GTHCA零件分类编码系统之探讨

零件分类编码系统是实施成组技术的一件重要工具。为建立船体零件的分类编码系统,本文对船体零件的形状特征、材料种类、制造工艺特征等进行了分析,找出其相似性,然后按相似性准则,采用分类编码法将船体零件分类编组。在此基础上设计了成组技术船体建造管理(GTHCA)零件分类编码系统。GTHCA系统采用混合式子系统分段式总体结构,混合式编码结构。     

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。     

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。     

面向现代造船条件的船体类模块分段定义

为了使造船企业走出靠简单扩大再生产提高生产效率的误区,提出船体类模块分段的概念,以模块制造理论为基础,以模块化制造思想为指导,在不改变现有非标准船舶的船体结构和非标准生产能力配置的前提下,对船体分段进行几何结构和制造工艺等方面的相似性分析,确定船体类模块分段标准。     

船体分段装配单元决策研究

子装配划分的自动实现方法是装配CAPP的研究难点,针对船体装配工艺设计自动化程度低,影响船舶建造周期和质量,设计了分段装配单元决策系统,建立了分段装配信息模型,基于模糊数学理论,提出了分段装配单元划分的模糊聚类方法,实例表明该方法是合理可行的.     

船体零部件标准化设计思路

为了提高造船效率、降低造船成本、提高造船质量,造船行业需要引入先进的智能制造理念。船舶制造作为典型的离散型制造行业,其传统的船舶设计、制造模式在一定程度上限制了智能制造技术的大范围推广应用,从船体零部件标准化设计角度,研究如何利用标准化设计手段来扩大船厂智能制造应用范围和场景。形成船体零部件标准化、批量化设计原则和标准,达到降低船舶智能制造技术难度,最终实现船舶制造向连续型生产模式转变的目的。     

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。     

应用激光经纬仪进行大接缝划线实现无余量大合拢

我厂在27.5米拖轮和千吨级甲板驳的分段制造中,使用激光经纬仪进行大接缝划线,成功地实现了无余量大合拢,使原来的二次定位工艺,改变成为一次定位工艺,大大提高了产品的质量和生产效率,缩短了船台装配周期,收到了良好的技术经济效果。其中千吨级甲板驳的船体中段是在纵倾胎架上制造的,特将应用激光经纬仪在纵倾胎架上划线的工艺过程作一介绍如下。     

基于模糊评判的船型变换法及软件实现

将模糊理论应用到船体线型设计中,提出了一种新的横剖面面积曲线生成和线型变换法。特点是在给定方形系数 Ｃ_ｂ、浮心纵向位置 Ｌ_（ｃｂ）和傅汝德数 Ｆｎ后自动或人机交互地调整模糊权函数,生成一系列满足设计要求的船体横剖面面积曲线。在给定母型船后就能生成系列新船型供进一步优选,使计算机辅助船体线型设计更加灵活、方便和实用。２０００ｔ供油船、２８０００ｔ多用途船和１５００００ｔ油船的线型设计,证明了该方法的先进性和实用性。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节.本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式.对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义.给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程.     

“木兰”船体分段拖航过程中折断事故分析

以"木兰"船体分段拖航折断事故为工程案例,分别采用许用应力设计法、极限状态设计法两种分析方法对该船体梁强度进行校核,分析舱室进水对设计载荷的影响。结果表明:基于有限元的极限状态分析方法能够准确地得到结构极限承载能力,其损伤模式及过程与事故吻合较好,是可靠的事故分析方法。该船体分段在6级风浪载荷下的极限强度满足规范要求,但舱室进水严重恶化了中垂情况下船体梁的受力状态,最终导致了船体中垂折断事故的发生。     

基于Weld-sta软件的船体结构焊接变形预测

预测船体复杂结构的焊接变形对制造工艺设计和精度控制具有重要的工程价值.基于固有应变理论,利用船体结构焊接变形预测专用软件Weld-sta对多用途船双层底结构焊接变形进行了预测,发现船长方向收缩最大变形量为13.2mm,船宽方向最大变形量14.5 mm.通过数值模拟结果与实验实测值的对比,可以得到软件计算的精度超过80%,验证了固有应变理论及软件用于焊接变形预测的可靠性,并在此基础上针对船体总段船台合拢的焊接变形进行了预测,发现焊接总收缩变形量为50.339 mm,与实际加工经验基本吻合.根据此结论可以针对各船体总段预留合理的焊接变形收缩量,验证了固有应变为基础的弹性板单元有限元预测法在船体总段合拢焊接中应用的可行性.     

铰连接在深水S型铺管中的应用

为了能够在S型铺管过程中将管线、船体和托管架三者作为一个整体进行耦合分析,使用势流理论用于计算船体受到的波浪力,广义弹性接触面法模拟托辊与管线之间的接触,采用带有铰接刚度的铰连接来模拟管线的上弯段,集中质量法用于模拟管线的中垂段和下弯段。通过时域全耦合方程将整个系统联立求解,并将这种方法的结果和未考虑上弯段管线接触的结果与实验值进行了对比发现:新计算方法能够使管线受力和船体运动都更为接近于实际值。对管线张力进行了谱密度分析,得到了对管线张力作用较大的频谱范围,为其在不同海况下的适应性提供了技术参数。