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。     

基于任务包调度的精益造船制造执行系统

基于作业分解和任务包调度理论,提出以中间产品为导向的精益造船方法。根据造船作业内容和生产能力平衡划分船体分段任务包,在考虑场地资源和人员约束的条件下,建立任务包调度模型。同时,根据造船作业特点建立车间虚拟流水生产系统。在此基础上,开发面向中小型船舶企业的精益造船制造执行系统,实现造船车间的精益化生产。实例分析结果表明,基于任务包调度的精益造船模式及其制造执行系统的实施能显著缩短船舶生产周期,提高人员利用率和生产效率。     

分段调度优化与堆场规划研究

为解决公司目前分段堆场堆放混乱、分段难查询等问题,综合分析各部门分段建造及船舶合拢的一般规律.提出了分段调度和场地规划方案.对提高分段场地利用率、保证生产顺利进行具有重大现实意义.     

面向船坞总组场地的分段调度管理技术研究

总组场地分段调度管理系统以资源、任务为核心,以生产计划为驱动,以信息系统为支撑,借助虚拟仿真技术,建立分段调度优化仿真分析模型,提前策划生成较优的总组场地分段布局方案和龙门吊装方案,实现船厂总组搭载阶段的均衡、高效生产,提升船厂信息化管理水平。     

基于仿真的室内装焊工场分段建造方案评估与优化

基于仿真的生产调度方法,以室内装焊工场的分段建造(含分段总组)为研究对象建立三维仿真模型,通过仿真模拟输出仿真运行数据,实现对特定建造方案下的物量、场地利用率及生产计划等参数的准确评估。针对建造方案中的不合理之处,通过采用基于序列的优化方法对生产计划及场地布局等进行优化。实例分析结果表明,该优化方法可缩短分段建造周期、提高场地利用率,从而为生产计划的制定和生产调度水平的提升提供支持。     

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。     

船舶分段涂装并行施工调度优化

以国内某大型造船厂为背景,对船舶分段涂装施工调度问题进行优化,达到缩短分段涂装施工周期的目的。通过对分段计划管理模式的应用研究,分析船舶分段涂装的网络计划模型,制订船舶分段涂装生产分级网络计划模型,明确船舶分段涂装并行施工调度的优化方向,即引用基于遗传算法的模拟退火分层遗传算法(Simulated Annealing Hierarchical Genetic Algorithm,SAHGA),通过在算法中引入模拟退火的思路,改善算法对问题最优解的求解效率,对低层网络计划进行优化,使船舶分段涂装生产周期满足建造计划的需求。     

知识驱动的船舶分段建造车间在线调度方法

针对船舶分段建造车间工位利用率低的问题，提出基于聚类算法的知识驱动船舶分段建造车间在线调度方法。利用DBSCAN算法对小组立参数进行聚类，并提取簇中的调度特征参数，作为该簇的调度知识；对于待加工小组立，依据参数数据确定归属的聚类簇，并为其绑定该簇调度知识。实例验证表明，知识驱动的在线调度方法相对于传统的调度方法，车间工位平均利用率提升了7.97%，说明采用文章提出的在线调度方法可有效改善分段建造车间调度问题。     

船舶平面分段单流水线反应式模糊调度研究

本文针对船舶平面分段流水线调度过程中加工时间和交货期的不确定性,采用模糊化手段进行调度决策。为了应对船舶平面分段生产过程中的急件插入的情况,提出描述船舶平面分段单流水线反应式调度问题的数学模型,以最小化模糊最大完工时间makespan、最大化平均AICD、最大化平均AISS为调度目标,设计了求解模型的一种多目标文化基因算法。基于解的形式采用有效的变异、交叉操作,并嵌入局部搜索算子以增强算法搜索能力。本研究通过makespan和satisfaction两个指标反映算法的有效性,通过甘特图模拟仿真调度过程,为实际船舶平面分段的生产建造提供决策支持。     

船舶分段建造计划仿真

分析了现代精益造船模式下所要求的船舶分段建造流程以及国内船厂生产计划的制定方式,利用虚拟制造技术,对船舶分段建造计划进行了仿真;构造了仿真模型,基于该模型进行了仿真系统设计;并利用VC语言编制了程序,实现了船舶分段建造计划的仿真.以大连某船厂生产11万吨成品油船的生产计划为实例,进行了仿真计算;经计算,证实了提出的仿真模型和方法实用可行,为船舶分段建造计划的制定和优化提供了一种合适的新方法和手段.     

蒙特卡罗法在造船分段作业成本控制中的应用

现代造船成本控制业已突破了经济手段的限制,因此研究包括先进技术和组织手段在内的合适的成本控制手段乃是极其必要的。选取船舶上层建筑一典型分段作为研究对象,考虑分段建造周期要求以及作业人员和生产场地等资源条件限制,引进蒙特卡罗法对作业任务包的安排做出优化,均衡资源利用,实现作业成本控制。     

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.     

基于约束理论的船舶分段制造管理

通过将约束理论运用到到船舶分段制造管理中,分析分段制造链流程以及其中的瓶颈因素,提出了分段制造环境下的场地缓冲器方程,并且将其运用到实际的船舶分段制造中,从堆放场地变化、制造场地变化两方面,定量分析各种瓶颈因素及其对应的解决办法,提高约束理论在船舶实际生产管理中的可操作性。     

基于约束理论的船舶分段制造管理

船舶生产中分段制造是其基础环节，本文通过将约束理论运用到到船舶分段制造管理中，分析分段制造链流程以及其中的瓶颈因素，并提出了分段制造环境下的场地缓冲器方程，并且将其运用到实际的船舶分段制造中，从堆放场地变化、制造场地变化两方面，定量分析各种瓶颈因素，及其对应的解决办法，提高约束理论在船舶实际生产管理中的可操作性。     

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。     

基于遗传算法的船台分段吊装顺序优化

在分段工艺约束和船台资源有限的情况下,为实现多艘船舶分段吊装顺序优化和船台资源的合理配置,首先在资源受限项目调度问题理论的基础上,建立了分段吊装顺序优化的数学模型.然后针对标准遗传算法过于依赖种群规模和交叉变异算子等不足,提出了自适应调整策略,改进了算法性能,并将其应用到上述模型中.最后以4艘3900TEU集装箱船的分段吊装顺序优化实例,并和船厂初始调度方案作了对比,论证了文中提出的改进遗传算法对于解决多艘船舶分段吊装顺序优化问题的合理性和可行性.     

多规则融合的船体小组立部件装焊作业调度算法

针对小组立装焊作业周期长、场地资源利用率偏低等问题。以最小化装焊作业完工时间为目标,考虑了装焊过程中的先序约束,人力资源约束和场地空间资源约束,建立小组立装焊作业的调度模型；设计了多规则融合的船体小组立部件装焊作业调度算法；利用最化小总时差规则优化装焊任务序列,利用最短可用模式规则优化任务的工人分配,利用改进的初始配置规则与最大化残余空间利用率规则优化小组立装焊的空间布置。最后,从实际船舶制造过程中收集的数据进行验证,结果表明,装焊作业完工时间缩短了21%,证明了该算法的有效性     

仿真技术在船舶分段建造计划中的应用研究

利用Quest软件建立了船舶分段建造流程的三维仿真模型,以某船厂的分段建造先行中日程计划驱动仿真模型运行,选取生产节拍的均衡性、场地占用率以及计划完成情况作为系统评价指标,验证该计划的合理性,实现了分段建造计划的仿真与优化,研究表明仿真技术为精益造船模式下的船舶生产计划的合理性制定提供了量化判断依据和技术支撑。     

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 。     

曲面分段加工的虚拟流水线生产模式及关键技术探讨

本文在简要评述中国船舶生产发展过程的基础上,提出了曲面分段加工的虚拟流水线作业模式.针对曲面分段加工虚拟流水线作业的特点,研究了曲面分段加工虚拟流水线生产模式的关键技术:作业负荷均衡技术和生产控制技术;虚拟流水线的自适应控制机制技术.利用虚拟流水线生产模式可以有效地提高船舶生产效率,降低生产成本,提高整体竞争实力.