船体分段车间指标采集系统开发及应用

为验证船体分段车间智能制造执行管控系统（Intelligent Manufacturing Execution System，IMES）软件在多家船厂的应用效果，开发船体分段车间指标采集系统（Index Collection System，ICS）。该采集系统可对船体分段车间的生产效率、车间库存减少百分比、停工待料缩短百分比、船体分段无裕量制造率和品质报验差错率等5项指标按周期进行数据采集和处理，进行指标验证。根据验证结果，可不断完善优化IMES，以利推广。     

船体分段车间制造过程数据分类

梳理船体分段车间在制造过程数据的特点和问题,提出构建船体分段车间制造过程数据模型的必要性。以船体分段车间的产品实物流为基础,分析制造过程数据包含的范围并细化分类,对主要数据类型进行详细分析,建立过程数据结构框架。着重提取分段建造中的3条加工生产线,根据船体分段车间制造流程及车间管控的架构,分析关键生产线的设备信息传输关键节点及主要流向,为构建完整企业车间管理数据库奠定坚实基础,推进企业信息化、精细化生产管理进程。     

船体分段智能车间概念解析

对船体分段智能车间的定义、特征进行概要描述。对船体分段智能车间的总体架构、各架构层功能、空间布局设计及其原则、数据信息流通机制、智能车间管控系统的关键技术进行初步研究和探讨,为船海企业构建船体分段智能车间提供参考。     

船体分段智能车间发展趋势

通过梳理国内船体分段制造车间存在问题,确定船体分段智能车间建设蓝图。以信息化及软硬件发展水平为基础,制订船体分段智能车间智能制造实施路径:开展2.0补课,推进3.0普及,实施4.0试点。提出船体分段智能车间建设思路,重点针对车间架构进行分析设计,旨在推进船企信息化生产管理。     

基于分布式自主协同制造的船体分段智能车间体系

针对当前基于制造执行系统的船体分段智能车间设备故障报警不及时、数据流通传输速度慢、运行可靠性差等问题,提出一种基于分布式自主协同制造的船体分段智能车间体系。概述分布式自主协同制造,介绍船体分段智能车间的总体架构与运行机制等,对基于分布式自主协同制造的船体分段智能车间体系进行设计,并提出实现船体分段智能车间分布式自主协同制造涉及的关键技术,为船舶制造企业打造智能制造车间提供一种新的参考方法。     

邮轮薄板分段生产车间智能化管控和设备物联技术

针对邮轮薄板分段车间复杂作业工艺及设备信息联通问题,基于5G和工业互联网等新一代信息技术,构建分段生产车间智能化管控方案,提出由智能设备层、设备控制层、制造执行层、车间管理层、智能决策层组成的多层级系统框架;围绕薄板分段生产车间主要工艺设备,提出包含信息感知系统、数据采集处理系统、数据分析应用系统设备物联集成技术方案,并经过邮轮薄板分段车间建设,验证方案的合理性。     

基于工业互联网的船舶智能建造整体管控平台设计

针对船舶建造过程中应用软件未覆盖完整、应用系统相互独立、“数据孤岛”现象仍然存在以及信息化与业务难以融合的问题，提出基于先进工业互联网架构的船舶整体管控平台，分析整体管控平台与各应用系统间的数据交互和业务流程，探索某船厂在整体管控平台体系下的云边端协同技术。通过将信息技术与船舶生产技术充分融合，构建“统一数据、统一模型、统一架构”的船厂整体管控平台，实现船舶各业务系统的设备标准接入、数据融合共享和智能协同管控与决策，进而提高跨业务、跨层级和跨应用系统间数据共享的效率。     

面向船舶分段建造的智能胎架布置坐标快速确定方法

针对胎架布置过程中耗时耗力,浪费大量物资的问题,提出一种面向船舶分段建造的智能胎架布置坐标快速确定方法。首先,构建船体分段面密度模型,并求解其质心;然后,在胎架轨道和最大支撑载荷的约束条件下,确定胎架最优平面点位坐标;其次,通过拟合船体分段外板的曲面模型,以平面点位坐标及胎架活络头接触角度为条件,确定胎架与外板的接触点;最后,通过坐标换算方法,获取各胎架定位高度,确定胎架布置坐标。 本文选用某典型分段为对象,详细阐述确定胎架布置坐标的确定过程 ,实验结果表明该方法能够减少胎架数量、缩短布置时间。     

船舶管子加工智能车间研究与应用

主要针对船舶碳钢管加工智能车间进行研究,简要概述管子加工智能车间的概念、总体架构及数据流通机制。应用中间产品分类成组、中间产品流程重组技术,对管子加工智能车间总体布局进行设计。重点介绍管子智能加工生产线和生产线管控系统。展示管子加工智能车间的特点及优势,为提高船舶及海洋工程管子加工效率及质量提供有效支撑。     

基于云计算的海洋综合性试验船大数据处理模式探讨

为探索智能船舶在信息化和智能化应用上的深度,对其中的海洋综合性试验船的智能化改造进行具体研究,来推动智能船舶的良性发展。海洋综合性试验船的发展正由信息化向智能化转变,而试验数据的利用频率越来越高,以云计算为平台,预测技术为核心的智能试验船发展必将产生重要影响。为构建合理的海洋综合性试验船云计算模型架构,将参照它在信息化建设中存在的问题,将复杂的、异构的大数据进行信息融合,并根据这些特点,对海洋综合性试验船大数据处理模式的应用可行性分析,继而提出合理的云数据平台架构,满足海洋综合性试验船日常的数据分析,最后,结合实际应用,验证了该方法的有效性,提高了海洋综合性试验船的信息处理效率。     

基于可视化看板的车间物流管理系统设计与实现

以提升船体车间物流数字化、智能化为目标,研究视图和存储、缓存处理、智能调度和数据联通等关键技术,为系统性能提升、数据展示、车间场地布局规划、分段调度及资源合理分配等提供技术支撑。对车间场地、运输设备进行仿真,实现车间场地物流的可视化展示;建立中间数据库,实现与制造过程数据文档管理系统(manufacturing Process Data document Management system,PDM)工作数据的联通;根据用户需求,制定车间建造物量工时统计分析看板,开发车间物流看板管理软件系统,完成车间内托盘、产品、场地资源的配送流程管理及状态可视化展示。对物流看板的发展前景进行展望,对船厂物流智能化提出建议。     

基于UWB的船舶车间智能高精度定位系统应用技术

为实现对人员、设备、物料等各生产要素的精准定位,需研究船舶车间智能管理相关技术。基于UWB定位技术,开发船舶车间高精度定位系统,完成在典型船舶车间的试验验证,车间内关键要素定位精度达到分米级,为作业人员跟踪、实时生产管控提供辅助,提高车间生产效率,推进船舶智能制造。     

基于多智能体系统的海工装备项目物资仓储管控研究

为提高海洋工程装备项目的物资仓储管控效率,减少手工操作工作量,文章分析了仓储活动流程,构建了基于多智能体系统(MAS)的海工装备项目物资仓储管控系统框架,并进一步针对库位分配问题提出具体的协商模型和决策算法,最终采用B/S架构开发出基于MAS的海工装备项目物资仓储管控系统原型。实例验证表明,应用多智能体技术可有效辅助海工装备企业进行智能化物资仓储管控。     

船体分段吊装吊码布置综合优化研究

以某船厂57000DWT散货船G901分段为研究对象,根据最小应变准则与吊装设备性能等约束条件,利用粒子群算法实现吊码位置的优化,结合基于二分法的吊码最小数量优化方法,解决吊码数量和位置的综合优化问题,使优化后分段结构的总体应变能和最大应力得到有效降低。该优化方法对船体分段吊装的吊码布置具有实用和借鉴意义。     

船体分段制造质量信息追溯及软件实现

针对船舶企业在质量管控过程中对船体分段制造质量信息追溯的实际需求,提出质量信息追溯的技术方案和解决方案,并阐述船体分段制造质量信息追溯软件的设计思路和功能。该软件通过对原材料及相关证书信息、组件信息、焊缝及焊接实名记录信息的管理,完成原材料信息和焊缝信息追溯,并提供其他人性化的查看和快捷导出、下载等功能,方便其他系统对追溯结果的调用。该软件经过实际应用,可解决质量管理人员无法进行质量信息追溯的难题,提高船体分段制造质量的整体管控能力。     

船体分段外场物流实时综合监控系统

针对船体分段外场物流实时监控问题,提出船体分段外场物流实时综合监控系统方案。构建船厂外场区域地址编码体系,提出分段、平板运输车和船厂外场关键区域的监控解决方案,并基于移动智能终端技术初步研究分段外场物流在线指示方案。研究表明,该系统对管理者及时掌握分段外场物流过程状态、提高物流水平具有一定意义,也为船厂分段外场物流实时监控提供了一种有效的思路和办法。     

船舶总体弯曲变形对纵向布置曲柄摇杆机构极限摆角和最小传动角的影响

分析了船舶总体弯曲变形对沿船体纵向布置曲柄摇杆机构的机架尺寸所造成的伸长和缩减,并在深入研究机架尺寸缩减对曲柄摇杆机构极限摆角和最小传动角影响的基础上,提出了适用于沿船体纵向布置曲柄摇杆机构极限摆角和最小传动角的一组计算公式,最后以实例计算验证了船舶总体弯曲变形对曲柄摇杆机构极限摆角和最小传动角的影响程度。     

智能建造技术在水运工程软基施工管控中的应用研究

针对水运工程软基施工质量精细化管理难题,文章基于智能建造的内涵,提出了软基施工智能建造的总体框架,构建了从信息智能感知到智能分析再到智能馈控的施工智能管控体系,开发了软基施工智能建造管控平台,汇聚了施工智能管控系统的各类结构化和非结构化数据,形成了互联协同、智能生产、科学高效的软基施工智能施工指挥中心。实际工程应用表明,智能建造技术实现了软基施工的可视化和智能化管理,大大提升了工程的施工质量管控水平和效率,在类似工程中具有广阔的推广应用前景。     

船体平面分段智能制造流水线工艺装备技术

针对船厂对船体平面分段结构优质、高效制造的技术需求,以船体平面分段中间产品加工为功能对象,进行船体平面分段智能制造流水线装备的研发制造,突破流水线总体设计、智能化焊接、系统集成控制等关键技术,形成一条包含拼板装焊、纵骨装焊、中组立制造等多工位的智能化流水生产线。通过工程应用实现船体平面分段由传统生产模式向以智能装备为标识的智能制造模式转变,可显著提高船体结构加工制造技术水平。     

船厂安全管控平台的设计与实现

针对船厂安全管理,开发船厂安全管控平台。设计平台总体架构,论述平台主要功能,并进行应用展示。经船厂实际验证,该平台可满足船厂安全管理的业务需求,达到掌控船厂安全生产状况的效果,有效提高船厂安全管理水平。