭСП перемещается к левой части диаграммы. Опираясь на это свойство границ Ni и Di, получим возможность

9

сформулировать два индуктивных закона теории труда и капитала. Назовём их основными:
     1.      «Кинетическая энергия труда направленная на создание ДС будет равна нулю при нулевом значении потенциальной энергии производственного капитала»;
     И наоборот:
     2.      «Кинетическая энергия капитала направленного на создание ДС будет равна нулю при нулевом значении потенциальной энергии труда».
     Совершенно очевидно, что на фоне развивающихся технологий и возрастающей кинетической энергетики технических средств (машинного) производства (в конце III-го - это быстро, а с начала IV-го этапа - это уже стремительно) для прироста кинетической энергетики труда персонала в ЭСП требуется непрерывное совершенствование профессиональных навыков и повышение уровня квалификации. Поэтому на границе этих этапов, сочетания единичных значений факторов кинетической энергии труда и капитала необходимо рассматривать уже как показатель совокупной энергетики производственного капитала ЭСП.
     Заметим, что в крайнем правом положении границы между N1 и Di единичное значение фактора энергии капитала, опосредованной в примитивных орудиях труда, не может быть равно нулю (D Ф 0). В этом случае энергетика труда совершенно голого человека, не имеющего орудий труда и средств производства, не способна создавать что-либо, кроме перемещения собственного тела и создания себе подобных. В крайнем же левом положении границы между \⁻4 и D4 единичное значение фактора энергии труда не может быть равно нулю (N Ф 0), т. к. энергетика капитала, опосредованная даже в суперсовременное технологическое оборудование, автоматизированные и роботизированные производственные комплексы, линии и обрабатывающие центры, без участия человека не способна создавать ДС.
     В процессе овеществления исходного природного вещества и материалов в продукцию, товары и услуги, опосредование совокупной энергетики производственного капитала во вновь созданной ДС происходит через ТСВ. Установив такое свойство, получим возможность сформулировать продолжение ряда основных индуктивных законов теории труда и капитала:
     3.      «В показателях ТСВ единичные значения системных факторов энергетики труда (ФЭТ) характеризуют способность персонала, установленной численности и уровня квалификации, выполнять детальные, простые, сложные и комплексные виды работ»;
     4.      «В показателях ТСВ единичные значения системных факторов энергетики капитала (ФЭК) характеризуют категории сложности выполняемых работ, в которых применяется капитал с различной кинетической энергией производительностью».
     Дальнейшее раскрытие свойств сформулированных законов покажет нам, что в системных ФЭТ единичными значениями подсистемных факторов по

10

тенциальной энергии будет определяться численность, половозрастная структура, уровень образования, интеллектуальные и предпринимательские способности персонала ЭСП.
     В тех же системных ФЭТ единичные значения подсистемных факторов кинетической энергии будут определять уровень квалификации, наличие профессиональных компетенций и навыков, т. е. способность персонала выполнять ту или иную работу с применением тех или иных орудий труда и технических средств (машинного) производства.
     Не менее важным является и следующий ряд свойств сформулированных законов. Так в системных ФЭК единичные значения подсистемных факторов потенциальной энергии характеризуют объём или количество орудий труда и технических средств (машинного) производства. В тех же системных ФЭК единичные значения подсистемных факторов кинетической энергии характеризуют уровень производительности орудий труда и технических средств (машинного) производства.
     До завершающего события Ш-го этапа эволюции ЭСП (рис. 3) процедура оптимизации соотношений для ФЭТ и ФЭК, направляемых на создание ДС, ограничивалась наличием ресурсов, реальная доступность к которым была гарантирована. Проектно- или план-факторный анализ единичных значений этих технико-экономических элементов (ТЭЭ) производственной функции (ПФ) в ЭСП не выполнялся, а следовательно и сама процедура оптимизации показателей производства или ПФ формально исходила из фактического наличия необходимых в производстве ресурсов.
     Процедура планирования, организация и управление производственными процессами отталкивалась от сметы расходов. В ней фиксировались имеющиеся в ЭСП, а поэтому и необходимые ресурсы труда и капитала, субъективно достаточные для создания ДС в процессе производства установленного объёма продукции, товаров или услуг. После чего определялись затраты на материальные и нематериальные ресурсы и рассчитывались тарифы. Затем калькулировалась производственная себестоимость, и устанавливались цены на продукцию, товары и соответствующие услуги.
     Другими словами на Ш-м этапе комплексные структуры эволюционировали в комплексно-групповые, интегрированные ЭСП (рис. 3), причём используя метод единичных приращений для производственных показателей, т. е. отталкиваясь от достигнутых технико-технологических возможностей производства.
     В начальном событии IV-го этапа эволюции ЭСП начинает происходить обратный процесс. Соотношение издержек ФЭТ и ФЭК, направленных на создание ДС, оптимизируется исходя из рыночных цен на продукцию, товары или услуги. Для этого в установившихся на торговых площадках отраслевых рынков ценовых рамках оптимизируются внутрипроизводственные тарифы ЭСП. После чего определяются предельные уровни затрат на материальные и нематериальные ресурсы, и предельные уровни затрат направляемые на создание ДС. Затем уже идентифицируются границы предельных значений для затрат и

11

издержек на ФЭК. Единичные значения ФЭК становятся оператором или аргументом функции для определения единичных значений факторов потенциальной энергии труда как численности персонала, так и кинетической энергии как необходимого уровня квалификации персонала. После чего бюджетируется смета расходов на ресурсы.



Уэ 777
4 L....
I Г СЕТЕВЫЕ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ ПРОИЗВОДСТВА /И ИНТЕГРИРОВАННЫЕ МИРОВЫЕ СТРУКТУРЫ ЭСП
“ L      ресурс---► фактор---► п-фактор--► показатель

   Г КОМПЛЕКСНО-ГРУППОВЫЕ, ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СТРУКТУРЫ ЭСП КОМПЛЕКСНЫЕ СТРУКТУРЫ ЭСП
4               ресурс---► фактор --► показатель

  Г ГРУППОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
П J ИНДИВИДУАЛЬНО-ГРУППОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ь                    ресурс--► фактор...???

  ' ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
I КУСТАРНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
д                      ресурс---► ...???




РЕСУРС------► ФАКТОР------► ПОКАЗАТЕЛЬ


Рис. 3. Цепь логического развития экономических элементов «ресурс - фактор - показатель» в исторических этапах эволюции ЭСП


     В отличие от III-го на IV-м этапе эволюции ЭСП в цепи логического развития экономических элементов «расходы - издержки - затраты - тарифы - цены» в показателях «цена - качество» продукции, товаров или услуг, рыночные цены перестали быть субъективным регулятором издержек энергетики труда и капитала, направляемых на создание ДС. Другими словами IV-й этап накладывается на историческую среду развития человеческого сообщества, где процесс эволюции ЭСП заставляет их подтягиваться к новым, современным и перспективным технологиям и эволюционировать уже для достижения новых технологических возможностей производства.
     Примечательно, что факторы потенциальной энергии труда и капитала (численность персонала и количество например, станков) - это основные операторы, или аргумент функции планирования, организации и управления в производственных процессах на III-м этапе эволюции ЭСП. В начальном же событии IV-го этапа фактор кинетической энергии капитала стал единственным оператором, аргументом функции планирования, организации и управления производством, а единичные значения факторов потенциальной и кине-12