虚拟流水线生产系统及Petri网建模技术研究

根据船舶生产模式和特点,提出了船舶产品中曲面分段加工的虚拟流水线作业模式.研究了虚拟流水线生产系统的原理和特点,并对虚拟流水线生产关键技术中的作业负荷均衡技术和准时化生产控制技术进行研究.利用面向对象Petri网技术建立虚拟流水线生产系统模型,并将系统决策规则融于模型中,为系统仿真和调度研究创造了条件.     

虚拟流水线生产系统及Petri网建模技术研究

根据船舶生产模式和特点，提出了船舶产品中曲面分段加工的虚拟流水线作业模式。研究了虚拟流水线生产系统的原理和特点，并对虚拟流水线生产关键技术中的作业负荷均衡技术和准时化生产控制技术进行研究。利用面向对象Petri网技术建立虚拟流水线生产系统模型，并将系统决策规则融于模型中，为系统仿真和调度研究创造了条件。     

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 。     

基于虚拟流水的多重约束环境下船体分段车间动态调度

提出了固定位置分段生产和流水式的作业模式结合的分段虚拟流水式建造模式,分析了分段作业-人员-工具-物料-场地多关联约束下的资源调配机制。考虑时间-空间-资源等多重约束,给出了一种基于虚拟流水线生产模式的人员调度算法和场地调度算法,同时以某船厂的实际场地布局和生产建造数据为案例进行了分析讨论。结果表明,提出的算法能够较好的适应分段调度过程的多重约束、动态调整等特点,较大幅度提高分段建造资源的利用效率。     

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。     

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.     

基于虚拟流水的多重约束环境下船体分段车间动态调度

文章提出固定位置分段生产和流水式作业模式结合的分段虚拟流水式建造模式,分析分段作业-人员-工具-物料-场地多关联约束下的资源调配机制,考虑时间-空间-资源等多重约束,给出了一种基于虚拟流水线生产模式的人员调度算法和场地调度算法。以某船厂的实际场地布局和生产建造数据为案例进行分析讨论,结果表明,提出的算法能够较好地适应分段调度过程的特点,较显著提高分段建造资源的利用效率。     

MES的可重构在平面分段流水线上的应用研究

在对制造执行系统可重构理论分析的基础上,结合船舶平面分段流水线特点,从组织结构,车间制造资源,生产流程三个方面,探讨MES的可重构在平面分段流水线上的应用,发挥船舶分段制造分道作业的优势。     

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。     

基于改进差分进化算法的船舶曲面分段车间调度

为有效提升船舶曲面分段车间的加工效率,解决已有算法存在的易陷入局部最优解和初始解质量低的问题,提出一种改进的差分进化算法,对曲面分段调度问题进行求解。以最小化完工时间和最小化班组间负荷差距为目标,建立该曲面分段调度问题的双目标数学模型,并采用改进的差分进化算法对该问题进行求解。该改进差分进化算法将全局搜索策略与局部搜索策略相结合,能提升初始解的质量,并加快收敛速度。使用某船厂的实际数据对该算法进行有效性验证,结果表明,该算法能有效求解船舶曲面分段调度问题,能更好地提升船舶曲面分段制造调度作业效率。     

论未来的船舶生产管理模式

在对船舶生产特点进行分析的基础上，提出了船舶生产管理３Ｉ新模式设想，即船舶制造壳舾涂一体化；船舶产品和制造过一体化设计及造船工程管理一体化。     

造船行业清洁生产标准的构建

针对目前造船行业清洁生产标准缺失的问题,依据中国《清洁生产标准制订技术导则》(HJ/T 425-2008),参考机械行业、汽车行业清洁生产标准,结合造船行业的自身特点和清洁生产要求,确定了造船行业清洁生产标准研究的技术路线。通过广泛调研并经咨询行业专家,首次提出并构架了造船行业清洁生产标准指标体系,并以此为标准采用功效系数法对某船舶企业进行了清洁生产绩效水平评估。结果表明：提出的造船行业清洁生产标准具有较强的科学性和针对性,可以作为船舶企业清洁生产的依据,可以为造船行业清洁生产工作的推进和绩效评估提供参考。     

数字化造船生产设计管理研究

随着数字化造船技术的迅猛发展和船舶先进制造技术在船舶设计、制造规范应用,针对基于数字化的生产设计体系的不断完善,文章分析了船舶设计管理体制基本方式和内容,结合数字化造船生产设计的特点和现代管理理论,提出数字化生产设计过程管理的要点和方法,建立了基本的管理体系.     

造船生产中车间作业调度的优化与仿真

针对造船生产的特点,提出利用EXTEND仿真软件及其遗传算法模块对车间作业调度问题进行优化和仿真的方法,为解决这类生产计划与调度问题提供新的方法和途径。     

依据MBD技术的船舶数据集定义与标注方法

依据基于模型定义（Model Based Definition,MBD）技术开展船舶数据集定义与标注方法研究。介绍MBD技术和MBD数据集,提出船体专业和舾装专业的船舶MBD数据集定义方法及船舶MBD数据集标注方法,为造船企业应用MBD技术提高船舶生产设计水平提供参考。     

水面舰船总体区域设计分析研究

区域造船是现代先进的建造模式,其优势是可提高舰船建造质量,缩短造船周期,有利于现代化改装.实现区域造船,应从源头解决区域设计问题,这是区域造船的重要基础.文章从舰船的系统特点出发,通过对舰船各主要系统设备采用区域设计及区域建造的可行性进行分析,认为舰船实现区域设计是可行的,也是必要的,但不同的舰船、不同的建造厂舰船区域设计的程度不尽相同,因此不可能百分之百按区域设计.最后探讨提出了我国舰船区域设计的基本准则.     

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。     

造船业的创新与竞争

文章通过近２００年的造船发展史简介和对未来造船技术进步的预测,提出船舶生产的机理是“连接技术”和“社会技术”的持续创新,作为现代造船的基本特征是船厂范围的造船过程的“空间分道”和“时间有序”,造船的基本特征将是全球的造船过程的“异地同行”和“无缝整合”。     

小组立生产线技术研究

在船舶生产制造过程中,小组立作为船舶零部件的最小单元对其进行归类划分,建立小组立智能流水线,对实现船舶智能化生产具有重要意义。文章研究了在船舶建造中,缩短前道工序的作业时间,做好组立阶段先行小组立的部材装配和焊接,以提高小组立生产效率,减小工人负担。可作为小组立生产线施工作业指导,也可以为其他同行提供借鉴和参考。     

基于DAP和WSD的现代造船工法策划研究

阐述了现代造船前期工法策划对于工程设计和建造的意义,策划的重点是详细组立要领(DAP)和建造综合工程图(W SD),并对其设计方法、设计内容作了重点介绍。深化生产设计的途径就是细化DAP和W SD,它们是船厂造船生产流程的集中反映,造船流程经过优化和整理通过DAP和W SD在生产设计图纸文件中得到体现。