面向船舶分段流水线的多工位协同作业建模技术

为实现船舶分段制造的流水化生产,提高生产效率,提出一种针对车间级的多工位协同制造控制系统,实现针对工位级的精确作业计划。通过分析分段制造工艺数据流、多工位协同作业的特点和关键协同数据,建立以月度生产计划总工期最短为目标的多工位协同作业数学模型。通过搭建仿真验证平台,以上海某船厂的实际案例数据为基础,充分验证模型的正确性,为多工位协同控制系统的建立提供理论依据。     

船舶管子加工智能生产线仿真平台设计

为了提高船舶管子产线的产能,使其满足生产需要,调研船厂管系典型加工流程,对主要加工设备、物流设备的设备参数、加工参数进行记录,利用仿真建模软件,完成管子加工生产线建模。建立典型设备的模型库,在软件中组合为虚拟生产线,并设计驱动设备及产线的程序,搭建出管子加工生产线的仿真系统,实现产线虚拟生产过程,可以直观地观察生产线的各工位工作的具体情况。     

基于车间单元的船舶建造系统仿真

从车间层面上展开船舶建造仿真建模技术的研究,将船舶制造这个复杂庞大的系统分解为更简单、更直接的车间生产仿真模型。通过eM-PLANT仿真建模工具,从设备层到生产线层到车间层自下而上逐层构建车间仿真模型,将生产工艺流程、场地与设备、人员配置、生产计划等船厂生产信息完整地映射在以车间为单元的仿真模型中。通过模拟仿真模型的运行所获取的可视性分析结果,为船厂生产管理者提供更加有效的管理参考资料。     

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.     

基于多种群混合遗传算法的车间实时调度系统

针对某船厂管子加工车间的实际情况,采用动态柔性调度技术,构建实时反馈调度模型,建立基于多种群混合遗传算法的车间实时调度系统,把动态连续的调度问题变成分块的静态调度问题,使动态问题静态化.针对调度问题的求解特点,提出基于多种群粒子群的混合遗传算法的任务调度算法.运用上述理论和算法,通过仿真和实际应用,结果表明该实时调度系...     

大型船舶平面分段智能车间的物流系统

目前,车间级的物流系统调度问题研究主要通过信息采集和现场监控解决,并没有通过优化算法进行实际分析。本文主要研究大型船舶平面分段智能车间的工件、物流设备的调度问题。首先将平面分段中的不同工位进行重组,同时将天车和卡车进行并行处理。其次引入有阻塞的混合流水线车间调度模型,搭建大型船舶平面分段智能车间物流系统的数学模型。最终基于粒子群优化算法(PSO),计算部件加工时间最短的数值仿真。     

仿真在造船企业管子生产物流系统中的应用

以某造船企业管子分厂产能评估为应用背景,针对生产过程为多班制、多工艺、多工序、混合作业的复杂生产方式,将生产物流仿真系统分为输入层、仿真层、输出层三个层次,采用面向对象的仿真技术,把管子生产物流中的各种要素分为不同的类,构建了管子生产物流系统的仿真模型.并对管子分厂生产能力在不同工况条件下,在不同生产调度策略下分别进行了评估.通过仿真评估帮助决策者制定出最佳的决策,提高生产能力.     

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。     

船厂管子车间的动态调度方法仿真研究

作为造船企业生产组织中最为重要的加工环节之一,管子的生产及配套进度在很大程度上影响着船舶制造的生产效率。本文在制订初始静态生产计划的基础上,重点分析了船厂管子车间生产中的异常事件及其对生产计划产生的影响和应对策略,应用虚拟仿真技术,对车间交互式操作管理和生产计划的实时动态调整方法进行研究。结果显示该方法能够顺利完成发生异常事件时船厂管子车间的动态调度工作,较静态系统更适用于生产实际。     

船舶轴系轴承负荷智能化测试及分析系统开发

针对顶举试验中人工读数不精确、数据处理繁杂等问题,以LabVIEW 2016为软件平台进行船舶轴系轴承负荷智能化测试及分析系统的构建,利用实验室轴系台架和实船测试数据对系统的实用性和测量精确性进行验证。结果表明:通过实验室台架测试,系统导出的顶举曲线具有顶升、平衡及下降阶段的所有特征;通过导入实船测试数据,系统最终结果与船厂计算结果仅相差1.82%,由此证明本套系统的实用性和测量结果的准确性。     

基于流水线的船厂管加工车间MES设计与应用

为解决船厂管加工车间流水线生产管理中的问题和需求，开展管加工车间制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）总体设计，构建基于流水线的船厂管加工车间MES。该系统涵盖设计工艺、生产管理和质量管理等方面，整合各流程节点之间的数据与信息，实现管生产过程的综合监管和全局分析，可有效提升船厂管加工车间流水线的生产效率。     

基于UWB的船厂物流室内定位系统设计

为解决传统基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的船厂物流定位解决方案无法在室内应用的问题,设计一种基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)的船厂物流室内定位系统。通过添加运动传感器芯片,动态调整UWB标签的工作时间,延长其续航。采用到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位算法,减少标签与基站间单次定位需要的通信次数,降低坐标解算的复杂度,提升系统的易用性和可扩展性。该系统配合企业制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES),可为船厂物流运输管理、托盘集配管控等生产环节提供新思路。     

3600t化学品船主推进系统安装工艺

为了更合理地进行3600t化学品船主推进系统设备的安装，对轴系采用负荷法校中，使轴系各轴承负荷分配更趋合理。编制安装工艺，指导和控制各设备的安装步序以及安装质量要求，使船厂缩短了安装周期，并且通过了船东、船检的认可和验收。     

基于优化算法的锚泊系统设计数值方法

港口系泊系统的设计关系到船舶停靠的安全问题,是船舶与海洋工程研究的热点之一,以往的研究中,对于动荷载的考虑较少。在动荷载的基础上研究港口系泊系统的设计,首先,分析了港口系泊系统主要组成的钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和抗拖移锚的受力情况;然后,基于物体受力平衡方程以及悬链线模型建立了系统受力模型,采用遗传算法进行数值模拟求解;最后,通过MATLAB编程得出了在不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域,并讨论了各影响因素对系泊系统组成部分的影响程度。     

船舶不同容量柴油发电机组并联运行分析

为解决船舶不同容量发电机组间长期并联运行时的电网安全和稳定性等问题,根据武昌船舶重工有限公司建造的海洋科学综合考察船的试验步骤和数据分析,总结有功功率和无功功率按比例分配的方法和规律,满足了船东对电站配电的灵活性和经济性要求。     

压力补偿器在升船机液压系统中的应用

水力式垂直升船机具有大载荷、大行程、变载荷的特点,它要求系统能够可靠、平稳、安全运行,因而需解决负载变化状态下的阀控系统流量稳定性以及变流量状态下的压力稳定性等技术难题。采用比例换向阀+压力补偿器、比例流量阀+压力补偿器的模式实现了变负载状态下调平、均衡油缸的速度稳定可调,以及流量变化状态下夹紧系统卸荷压力可控,使系统运行平稳、可靠。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

后行生产任务资源配套系统框架及其应用

根据目前船舶的生产特点,结合造船工艺流程,从资源与需求匹配上着手,通过数学模型的建立,开发后行生产任务资源配套系统。该系统具有成本低、适应公司生产、后续扩展方便等特点。通过此系统的应用,可实现资源的统一平衡、配送,提高数据处理的及时性、准确性,有利于公司日程管理,对实际生产具有指导意义。     

基于DELMIA的某游艇厂生产流程规划仿真

基于达索公司的DELMIA仿真软件,针对某新建玻璃钢（FRP）游艇项目,就游艇生产流程进行规划,并通过流程仿真对FRP游艇制造使用场地进行优化。通过对整个规划厂区制造过程的物流、一定生产负荷下的场地利用率、生产线设备利用率的仿真,细化了生产管理过程的控制节点,减少了规划厂区的土地面积,提高了设备的使用效率,降低了船厂的...     

Development of a shipyard simulator based on Petri nets

There are many restrictions on production in the factory. The most efficient production schedule should be planned taking these restrictions into account. Professional skill is necessary to plan the best schedule. A schedule planner has to deal with so much information during production planning that it is difficult to plan the best production schedule with a consideration of so many restrictions. In this study we introduced the use of Petri nets to support such production planning with a computer. Petri nets have been widely used to simulate production because of their capability of modeling concurrency, synchronization, and sequencing in discrete-event systems. This paper reports on implementing a simulation system for the shipyard. We had already implemented a production planning support system for a shipyard that is a part of the computer integrated manufacturing (CIM) system in shipbuilding. Based on this system, we implemented a shipyard simulator that can simulate the production activity in the shipyard. We therefore have defined a shipyard model. The production conditions can be changed, and the efficiency of a schedule can be evaluated. This paper discusses the effectiveness of using a factory simulator. Received for publication on Oct. 5, 1998; accepted on May 12, 1999