船舶管件加工智能生产线的设计与实现

传统管件加工车间依靠工人进行劳动密集型加工、储运,对生产过程数据和质量数据缺乏必要的管控手段和技术。通过梳理工艺流程,并将智能制造理念与传统管件加工生产线现有的制造模式深度融合,设计一条面向中小管件柔性加工的管法兰焊接加工无人生产线。通过现场运行调试,实现管法兰焊接生产线的可靠、稳定运行,提高焊接质量和生产效率,满足企业的预期要求。     

基于数字孪生的船舶管加工数字化车间研究

数字孪生是实现物理车间与虚拟车间交互融合的有效技术手段,被国内外相关学术界和企业高度关注,但目前的研究尚处于理论研究阶段,研究成果相对较少且缺乏整体解决方案。本文分析传统车间管控系统架构存在的不足,提出基于数字孪生的数字化车间运行新流程。基于B/S架构进行数字孪生系统设计,并给出与业务系统进行数据及接口集成的方法。利用数据采集网关技术,将现场设备数据进行实时采集、分类、清理及上传,实现基于现场实时驱动的虚拟车间运行。从产品、生产线、过程信息3个方面构建基于数字孪生的车间信息模型。最后,基于武昌造船集团有限公司的全自动化直管柔性加工生产线实现了数字孪生车间系统。     

管件族制造编码的设计

本文讨论了船舶管件加工与安装所需的生产信息，并根据某船厂管于加工生产线引进工作的需要，设计了应用成组技术的管件族加工编码系统，提出了具体的实施办法。     

船舶管件加工智能生产线的设计与实现

传统管件加工车间依靠工人的劳动密集型加工、储运,对生产过程数据以及质量数据缺乏必要的手段和技术进行管控和追溯。通过梳理工艺流程,并将智能制造理念与传统管加生产线现有制造模式深度融合,设计了一条面向中小管件柔性加工的管法兰焊接加工无人生产线,经过现场运行调试,实现了管法兰焊接生产线的可靠稳固运行,提高了焊接质量和生产效率,满足了企业的预期要求。     

船舶管加工工艺数据库系统设计与应用

为提高船厂对管件生产数据和质量数据的管控，提出构建船舶管加工工艺数据库系统。研究管加工工艺数据库系统总体设计，梳理管加工工艺流程，完善管件组立过程。经船厂实际应用，船舶管加工工艺数据库系统实现管件物料清单（Bill of Material，BOM）管理规范化和工时精细化，可有效提高船厂生产效率，满足企业预期要求。     

船舶与海上设施数字孪生技术应用

在船舶与海上设施行业,将数字孪生技术应用于船舶与海上设施行业的设计、制造、运营等全生命周期阶段,是提高设计效率、提升数字化运维管控水平、改善配套产业发展等的有效手段.     

船体结构数字孪生技术及应用

数字孪生技术可真实复刻物理实体至数字空间进行虚实映射，其框架包括物理世界、数字世界、孪生数据池、服务应用和数据连接等五个维度。船体结构数字孪生即在数字世界中建立载荷物理场与结构孪生体并实时获取结构响应状态，可从设计仿真、生产制造和航行运维三个阶段探讨应用方向。本文针对模型降阶技术，基于本征正交分解法对船体结构位移场矩阵计算得到正交基底，截取主要成分构建低阶方程组，可快速求解得到降阶模型在各工况下的位移推算值。本文方法与传统有限元结果吻合较好，计算效率大幅提升，可实现船体结构响应的实时分析，为构建船舶数字孪生体提供基础支撑。     

基于多领域建模的船舶凝给水系统虚实映射方法北大核心CSCD

[目的]传统的建模分析方法难以对船舶凝给水系统进行有效的在线监测和状态评估,因此,有必要针对船舶凝给水系统全寿期开展精准有效的虚实映射方法研究。[方法]在多领域建模的基础上,将机理模型与多源数据相结合,运用多领域物理建模语言Modelica与MWorks系统仿真平台构建凝给水系统的数字孪生模型,融合在线及离线数据、数值计算、仿真分析等方法,评估船舶凝给水系统运行状态特性。[结果]所建立的模型可对凝给水系统进行全工况的动态特性分析,静态分析误差小于2%,动态响应趋势与实际运行一致。[结论]所提方法实现了凝给水系统物理实体与数字孪生模型的虚实映射,可以为船舶热力设备健康管理奠定基础。     

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。     

客货滚装港口数字孪生智慧运作模式

鉴于智慧港口“人-机-物”高度密集、自动化信息化要求较高和信息物理融合需求强的特性,结合客货滚装智慧港口的规划、建设与运维,开展客货滚装港口数字孪生智慧运行模式研究。提出客货滚装港口数字孪生的系统组成及其运行机制;制定客货滚装数字孪生港口的系统架构。该架构融入BIM技术,能够利用BIM的信息模型、模型应用与业务流程信息管理的全寿命周期管控特点,实现港口数字化和智能化运作;给出客货滚装数字孪生港口智能决策的方案,实现安检计重、船舶配载和票务的三位一体智能管控,能够为客货滚装智慧港口建设及其系统开发提供参考。     

非假模取样方式下修船管件更换的新管逆向设计

传统修船管件更换工艺方法效率低、精度不稳定、人工和材料成本高、生产周期长，且存在较大的安全隐患。针对这些问题，融合测绘、软件、船舶制造与加工等关键技术，采取非假模取样方式进行修船管件更换的新管逆向设计，开拓一种数字化的管件制作思路。     

精益MES在船舶管件加工车间中的应用

概述精益制造执行系统（Manufacturing Execution System,MES）和船舶管件加工特点,详细阐述精益MES功能结构。精益MES将精益生产的思想方法贯穿于系统的开发和运用过程,并将其成功应用于船舶管件加工全流程生产中,以改造传统流程,借助信息化手段实现生产流程的数字化,对企业生产资源进行优化配置,从而促使企业各生产环节更加精益和高效。精益MES在船舶管件加工车间的成功运用对国内其他船舶企业的转型升级具有一定借鉴和指导意义。     

基于数字孪生的舰船蒸汽动力总体模型框架研究

[目的]为了实现舰船蒸汽动力系统的数字化、网络化和智能化,提出一种总体数字孪生模型应用体系。[方法]从物理对象、过程要素、生命周期及虚拟空间这4个维度,提出基于数字孪生的舰船蒸汽动力系统总体“四维思想模型”,并创建总体全生命周期的“五阶体系模型”,涵盖概念论证、系统设计、总装建造、试验试航及运维保障这5个典型的阶段。通过引入大数据、物联网、云计算、人工智能和基于模型的系统工程等先进技术,形成由物理层、接口层、数据层、模型层、调度层、功能层及应用层组成的舰船蒸汽动力系统总体数字孪生“7层架构模型”。[结果]舰船蒸汽动力系统虚拟设计分析及试验平台的验证结果表明,数字孪生体系框架可以有效支撑系统方案设计、操作运行分析及试验方案评估,从而实现舰船全生命周期中物理空间与虚拟空间的交互协同。[结论]研究成果可为舰船蒸汽动力系统的总体数字化设计提供参考。     

管子智能生产线数字化管理系统设计

为实现管子生产过程的智能化,设计一种高效的管子智能生产线数字化管理系统。涉及企业ERP系统、船舶中日程计划排程系统、供应链系统、车间MES系统、高级排程APS系统、设备监控SCADA系统、立体库管理WMS系统、车间拉料LES系统等先进的信息化管理系统,配合先进的生产设备和合理的生产线布置,可以有效节约生产成本,提高车间的生产效率,成为管子智能化生产的最佳示范车间,具有广阔的实际应用前景。     

管子智能生产线工艺布置设计

为了满足多元化船舶产品生产需要,设计一种具有高柔性、高效率的综合管子智能生产线的工艺布置。它在硬件上符合DN 40~DN 400管径碳钢管加工工艺流程要求,在软件上与公司现有的ERP系统对接,并自带MES系统,实现全自动区及半自动区的信息及物流顺畅贯通。所设计的工艺布置兼顾智能、高效、柔性生产特点,工艺适应范围广,产能可扩展,管子智能生产线规划方案理念及配置先进,符合智能化发展方向。     

依据MBD的LNG船分段虚拟建造仿真技术

依据基于模型定义（Model Based Definition，MBD）的船舶虚拟建造技术是对船舶设计技术的创新。通过选取液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船船体分段建造的重要工艺环节，基于统一的三维模型，根据船舶建造工艺流程，在实船建造前开展基于三维模型的虚拟仿真验证，动态分析船舶中间产品的可制造性以优化工艺设计，打通船舶产品设计（Ship Product Design，SPD）三维模型在三维完整性建模设计、虚拟仿真、生产中的数据链路，形成基于三维模型的产品设计、工艺设计和建造仿真技术方案，可有效降低现场返工率、提升船舶建造效率和质量。     

三维精密测量技术在船舶脱硫系统改造中的应用

以三维扫描精密测量技术为基础,利用实景复制技术实现船舶形体及部件三维数字化采集、三维建模及船体检测,并应用于在役船舶脱硫系统快速改造工程。可以实现型线绘制、三维建模、三维虚拟安装等,为后期改装设计、零部件检测、虚拟装配、船型验收等应用提供数据支撑,极大提高从采集到检测等工序效率,减少在航船舶停泊时间,节约船舶改装和维修成本。     

火车滚装船火车舱水幕系统设计与布置优化

以某火车滚装船项目为例，从分区、泵组、智能遥控、喷头布置、分区总管布置等方面对火车舱水幕系统进行设计与布置优化。与基础设计和布置进行比较，优化设计具有消除相邻分区喷淋盲区、减少泵组数量、减少管材耗量和减少现场施工量等优势。经实船试验，设计与布置优化可为后续或类似船型火车舱水幕系统的建造提供有价值的参考和借鉴。     

面向国产大型邮轮的虚拟设计评审方案研究

本文分析了国内大型邮轮三维设计模型的虚拟评审需求,基于Intergraph Smart 3D和SmartPlant Review软件,提出了国产大型邮轮虚拟设计评审的总体解决方案。该方案采用三维模型轻量化、模型虚拟评审以及大型邮轮设计-评审数据转换等关键技术,实现了面向大型邮轮设计的沉浸式三维模型全流程虚拟评审,并通过在国产大型邮轮设计模型上的应用测试,验证了该方案的可行性,可为提高大型邮轮设计生产效率、缩短建造周期以及降低生产成本等提供重要的技术支撑。