基于遗传算法的船体分段装配优化

优化装配序列对提高造船生产效率具有非常重要的意义。选择典型的船体分段为研究对象,首先结合生产实际将装配结构层次化,生成子装配体以缩短遗传算法中染色体的长度,加快算法向最优解的收敛速度,提高装配规划效率;然后应用遗传算法得到船体分段最优装配序列;最后利用CATIA软件对分段进行建模,并完成分段虚拟装配过程的仿真演示。实例分析结果验证了应用遗传算法的可行性与有效性,显示其有助于优化船体分段装配顺序。     

基于遗传算法的船体分段装配优化

优化装配序列对提高造船生产效率具有非常重要的意义。选择典型的船体分段为研究对象,首先结合生产实际将装配结构层次化,生成子装配体以缩短遗传算法中染色体的长度,加快算法向最优解的收敛速度,提高装配规划效率;然后应用遗传算法得到船体分段最优装配序列;最后利用CATIA软件对分段进行建模,并完成分段虚拟装配过程的仿真演示。实例分析结果验证了应用遗传算法的可行性与有效性,显示其有助于优化船体分段装配顺序。     

一种针对盆舾装过程的仿真方法

通过对船舶尾总组分段盆舾装工艺的研究,结合虚拟装配技术和遗传算法,提出了一种针对盆舾装装配过程的仿真及优化方法。在使用CATIA完成船体及舾装件三维建模的基础上,利用DELMIA－DPM与Matlab遗传算法工具包进行仿真及优化研究。仿真结果表明该方法能够有效解决复杂舾装单元的吊装序列、路径问题,进而提高了现场盆舾装过程的装配效率。     

CBR方法在船舶分段装配工艺设计的应用

在船舶的生产与制造过程中,分段装配过程的工期长,难度大,是船舶生产制造过程的重点与难点。本文重点针对船舶分段装配过程的工艺问题,引入一种CBR(基于案例推理方法),通过检索和采集数据库中的船舶分段装配案例和数据分析,提高船舶分段装配的工艺水平,并详细介绍了基于CBR方法的工艺设计思路。     

船体结构分段装配研究

通过数字化设计软件平台来构建船体结构3D模型,在仿真环境中对模型进行操作和分析,按照分段进行纽装,实现分段装配过程的仿真处理,并对各个级别装配的构件进行集合上的干涉检查,实现了从船体结构建模到结构装配仿真的基本操作与运算。     

CBR方法在船舶分段装配工艺设计的应用

在船舶的生产与制造过程中,分段装配工艺耗费时间与成本最多,为了提高船舶分段与装配的工艺设计水平,降低船舶装配成本,本文引入了一种基于案例推理CBR的装配工艺知识管理系统,该系统具有船舶装配案例的检索、整理等功能,能够从大量船舶装配案例中提取重要的装配工艺数据,并应用于船舶的分段装配过程中,在工程实际的应用中表明,该基于案例推理CBR的船舶分段装配工艺管理系统具有改善分段效率,提高装配质量等功能。     

船体分段装配CAPP关键技术研究

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问题,设计了分段装配计算机辅助工艺规划(CAPP)系统,重点研究了基于实例推理(CBR)方法的装配顺序规划中的关键技术,包括分段装配信息模型、实例组织的索引结构、面向对象的实例表示、推理过程中的实例相似度计算方法以及基于遗传算法的装配顺序匹配等内容.最后,介绍了整个CAPP系统的实现过程.     

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.     

双层底分段装配方案的模糊综合评判

在分析影响选择分段装配方案若干因素的基础上,提出了双层底分段装配方案的多级模糊评判方法,并以实例介绍了二级模糊评判方法的计算过程,以及将计算结果应用于不同方案的优劣比较,从而得出了最优建造方案的全过程.     

面向船舶产品的装配工艺仿真技术

在分析船舶装配需求的基础上,研究动态装配过程自动生成技术和交互式装配操作技术相结合的船舶装配工艺快速仿真验证和优化方法,以此为基础开发船舶装配工艺仿真原型系统,并以散货船总段装配过程为例进行验证。结果表明了系统的有效性,为缩短船舶装配工艺方案验证时间和提高船舶建造效率提供了可行的途径。     

船舶虚拟装配集成化建模方法研究(英文)

A new method of virtual ship assembly modeling which integrates ship three-dimensional design and ship construction planning was described in this paper. A workflow model of simulation modeling based on the virtual ship assembly process was also established; furthermore, a method of information transformation between the ship three-dimensional design and ship construction plan was formulated. To meet the requirements of information sharing between different systems in the ship virtual assembly, a simulation database was created by using the software engineering design method and the relational data model. With the application of this database, the information of ship three-dimensional design, construction planning, and virtual assembly can be integrated into one system. Subsequently, this new method was applied as a tool to simulate the virtual assembly of a ship, and the results guarantee its rationality and reliability.     

Modeling and analysis of panel hull block assembly system through timed colored Petri net

To implement efficient production control, this paper provides a timed colored Petri net (timed CPN) approach to performance modeling, real-timed dispatching and simulation of Panel hull block assembly system (PHBAS). The definition of Petri net is extended to accord with the real-world PHBAS’s organization, and the modeling method for hull flow production is provided in order to simplify modeling program. Using modeling and analyzing method, the dynamic characteristics of the system can be emulated and quantitatively calculated and work control tactics can be optimized. For the double bottom hull block shipbuilding system in a recently built shipyard in China, the simulation model with timed CPN was described and the system parameters and optimal task sequence which has the minimum operation time were obtained for a scheduling case.     

船体大开口平直空腔结构总段吊装加强方案优化

为增强船体大开口平直空腔结构总段结构强度,结合船体总段结构特点、吊码布置情况和吊装加强方案建立有限元模型,采用数值仿真模拟总段吊装,分析甲板与吊码区域的结构变形。根据预报结果对吊装加强方案进行优化,可为后续类似结构的吊装加强方案优化提供一定指导。     

状态空间的船体平直分段装配的偏差诊断和分析(英文)

Dimensional control is one of the most important challenges in the shipbuilding industry.In order to predict assembly dimensional variation in hull flat block construction,a variation stream model based on state space was presented in this paper which can be further applied to accuracy control in shipbuilding.Part accumulative error,locating error,and welding deformation were taken into consideration in this model,and variation propagation mechanisms and the accumulative rule in the assembly process were analyzed.Then,a model was developed to describe the variation propagation throughout the assembly process.Finally,an example of flat block construction from an actual shipyard was given.The result shows that this method is effective and useful.     

面向精细化管理的船体组立设计研究

基于船体分道作业深入推进和管理精细化的需求,围绕分段作业分解、产品信息模型建模、船体零件编码、船体零件套料和分段装配图设计,研究和总结提出船体组立设计。按此设计模式开展船体生产设计,有助于推进船体分道作业。     

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 。     

巨型总段吊装中的有限元方法应用

介绍万m3级耙吸挖泥船总段吊装中的有限元方法应用。该挖泥船将机舱区域至艉部合成一个巨型总段建造,设备搭载后总重2300余t。为确保该总段的吊装安全,应用有限元方法分析整体吊装时的结构响应,为总段吊装及排装方案的制定提供理论依据,保证吊装工作的顺利完成。