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【摘要】敏捷造船是造船模式发展的高级阶段。在敏捷造船计划管理方面，提出了以PDCA为指导思想的面向服务架构的敏捷造船计划管理模式，论述了敏捷造船计划的编制、下达、执行、控制等各环节。面向服务架构的松散耦合结构为敏捷造船的实现奠定了良好的基础。
【关键词】敏捷造船；面向服务架构；计划管理
【中图分类号】C36 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0195-02
0、引言
船舶工业是水上交通、海洋开发和海防建设的重要支撑性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业。造船水平分整船建造、分段建造、分道建造、集成建造、敏捷建造五级。在现今计算机与网络通讯技术高度发展阶段，敏捷造船成为船舶制造企业实现现代化造船的全新解决方案。要在复杂多变的环境中实现敏捷造船模式，就要以灵活的方式进行船舶生产计划管理。本文提出采用面向服务架构（Service Oriented Architecture，SOA）的敏捷造船计划管理模式，能动态协调造船联盟的盟员间的关系，为实现敏捷造船奠定基础。
1、敏捷造船概述
敏捷造船即按动态联盟的思想来分析船舶建造过程，也就是将船舶设计和生产计划及船舶总装等管理功能作为一个独立的主体或盟主，各个分段和管系等制造部门（加工中心）及大量的配套厂、原材料供应商和外协厂作为盟员，它们之间就形成了一个联盟。此动态联盟既有内部盟员（主体船厂内部各加工中心），又有外部盟员（外协企业和供应商）。敏捷造船企业的形成是以提高造船企业的快速反应能力，实现制造资源的快速重组为目的，是一种知识密集型的、以智能技术为主导的造船模式。
制造系统理论和现代造船理论与技术的发展都认同敏捷制造是船舶未来先进的建造模式。造船业的快速发展使得国内外的船舶制造正在从集成制造向敏捷制造过程转化。但离真正全面实现敏捷造船还有一定的距离。现有关于造船计划管理方面的研究多集中于单一生产系统而言，而敏捷造船计划管理少有研究。
2、面向服务架构概述
SOA是一种粗粒度、松耦合的服务架构，是一个分布式组件模型，其将应用程序的不同单元封装成服务，服务是SOA中最基本的单元，通过服务问定义良好的接口和协议联系起来。这种架构具有松散耦合、粗粒度服务和标准化的接口等特征。图1所示为SOA模型，图中服务提供者和服务请求者之间能够进行动态绑定和直接交互，实现企业应用的逻辑。
3、面向服务架构的敏捷造船计划管理模式
3，1 管理体系及支撑平台
面向服务架构的敏捷造船计划管理体系及支撑平台如图2所示，按照PDCA（Plan-DO-Check-Action，计划-执行-检查-行动）的思想构建敏捷造船计划管理体系。
一方面，盟主在生产订单的基础上制定线表计划。而后依据线表计划，在现代船舶工作分解结构（Modem Ship Work BreakdownStructure，MSWBS）的基础上进行大日程计划和中日程计划的编制。大日程计划是企业级战略计划，包括里程碑计划、综合日程计划和分段吊装计划。中日程计划将大日程计划生成的工作包（WorkPackage，WP）按照WP的执行组织和执行时间划分到各资源组织（盟员）。另一方面，盟员向服务中心注册自己能提供的服务。所谓服务，即盟员以统一的物量标准等表示的盟员具备的生产能力。盟员的生产产品类型及生产能力可能都不一样，盟员之間对服务内容的表示方式按照产品类型要有统一的规定。生产设计部门（一般为盟主）需要提供经过详细设计和汇总的各项工程控制所需的物量，如工时、分段重、切削长度、焊接长度、部件重量、管子根数与重量、焊接量、涂装面积等，并在联盟内统一该物量标准。这样就可以有效地控制船舶建造过程中的部件加工、单元组装、分段、总段装配等各阶段的完成物量。当然，前提是要对制造标准数据如产品结构、制造资源、作业程序等信息资源不断进行标准化和规范化，而这也不是一朝一夕能完成的事情。
支撑平台用于解决联盟问数据的互访问题。采用SOA把异构系统基础设施、异构数据源以及分布的数据信息包装成符合Web规范的独立服务，通过构建统一的请求服务平台来实现不同信息区域、不同应用系统问的互联互通。该平台把原本复杂的交叉调用关系变为简单的一对多关系，参与整合的各盟员需要注册到统一的请求服务平台，通过与支撑平台的交互，各盟员之间的互访问题可以很好地解决，最大程度地满足企业信息和资源共享的需求。
3，2 敏捷造船计划制定与下达
敏捷造船联盟是个动态联盟，每个造船项目都可能会选择不同的供应商或合作商。所有盟员向服务注册中心注册自己所能提供的服务，盟主根据需要进行选择。因此，敏捷造船计划制定的过程实质上是盟主把造船任务进行分解，并分配给各盟员的过程，而计划下达的过程实质上就是动态联盟盟员确定的过程。
首先要将造船任务进行分解。文献中提出了基于现代船舶工作分解结构的造船计划管理体系，即建立以船舶建造过程为主、以任务包分解为辅的船舶工程分解模式，并在此基础上建立起造船大、中、小日程计划之间的联系。该体系对敏捷造船模式依然具有借鉴作用。但是在敏捷造船环境下，由于由多个企业组成了动态联盟，不确定的因素就会大大增加。如果把船舶工作分解结构分解到粒度很小的工作指令，则可操作性就会大大降低。因此，对船舶进行工作结构分解的时候要考虑船舶工作结构分解的粒度问题。当前很多船厂把管系制作等小粒度的工作进行外协加工，但在船舶结构标准化的前提下甚至可以把分段制作委外加工。粒度大小的确定需要考虑联盟的稳定性、环境的稳定性等因素。本文提出的面向服务架构的敏捷造船计划管理模式中，盟主负责制定大日程计划和中日程计划，而小日程计划要结合盟员的实际生产情况，在满足盟主交货期要求下由盟员自行制定。
其次，盟主根据中日程计划以及盟员的生产能力数据，在服务注册中心中查找符合当前项目需求的盟员，并发出请求，最终确定项目的盟员。再根据中日程计划及各盟员的实际生产情况，制定符合盟员实际情况的小日程计划。小日程计划将中日程计划分解为盟员内部作业计划，该计划以准时完成任务为目标，协调按工种划分的盟员内部各班组所承担的各类生产任务工作量。 3，3 敏捷造船计划执行
各相关盟员执行计划，根据计划的反馈结果、生产物流的状态跟踪等信息进行生产实时分析，作为计划调整和生产调度的依据。计划调整的结果可以是盟员依据新的计划执行生产过程，或在服务注册中心查找新的服务提供者，并确定新的动态联盟，继续船舶敏捷建造过程。敏捷造船计划管理采用推进式与反馈式相结合的方法。
由于MSWBS划分的粒度可能较大，因此盟员在执行计划时具有一定的弹性。从敏捷造船动态联盟盟主的角度来看，他所关心的是盟员能否按照盟主的要求完成中日程计划，以保证交船日期。至于小日程计划的完成过程，不是盟主关心的。当然，一方面，盟主的大日程、中日程计划的制定要考虑到盟员的生产能力，即要考虑小日程计划制定及完成情况；另一方面，按计划完成生产任务也是盟员的职责。
3，4 敏捷造船计划控制
船舶敏捷制造从船舶设计、分段制造，以及到最后的船舶试航这一系列生产中，以船舶总装厂作为盟主，把船舶设计、管系制作、钢板切割和标准分段生产等交给具有更好生产优势的加盟厂、协作厂和钢材集配中心等来生产的过程。船舶制造生产运作流程简图如图3所示。
从图中可以看出，下道工序生产进度也会受到上道工序的影响，这一点同单一生产系统类似，只是上道工序可能是在盟员内生产。基于约束理论，船舶敏捷制造企业中也必然存在影响整个生产运作的瓶颈环节，可能是某一分段制造、管系制作、船台总装等占用关键资源或能力有限的生产环节或盟员。船舶敏捷制造企业生產运作必然会受到系统中瓶颈环节的制约。为此，船舶敏捷制造盟主和盟员通过信息共享，根据瓶颈盟员的运作情况对其上游盟员实行拉式控制，而对其下游盟员实行推式控制，从而使动态联盟系统都按照瓶颈盟员确定的节拍运作。
对于盟员内部的关键工序和动态联盟系统中的瓶颈盟员的进度进行监控可从生产准备、物资准备、技术准备和计划反馈、生产物流反馈等几个方面来进行。生产准备主要包括生产管理部门制定的计划以及定额管理部门制定的作业指令；物资准备主要包括各瓶颈监控点关注的物料的到位状态；技术准备主要包括各瓶颈监控点涉及的各种技术资料；计划反馈主要包括生产中小日程计划反馈、作业指令反馈；生产物流反馈主要对分段以及托盘的生产物流状态进行反馈。
4、总结
敏捷造船是船舶建造模式的最高水平。结合敏捷造船的特点和s0A的思想，本文提出面向服务架构的敏捷造船计划管理体系。论述了按照PDcA的思想，敏捷造船计划的编制、下达、执行、控制的原理和过程。但本文只提出了敏捷造船计划管理体系的框架，在敏捷造船实施过程中还有很多问题还有待进一步研究，例如造船工程数据复杂性在这里被忽视了，业务处理过程及处理方法的复杂性也被忽视了等等。
【关键词】敏捷造船；面向服务架构；计划管理
【中图分类号】C36 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0195-02
0、引言
船舶工业是水上交通、海洋开发和海防建设的重要支撑性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业。造船水平分整船建造、分段建造、分道建造、集成建造、敏捷建造五级。在现今计算机与网络通讯技术高度发展阶段，敏捷造船成为船舶制造企业实现现代化造船的全新解决方案。要在复杂多变的环境中实现敏捷造船模式，就要以灵活的方式进行船舶生产计划管理。本文提出采用面向服务架构（Service Oriented Architecture，SOA）的敏捷造船计划管理模式，能动态协调造船联盟的盟员间的关系，为实现敏捷造船奠定基础。
1、敏捷造船概述
敏捷造船即按动态联盟的思想来分析船舶建造过程，也就是将船舶设计和生产计划及船舶总装等管理功能作为一个独立的主体或盟主，各个分段和管系等制造部门（加工中心）及大量的配套厂、原材料供应商和外协厂作为盟员，它们之间就形成了一个联盟。此动态联盟既有内部盟员（主体船厂内部各加工中心），又有外部盟员（外协企业和供应商）。敏捷造船企业的形成是以提高造船企业的快速反应能力，实现制造资源的快速重组为目的，是一种知识密集型的、以智能技术为主导的造船模式。
制造系统理论和现代造船理论与技术的发展都认同敏捷制造是船舶未来先进的建造模式。造船业的快速发展使得国内外的船舶制造正在从集成制造向敏捷制造过程转化。但离真正全面实现敏捷造船还有一定的距离。现有关于造船计划管理方面的研究多集中于单一生产系统而言，而敏捷造船计划管理少有研究。
2、面向服务架构概述
SOA是一种粗粒度、松耦合的服务架构，是一个分布式组件模型，其将应用程序的不同单元封装成服务，服务是SOA中最基本的单元，通过服务问定义良好的接口和协议联系起来。这种架构具有松散耦合、粗粒度服务和标准化的接口等特征。图1所示为SOA模型，图中服务提供者和服务请求者之间能够进行动态绑定和直接交互，实现企业应用的逻辑。
3、面向服务架构的敏捷造船计划管理模式
3，1 管理体系及支撑平台
面向服务架构的敏捷造船计划管理体系及支撑平台如图2所示，按照PDCA（Plan-DO-Check-Action，计划-执行-检查-行动）的思想构建敏捷造船计划管理体系。
一方面，盟主在生产订单的基础上制定线表计划。而后依据线表计划，在现代船舶工作分解结构（Modem Ship Work BreakdownStructure，MSWBS）的基础上进行大日程计划和中日程计划的编制。大日程计划是企业级战略计划，包括里程碑计划、综合日程计划和分段吊装计划。中日程计划将大日程计划生成的工作包（WorkPackage，WP）按照WP的执行组织和执行时间划分到各资源组织（盟员）。另一方面，盟员向服务中心注册自己能提供的服务。所谓服务，即盟员以统一的物量标准等表示的盟员具备的生产能力。盟员的生产产品类型及生产能力可能都不一样，盟员之間对服务内容的表示方式按照产品类型要有统一的规定。生产设计部门（一般为盟主）需要提供经过详细设计和汇总的各项工程控制所需的物量，如工时、分段重、切削长度、焊接长度、部件重量、管子根数与重量、焊接量、涂装面积等，并在联盟内统一该物量标准。这样就可以有效地控制船舶建造过程中的部件加工、单元组装、分段、总段装配等各阶段的完成物量。当然，前提是要对制造标准数据如产品结构、制造资源、作业程序等信息资源不断进行标准化和规范化，而这也不是一朝一夕能完成的事情。
支撑平台用于解决联盟问数据的互访问题。采用SOA把异构系统基础设施、异构数据源以及分布的数据信息包装成符合Web规范的独立服务，通过构建统一的请求服务平台来实现不同信息区域、不同应用系统问的互联互通。该平台把原本复杂的交叉调用关系变为简单的一对多关系，参与整合的各盟员需要注册到统一的请求服务平台，通过与支撑平台的交互，各盟员之间的互访问题可以很好地解决，最大程度地满足企业信息和资源共享的需求。
3，2 敏捷造船计划制定与下达
敏捷造船联盟是个动态联盟，每个造船项目都可能会选择不同的供应商或合作商。所有盟员向服务注册中心注册自己所能提供的服务，盟主根据需要进行选择。因此，敏捷造船计划制定的过程实质上是盟主把造船任务进行分解，并分配给各盟员的过程，而计划下达的过程实质上就是动态联盟盟员确定的过程。
首先要将造船任务进行分解。文献中提出了基于现代船舶工作分解结构的造船计划管理体系，即建立以船舶建造过程为主、以任务包分解为辅的船舶工程分解模式，并在此基础上建立起造船大、中、小日程计划之间的联系。该体系对敏捷造船模式依然具有借鉴作用。但是在敏捷造船环境下，由于由多个企业组成了动态联盟，不确定的因素就会大大增加。如果把船舶工作分解结构分解到粒度很小的工作指令，则可操作性就会大大降低。因此，对船舶进行工作结构分解的时候要考虑船舶工作结构分解的粒度问题。当前很多船厂把管系制作等小粒度的工作进行外协加工，但在船舶结构标准化的前提下甚至可以把分段制作委外加工。粒度大小的确定需要考虑联盟的稳定性、环境的稳定性等因素。本文提出的面向服务架构的敏捷造船计划管理模式中，盟主负责制定大日程计划和中日程计划，而小日程计划要结合盟员的实际生产情况，在满足盟主交货期要求下由盟员自行制定。
其次，盟主根据中日程计划以及盟员的生产能力数据，在服务注册中心中查找符合当前项目需求的盟员，并发出请求，最终确定项目的盟员。再根据中日程计划及各盟员的实际生产情况，制定符合盟员实际情况的小日程计划。小日程计划将中日程计划分解为盟员内部作业计划，该计划以准时完成任务为目标，协调按工种划分的盟员内部各班组所承担的各类生产任务工作量。 3，3 敏捷造船计划执行
各相关盟员执行计划，根据计划的反馈结果、生产物流的状态跟踪等信息进行生产实时分析，作为计划调整和生产调度的依据。计划调整的结果可以是盟员依据新的计划执行生产过程，或在服务注册中心查找新的服务提供者，并确定新的动态联盟，继续船舶敏捷建造过程。敏捷造船计划管理采用推进式与反馈式相结合的方法。
由于MSWBS划分的粒度可能较大，因此盟员在执行计划时具有一定的弹性。从敏捷造船动态联盟盟主的角度来看，他所关心的是盟员能否按照盟主的要求完成中日程计划，以保证交船日期。至于小日程计划的完成过程，不是盟主关心的。当然，一方面，盟主的大日程、中日程计划的制定要考虑到盟员的生产能力，即要考虑小日程计划制定及完成情况；另一方面，按计划完成生产任务也是盟员的职责。
3，4 敏捷造船计划控制
船舶敏捷制造从船舶设计、分段制造，以及到最后的船舶试航这一系列生产中，以船舶总装厂作为盟主，把船舶设计、管系制作、钢板切割和标准分段生产等交给具有更好生产优势的加盟厂、协作厂和钢材集配中心等来生产的过程。船舶制造生产运作流程简图如图3所示。
从图中可以看出，下道工序生产进度也会受到上道工序的影响，这一点同单一生产系统类似，只是上道工序可能是在盟员内生产。基于约束理论，船舶敏捷制造企业中也必然存在影响整个生产运作的瓶颈环节，可能是某一分段制造、管系制作、船台总装等占用关键资源或能力有限的生产环节或盟员。船舶敏捷制造企业生產运作必然会受到系统中瓶颈环节的制约。为此，船舶敏捷制造盟主和盟员通过信息共享，根据瓶颈盟员的运作情况对其上游盟员实行拉式控制，而对其下游盟员实行推式控制，从而使动态联盟系统都按照瓶颈盟员确定的节拍运作。
对于盟员内部的关键工序和动态联盟系统中的瓶颈盟员的进度进行监控可从生产准备、物资准备、技术准备和计划反馈、生产物流反馈等几个方面来进行。生产准备主要包括生产管理部门制定的计划以及定额管理部门制定的作业指令；物资准备主要包括各瓶颈监控点关注的物料的到位状态；技术准备主要包括各瓶颈监控点涉及的各种技术资料；计划反馈主要包括生产中小日程计划反馈、作业指令反馈；生产物流反馈主要对分段以及托盘的生产物流状态进行反馈。
4、总结
敏捷造船是船舶建造模式的最高水平。结合敏捷造船的特点和s0A的思想，本文提出面向服务架构的敏捷造船计划管理体系。论述了按照PDcA的思想，敏捷造船计划的编制、下达、执行、控制的原理和过程。但本文只提出了敏捷造船计划管理体系的框架，在敏捷造船实施过程中还有很多问题还有待进一步研究，例如造船工程数据复杂性在这里被忽视了，业务处理过程及处理方法的复杂性也被忽视了等等。