基于虚拟流水的多重约束环境下船体分段车间动态调度

提出了固定位置分段生产和流水式的作业模式结合的分段虚拟流水式建造模式,分析了分段作业-人员-工具-物料-场地多关联约束下的资源调配机制。考虑时间-空间-资源等多重约束,给出了一种基于虚拟流水线生产模式的人员调度算法和场地调度算法,同时以某船厂的实际场地布局和生产建造数据为案例进行了分析讨论。结果表明,提出的算法能够较好的适应分段调度过程的多重约束、动态调整等特点,较大幅度提高分段建造资源的利用效率。     

基于虚拟流水的多重约束环境下船体分段车间动态调度

文章提出固定位置分段生产和流水式作业模式结合的分段虚拟流水式建造模式,分析分段作业-人员-工具-物料-场地多关联约束下的资源调配机制,考虑时间-空间-资源等多重约束,给出了一种基于虚拟流水线生产模式的人员调度算法和场地调度算法。以某船厂的实际场地布局和生产建造数据为案例进行分析讨论,结果表明,提出的算法能够较好地适应分段调度过程的特点,较显著提高分段建造资源的利用效率。     

面向准时化生产的船体分段排产分析

针对国内某典型船厂存在的智能化程度低、作业方案可控性差和库存成本高等问题,以减少船体分段的库存时间、满足分段的开工时间限制和保证胎位负荷均衡为目标建立数学模型,并引入遗传算法解决此类NP-Hard问题。在算法运行过程中采用混沌映射、精英保留策略和自适应交叉变异算子增强算法的全局寻优性和收敛性。对某船厂的实际生产数据进行计算和对比分析,结果表明,采用改进算法所得结果比船厂排产计划库存时间更少,资源利用率更高,该算法有效。     

船舶分段建造计划仿真

分析了现代精益造船模式下所要求的船舶分段建造流程以及国内船厂生产计划的制定方式,利用虚拟制造技术,对船舶分段建造计划进行了仿真;构造了仿真模型,基于该模型进行了仿真系统设计;并利用VC语言编制了程序,实现了船舶分段建造计划的仿真.以大连某船厂生产11万吨成品油船的生产计划为实例,进行了仿真计算;经计算,证实了提出的仿真模型和方法实用可行,为船舶分段建造计划的制定和优化提供了一种合适的新方法和手段.     

推拉结合的船舶分段智能车间高级排程方法

为实现流水线和工位按节拍生产且产能最大化,车间作业计划与实际生产要素相匹配,分析船舶分段智能车间的作业对象和工艺流程,建立以薄板平面分段流水线为主线和传统工位为支线的工效模型,通过推拉结合的方式,实现船舶分段智能车间高级排程,为车间执行层提供有效管控手段,最后以国内某船厂豪华客滚船分段制造流水线为对象,验证该方法的有效性.     

大型汽车滚装船薄板分段划分研究

根据船厂的起重和运输能力、分段场地面积、生产组织计划、装配工序等要素以及8500PCTC船型特点,制定了大型汽车滚装船薄板分段策略,制定薄板划分原则。船体建造生产数据表明,制定的分段划分方案提高了分段预舾装率,以及小组立、中组立和分段的建造效率,大大提升了滚装船生产效率。     

基于Plant Simulation的船厂平直车间作业仿真与优化

船体分段的制造在整个船舶生产过程中占据了大量时间,因此,缩短分段制造时间是缩短船舶建造周期、降低建造成本、提高船厂生产效率的关键所在。以船厂平直车间为研究对象、以缩短车间生产平面分段的最大流程时间为目标,使用Plant Simulation对平面分段的生产制造流程进行模拟仿真,并基于仿真结果使用内置遗传算法功能模块对分段生产顺序进行优化处理,以达到缩短最大流程时间的目的,对分段车间的生产排程具有实际意义。     

曲面分段加工的虚拟流水线生产模式及关键技术探讨

本文在简要评述中国船舶生产发展过程的基础上,提出了曲面分段加工的虚拟流水线作业模式.针对曲面分段加工虚拟流水线作业的特点,研究了曲面分段加工虚拟流水线生产模式的关键技术:作业负荷均衡技术和生产控制技术;虚拟流水线的自适应控制机制技术.利用虚拟流水线生产模式可以有效地提高船舶生产效率,降低生产成本,提高整体竞争实力.     

矩阵组织结构及在造船企业中的应用

在以中间产品为导向的现代造船模式下,传统的直线职能式组织结构组织对船厂中间产品的生产管理制约因素逐渐放大。结合矩阵组织理论,增加与船厂职能层级一致的横向项目管理结构,提出应用项目执行清单归类各部(课)的项目作业,描述改进后的组织结构在某制造船厂曲面分段中的应用,满足现阶段船厂生产管理模式需求。     

基于改进差分进化算法的船舶曲面分段车间调度

为有效提升船舶曲面分段车间的加工效率,解决已有算法存在的易陷入局部最优解和初始解质量低的问题,提出一种改进的差分进化算法,对曲面分段调度问题进行求解。以最小化完工时间和最小化班组间负荷差距为目标,建立该曲面分段调度问题的双目标数学模型,并采用改进的差分进化算法对该问题进行求解。该改进差分进化算法将全局搜索策略与局部搜索策略相结合,能提升初始解的质量,并加快收敛速度。使用某船厂的实际数据对该算法进行有效性验证,结果表明,该算法能有效求解船舶曲面分段调度问题,能更好地提升船舶曲面分段制造调度作业效率。     

面向船坞总组场地的分段调度管理技术研究

总组场地分段调度管理系统以资源、任务为核心,以生产计划为驱动,以信息系统为支撑,借助虚拟仿真技术,建立分段调度优化仿真分析模型,提前策划生成较优的总组场地分段布局方案和龙门吊装方案,实现船厂总组搭载阶段的均衡、高效生产,提升船厂信息化管理水平。     

船体分段制造日程计划的模拟与优化

本文分析了国内外对分段制造日程计划的研究状况,得到了适合中国国情的研究思路。提出了分面制造日程计划的模拟与优化方法,包括年生产计划的分解、构造排序函数、分段进出场地的规则,提出了优化的目标函数,以若干艘相同的７万吨级散货船为对象组成一年造船计划,以上海一造船厂为模拟船厂,用Ｄｅｌｐｈｉ编制程序,实现了计划的模拟,并能达到优化。经计算证实本文提出的方法是可行的。     

面向多约束的船舶组立构件建造作业调度方法研究

为了提高船舶中小组立等中间产品建造作业调度能力,提升船舶建造效率,提出面向多约束的船舶组立建造作业调度方法。首先,分析船舶组立建造的工艺流程和作业调度方法,综合考虑机器小组、工艺和交货期等多种约束条件,以建造周期最短为调度目标,建立船舶组立建造作业调度数学模型;其次,综合运用算法分解策略及调度规则,设计改进的最短作业优先调度算法实现模型求解;最后,以某船厂建造车间一定生产周期（17天）的中小组立先行中日程计划为对象,验证该方法的有效性和实用性。研究结果表明,所提出的面向多约束的船舶组立建造作业调度方法相较于当前的调度方法,排产周期压缩22小时,即缩短了原有周期的16.18%,有效提高了生产计划排产和作业调度效率。     

Optimal scheduling of block lifting in consideration of the minimization of traveling distance while unloaded and wire and shackle replacement of a gantry crane

Nowadays, shipyards are making every effort to efficiently manage their resources such as gantry cranes, transporters, and block stock yards. The scheduling of block lifting for a gantry crane has been manually performed by an expert shipyard manager for many years. Such a practice, however, can lead to an undesirably long time to produce scheduling plans. In addition, the quality of the scheduling plans may not be optimal. To improve the overall process, a block lifting scheduling system for a gantry crane was developed in this study by using optimization techniques. A block lifting scheduling problem was first formulated as a multiobjective optimization problem. For a gantry crane, minimization of the traveling distance while unloaded and wire and shackle replacement between block lifting was considered. An optimization algorithm based on the genetic algorithm was then proposed and implemented so as to solve the problem. To evaluate the efficiency and applicability of the developed system, the system was applied to an actual block lifting scheduling problem in a shipyard. Compared to results achieved by manual scheduling by an expert manager, the results of this work show that blocks can be more efficiently lifted by a gantry crane when the developed system is applied.     

Optimization of shipyard space allocation and scheduling using a heuristic algorithm

In this article we describe the development of a tool that allows planners to efficiently and effectively plan space within valuable areas of a shipyard. Traditionally, space is considered as resource; however, it is difficult to accurately account for and plan its consumption with the currently available planning software’s. The spatial scheduling tool described in this article can be used by planners to manually or automatically reserve space within the shipyard for construction of large blocks over the entire erection period of the ship. The software is coupled with a heuristic optimization solver inspired by an algorithm used for "3D bin-packing problems." The result is the ability to efficiently generate and compare multiple space allocation alternatives in a reduced time with the ultimate goal of maintaining the critical ship erection schedule. A better solution than manual or semi-automatic allocation of blocks can be obtained through the optimization module.     

修船码头移泊调度系统研究

文章针对修船厂码头泊位计划调度安排进行分析,对智能移泊调度系统进行定义,实现人工调度与智能调度的结合,为企业船舶调度管理提供了计算机辅助决策功能。     

船舶平面分段流水线模糊调度系统开发

为了有效应对船舶平面分段的加工时间和交货期的不确定性,本研究面向船舶平面分段调度的生产实际,基于动态链接库技术和面向对象编程技术,设计开发一套界面友好的操作便捷的平面分段调度系统。通过输入模糊加工时间和交货期数据,生成平面分段模糊调度方案。本系统创新性地开发出反应式调度功能,有效应对生产中的急件加工打乱原有调度方案的状况。通过上海某船厂的实际案例数据,充分验证系统的有效性和实用性。     

基于虚拟仿真技术的船体分段制造计划管理研究

为使编制的计划具有良好的可执行性,利用虚拟仿真技术建模和优化,对编制的计划作出预测评估和可行性分析。通过Plant simulation仿真工具,参照车间实际布局,从车间层到单元设备,逐层次建模,根据设计输出BOM所确定的中间产品物量及工艺流向,结合场地资源、设备资源和劳动力资源等约束条件,把船厂生产信息完整的映射到仿真平台。通过仿真所得到的可视化分析结果,利用GA遗传算法优化仿真结果,评价计划编制的合理性和可执行,为计划编制提供基于可动态实时调整的参考方案。     

船体分段下胎封固支撑位置优化算法的研究

分段下胎封固是分段建造过程中的一个工艺环节,它关系到分段后续装配过程的精度控制。文章在船体分段下胎封固的一般工艺原则指导下,对分段下胎封固的支撑点设计进行了研究,通过计算分段在下胎封固之后的变形,以结构变形量最小为优化目标,采用随机行走法对封固方案进行了优化。以某一双层底分段为例,对优化之后的分段变形量进行了分析,结果符合预期,表明该优化算法可以用于分段的下胎封固支撑点优化设计。同时,文章利用MATLAB开发了针对下胎封固工艺方案设计的可视化界面。