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敏捷造船是目前最先进的造船模式之一,生产设计与舾装品的采购、生产、运输、安装等关键阶段的集成与管理一体化是其最主要的特点。在造船工业蓬勃发展的大环境下,管件族设计与生产作业计划集成控制管理已逐渐成为造船厂生产的一块短板,其大大影响造船的质量和进度。因此在敏捷造船模式下,对管件设计与生产集成控制系统问题进行深入研究具有重要的意义和实用价值。1、通过分析敏捷造船下管件族生产设计与制造现场的特点及目前存在的问题,引出约束控制理论(TOC),通过对TOC的基本原理和计划与控制方法研究,分析了TOC存在的局限性及在处理瓶颈方面的优点,以及目前TOC在制定生产作业计划中的关键问题,提出在生产计划中的应用步骤。2、通过南通中远川崎船舶工程有限公司(NACKS)进行了实地调研来开展研究工作,对管子设计及生产作业计划管理理论进行了研究,详细分析了管子生产设计存在的主要问题和需要改进的地方,进行了改进方法探讨和应用研究,提出更完善的管子加工编码系统,并通过借鉴制造资源计划(MRPⅡ)的优势长期计划性和能力平衡理论,在此基础上对基于MRPⅡ和TOC建立管件族设计与生产作业计划集成控制可行性进行了分析研究。3、对集成控制中的关键技术进行研究,通过对离散型多品种小批量管车间存在的车间漏斗模型分析,提出识别车间漏斗模型方法,并通过对缓冲器设置和管件车间需采集的数据类型的研讨,构建了基于能力平衡法管件族设计、生产作业计划及控制管理的集成控制系统平台框架。在上述研究的基础上,通过对南通中远川崎船舶工程有限公司(NACKS)在管件设计及生产计划管理存在问题的解读,及大连中远川崎船舶工程有限公司(DACKS)目前存在现状的分析,依据实际需求搭建基于敏捷造船“管件族设计、生产作业计划和控制系统于一体”的系统平台,并在DACKS得到了实际应用,取得良好效果。