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。     

灰色理论在造船工序作业计划预测中的应用研究

描述了传统造船工序作业计划管理的方法,并分析了目前工序作业计划制定方法存在的不确定性和局限性,将灰色理论的预测方法应用于造船工程项目中工序作业计划的制定,应用实例建立了分段工序作业时间的预测模型,并对模型进行了精度检验和模型精度指标评估,评价结果有效,有助于造船生产过程中更为精确的管理,提高造船企业的生产效率。     

船舶分段制造车间排产系统研发

为了提高船舶制造业生产效率、实现生产管理一体化,基于准时化生产方式,通过收集分段车间的设备场地分配和划分情况及人员能力数据,研发了船舶分段制造车间排产系统,并得出合理的分段制造计划,可解决船舶制造业存在的经验制造周期下生产计划安排不合理、生产效率低等问题,进一步取得更大的经济效益。     

船体工件自由边智能打磨装备应用

为应对造船行业对工件打磨的新要求,基于三维生产设计模型导入与处理、作业路径规划与仿真、复杂环境感知与识别、自适应控制等关键共性技术研究,提出船体工件自由边智能打磨装备应用方案,提升船舶建造打磨工序生产效率和打磨质量。经造船企业实施表明,该方案具有较强的整体性和扩展性,可充分利用装备的智能化实现船体工件自由边打磨的自动化和标准化。     

船厂工序质量控制

本文叙述了工序质量控制在船舶建造中的重要性,加强工序质量控制的方法和效果。结合造船行业的特点,强调船厂应该推行自主质量管理,使自检互检得以落实和深化,同时还在制造过程中建立若干工序控制点,以保证船舶的关键、重要特性符合设计要求。     

基于Plant Simulation的船厂平直车间作业仿真与优化

船体分段的制造在整个船舶生产过程中占据了大量时间,因此,缩短分段制造时间是缩短船舶建造周期、降低建造成本、提高船厂生产效率的关键所在。以船厂平直车间为研究对象、以缩短车间生产平面分段的最大流程时间为目标,使用Plant Simulation对平面分段的生产制造流程进行模拟仿真,并基于仿真结果使用内置遗传算法功能模块对分段生产顺序进行优化处理,以达到缩短最大流程时间的目的,对分段车间的生产排程具有实际意义。     

基于工程变更返工风险的船舶建造工序优化模型

针对传统进度管理工具在反映工程变更(EC)造成的返工问题方面的不足,结合工序的工作流和信息流,建立EC返工风险矩阵,反映工程变更时工序间的信息交互情况.建立基于EC返工风险矩阵的关键工序优化模型,根据工序时间和返工风险区别对待各工序,采用遗传算法,以总协调时间最小为目标函数,实现EC返工风险下的关键工序最优排序,最大程度地避免返工循环.以某船厂的船舶建造流程为背景,采用MATLAB软件进行仿真分析,验证所建模型对工序优化的有效性.     

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.     

基于三维体验平台的模型质量管控架构设计研究

针对目前船舶生产设计过程中三维模型质量不统一的问题，对船舶生产设计建模特点进行分析，梳理并整合了各专业设计模型质量检查业务需求。基于三维体验平台，对三维模型质量管控架构设计进行研究，提出了船舶生产设计质量管控方法，并制定了质量管控平台框架式设计方案，并借助开发工具进行了功能开发，对模型实施质量闭环管理，实现了对三维模型质量的有效管控。     

基于代理模型的集成上层建筑开口群角隅应力分析北大核心CSCD

针对具有开口群的船舶集成上层建筑,使用ANSYS分析其开口区域的强度特性。在多方案有限元计算的基础上,提出兼顾计算精度和计算成本的强度计算模型。基于该模型,以影响开口区域应力的主要设计参数为设计变量,构造了快速预报开口群角隅节点应力的4种代理模型,并对这4种代理模型进行误差检验,得出在所选取的样本点比例下,Kriging代理模型拟合精度较高。因此,采用构造的Kriging模型分析了结构尺寸对开口角隅节点应力的影响。结果表明:开口面板厚度的变化对角隅节点应力水平影响最大。     

Studies on the block positioning metrics system for the hull erection stage

In ship hull production, the accuracy of management activities is extremely important. The block positioning operation in the erection stage is a key process in such management. The quality of the block positioning determines not only the accuracy of the final hull, but also the productivity and cost at the erection stage. We have previously proposed the basic concepts of computer-aided accuracy management. Accuracy management activities consist of "accuracy planning activities" and "accuracy measurement activities." Accuracy measurement activities involve checking and coping with inaccuracy. We have also proposed a system of accuracy measurement metrics: one is accuracy for completion (e.g., straightness, flatness), and the other is accuracy for construction (e.g., the relative joint shapes of each part). This paper explains the detailed accuracy metrics for a block positioning operation in the erection stage. The quality of the block positioning operation is estimated by this system: the accuracy of the completed hull can be evaluated by the concept of tolerance, and the accuracy of the construction process can be evaluated by the concept of labor costs. The prototype of this accuracy metrics system is then implemented. This metrics system is combined with the optimization software program iSIGHT to decide the best block positioning process. Then some examples of the block position optimizing process are shown. Received: November 2, 2001 / Accepted: December 6, 2001     

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。     

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。     

曲面分段车间作业排程仿真优化

曲面分段建造是船舶建造过程的重要环节之一。由于曲面分段结构差异较大、工艺流程复杂、多采用固定胎位建造等特点,对于平衡分段建造、提升造船效率具有重要影响。针对曲面分段建造特点,船厂会结合船坞搭载节点制定胎位执行计划表。本文根据某船厂曲面车间胎位执行计划表,制定初始静态胎位作业计划,采用虚拟仿真技术,建立三条固定胎位虚拟流水线,结合启发式算法进行胎位计划排程,减少最大完工时间,得到较合理的胎位作业计划表,验证了启发式优化算法排程的可行性和有效性 。     

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。     

基于自组织临界性理论的船舶电力系统脆性分析

该文建立了船舶电力系统的自组织临界性脆性模型,对船舶电力系统进行脆性分析,通过考察潮流动态来研究脆性发生的机理。该模型分为快动态过程和慢动态过程,前者为基于改进的直流潮流模型的船舶电力系统脆性模型算法,后者为船舶电力系统节点负荷和线路容量增长算法。仿真结果表明,船舶电力系统的脆性故障规模与发生次数在曲线的尾部都具有幂律特性,船舶电力系统脆性具有自组织临界性;同时,过载参数会影响船舶电力系统脆性的自组织临界性。     

大型舰船电力系统潮流计算方法(英文)

The effect of line voltage drop is considered larger on loads, especially on asynchronous motor, transformers and other non-linear load parameters in power system of large ships. A novel power flow method based on improved node voltage method is proposed, and a typical ship power system, which has 2 power stations and 10 nodes, with closed-loop design but open-loop operation, is taken as an example. Simulation results show that the improved power flow calculation method has achieved higher accuracy and better convergence.     

基于深度学习的船舶设备信息智能化识别技术

针对船舶设备信息识别问题，提出采用基于深度学习的方法识别船舶设备种类信息。根据船舶设备特点进行图像预处理和图像样本标记，建立卷积神经网络。经训练得到可用于船舶设备信息识别的模型。对模型进行评估，调整网络结构和训练参数，得到准确率达到期望值的船舶设备信息识别模型。经预测和优化得到基于深度学习的船舶设备信息智能化识别模型，可实现船舶设备仓储管理智能化，在较大程度上提升管理效率。     

基于蚁群算法的敏捷造船关键链识别研究

基于企业内部关键链生产计划与控制原理,通过对其应用范围的进一步扩展,把关键链思想运用到船舶敏捷制造中.在敏捷制造环境下结合船舶制造的特点,提出船舶敏捷制造中的关键链模型和基于蚁群算法的关键链识别方法,为船舶敏捷制造计划的制定和制造过程中的任务控制提供有效的参考.     

基于混沌理论和改进极限学习机的船舶升沉预报

船舶升沉运动预报是主动升沉补偿系统中的重要组成部分.为了满足船舶升沉运动预测的实时性和准确性要求,本文提出了一种混沌理论与增强搜索极限学习机相结合的混合方法(CES-ELM).在混沌动力系统相空间重构的基础上,采用基于误差最小化的方法生成ELM隐藏节点并不断更新权值;利用优化后的模型参数建立船舶运动预测模型.不同海况下的仿真结果表明,该方法的预测平均绝对百分误差小于10％,与传统的ELM和LSSVM模型相比,该模型能有效提高预测精度和鲁棒性.