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。     

船舶中小组立焊接机器人的发展与应用现状

焊接作为船舶和海工装备建造的关键技术，中小组立部件是船舶装配的重要对象，加大对中小组立焊接机器人的发展与应用是进行船舶智能制造的重要一步。为了更加全面的了解船舶中小组立焊接机器人，文章介绍了其在国内外的发展及其关键技术，中小组立机器人将多学科技术融入具备不同特征的中小组立生产中，在保证产品质量一致性的同时提高造船厂自动化生产效率，实现高效造船。     

面向智能制造的船舶小组立中间产品工艺路线

针对传统的船舶小组立制造工艺路线,简述小组立中间产品概念,提出小组立工艺路线智能化改进的原则和方法,构建小组立智能生产线。重点阐述小组立智能生产线各工位的功能及作业流程,详细解析小组立智能生产线的关键技术,为提高船舶小组立制造的效率和质量提供有效支撑。     

船体小组立自适应路径规划系统

通过对船舶小组立产线中机器人焊接系统的技术水平分析,研究小组立产线的科学排产、节拍控制和工艺匹配等技术,论证机器人船体小组立自适应控制方法对比和结构件特征参数化定义技术,分析视觉识别和路径规划作业后处理技术方法,并进行实验论证,为船体小组立生产线智能化升级提供可以借鉴的方向与思路,为船舶建造智能化转型建设积累实践和技术经验。     

面向智能制造的分段小组立工位制节拍化生产模式

工位制节拍化生产模式是船舶分段建造阶段实现智能制造的有效方式之一,为充分研究论证工位制节拍化生产模式在分段建造环节应用的可行性,特选取分段小组立流水线开展相关研究和试验论证工作。通过开展一系列试验,规范和固化分段小组立施工工艺和标准作业时长,有效提高分段小组立流水线单位面积的产量。试验结果表明,工位制节拍化生产模式是有效提升分段建造效率的重要途径之一,需基于标准化作业和准时化需求配送来实现,仅完成单个环节的改造无法充分体现工位制节拍化生产模式的应用效果。     

船舶小组立装焊作业单元CPS系统研究与应用

当前船厂小组立装焊作业过程存在作业任务信息无法直接传递至现场,现场实际执行的状态信息无法及时反馈等问题,导致装焊作业混乱、装焊效率低下.为了解决上述问题,针对船舶小组立装焊作业单元进行研究,构建基于信息物理融合(CPS)的智能制造系统.首先分析了小组立装焊作业流程;然后梳理了装焊作业任务数据,构建了小组立装焊作业数据模型,并在此基础上,完成了基于物联网的CPS框架设计以及系统功能开发,实现了对装焊作业过程的有效监控;最后将该系统应用于某船厂小组立装焊现场,有效规范了装焊作业过程,提高了装焊效率.     

机器学习预测船舶分段车间机器人作业时间分析

船舶分段T梁焊接工位已实现机器人作业,实际作业时间与离线编程软件预估理论时间相差较大,船舶车间量化派工效益难以体现。基于此,提出一种多类型焊缝线性模型,基于机器学习,训练各类型焊缝权值,得到模型函数,预估船舶分段T梁焊接工位作业时间,并可推广到小组立、中组立、涂装等满足作业物量与作业时间呈线性或接近线性分布的车间。     

多规则融合的船体小组立部件装焊作业调度算法

针对小组立装焊作业周期长、场地资源利用率偏低等问题。以最小化装焊作业完工时间为目标,考虑了装焊过程中的先序约束,人力资源约束和场地空间资源约束,建立小组立装焊作业的调度模型；设计了多规则融合的船体小组立部件装焊作业调度算法；利用最化小总时差规则优化装焊任务序列,利用最短可用模式规则优化任务的工人分配,利用改进的初始配置规则与最大化残余空间利用率规则优化小组立装焊的空间布置。最后,从实际船舶制造过程中收集的数据进行验证,结果表明,装焊作业完工时间缩短了21%,证明了该算法的有效性     

船舶分段制造装备智能化需求分析

针对国内造船企业船舶分段制造装备自动化、智能化应用水平较低的现状，以作业工序的零件打磨、理料、小组立焊接、中组立焊接及喷涂等方面为切入点，分别从路径规划、信息感知、协同作业、智能决策等方面提出船舶分段制造装备的智能化需求，为船舶分段智能制造装备的研制提供必要的目标图像。     

舾装件在船体小组立阶段的布置

为提高船舶舾装件的预装率,需要将一些舾装件在船体分段建造的小组立阶段进行安装。主要通过对船体小组立的形式和小组立阶段舾装件的分类进行分析,进而介绍舾装件在船体小组立阶段的布置。     

船舶智能制造流水线质量检验数据采集技术应用

结合船舶建造质量管理内容和船舶企业实际情况,对智能制造流水线环境下的质量检验数据采集技术进行研究。建立船舶建造质量检验数据采集实现路径,从精度检测数据采集、焊缝检测数据采集和常规检验数据采集等3个方面提出相应的技术方案,可显著改善质量检验数据采集速度慢、效率低的现状,帮助船舶企业进一步提升质量管理水平。     

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。     

船体T型材智能装焊系统开发

在传统船舶建造中,T型材安装定位劳动强度高、工作效率低且存在安全隐患。以船体T型材智能装焊系统为开发对象,介绍系统构成,阐述系统关键部件功能,设计系统工艺流程,实现T型材的自动安装定位和焊接。基于自动化定位、抓取、放置和焊接,该系统可大幅降低劳动强度、提高生产效率。     

管道预制生产线研究

研究管道预制生产对提高船舶工程施工速度、缩短工期、提高工程安装质量、提高经济效益具有重大意义,文章介绍了船舶管道预制生产线的组成部分,阐述了管道制造生产线中重要设备的工作原理和重要机构的运动方式,分析了设备的工艺参数,可作为实际管道预制流水线的作业指导,也可为其他智能制造项目提供借鉴和参考。     

面向大型豪华邮轮薄板平面分段流水线的信息化技术

结合大型豪华邮轮建造特点,描述薄板平面分段流水线生产工艺流程及信息化需求,对数据驱动生产技术进行研究及应用介绍,结果表明:数字驱动生产技术的应用在薄板分段生产中能实现薄板线主线工位基于模型指令驱动,减少生产过程中人为介入及出错,节约人工,实现智能自动化运转,有利于推进邮轮建造的数字化、网络化和智能化,助力大型邮轮薄板零部件生产迈向国际一流水平。     

危险区域节点装配检验线设计优化

针对危险区域节点装配检验线设计基准不同以及生产检验困难的问题,以18万t散货船危险区域节点为例,通过与生产设计相结合,对实际检验公差要求进行分析,优化装配检验线设计,经过实船建造验证该优化能够提高装配效率,缩短船坞建造周期.     

基于数字孪生的船舶管件加工生产线柔性管控系统

针对现有船舶管件加工在生产管理、调试和生产线柔性管控等方面的不足，利用数字孪生技术，进行船舶管件加工生产线虚拟模型构建、虚实生产线同步行为设计、虚实生产线交互接口设计、信息分析和生产线柔性管控等方面研究，设计开发基于数字孪生的船舶管件加工数字化生产线柔性管控系统，实现船舶管件加工生产线自动生产和远程管控等。该系统可为其他离散型制造生产线建设和管控系统设计提供借鉴。     

大舾装可视化虚拟装配DAP技术应用

依托车间现场可视化平台,通过制订装配编码规则、转换轻量化装配模型、集成模型与图纸和文件信息、设定装配信息发布规则,实现面向生产车间的大舾装可视化虚拟装配分段装配规划(Detailed Assembly Planning,DAP)技术应用。以某超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)的典型分段为对象,进行实例应用。通过实例,大舾装可视化虚拟装配DAP技术的有效性和先进性得到验证,为更深入的船舶智能制造研究打下基础。     

基于改进Apriori算法的船用柴油机装配工艺文件关联规则挖掘研究

柴油机作为船舶关键部件之一,其装配工艺设计的合理与否与船舶的整体性能直接相关。针对企业历史装配工艺文件不能充分为新机型装配任务发布时装配工艺设计提供支撑的问题,提出一个基于关联规则挖掘的柴油机装配工艺规则挖掘系统,该系统充分利用已有装配工艺文件,结合数据挖掘技术,对文件进行挖掘分析,建立装配规则库,为后续装配工艺智能设计提供数据支持。本文提出一种改进的Apriori算法,建立了关联规则挖掘的数学模型和基于自定义词典装配工艺文件分词算法,将分词处理过后的文件可以作为数据挖掘算法的输入,并在传统Apriori算法的基础上提出一种改进的Apriori算法,该算法核心思想是在对候选频繁事务集剪枝时,降低算法的时间复杂度,从而提高挖掘效率直到获得柴油机装配工艺文件中的关联规则。最后以某船厂的历史机型柴油机气缸盖装配工艺文件为例,验证了改进Apriori算法在挖掘柴油装配工艺文件关联规则时的可行性和有效性。