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.     

基于VR(虚拟现实)技术的船舶设计方法研究

结合现代造船模式和虚拟设计技术的特点,提出了一个船舶虚拟设计系统框架,并对其关键技术进行了研究和探讨.     

船舶工程领域虚拟设计系统框架研究

通过对船舶CAD与虚拟现实技术的研究分析,结合现代造船模式和虚拟设计的特点,提出了一个舰船虚拟设计系统框架,并对其关键技术进行了研究和探讨.     

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。     

基于虚拟现实的船舶产品装配仿真研究

虚拟装配是虚拟制造领域的研究热点。为实现船舶产品的装配仿真，自主开发了虚拟装配仿真平台；介绍了虚拟装配平台IVAE（Interactive Virtual Assembly Environment）的系统结构，并结合船舶产品装配特点分析了主要关键技术：虚拟装配环境下的模型表达、装配约束处理和碰撞检测。最后，以一个船舶产品装配实例进行了验证。验证结果表明：在平台的仿真环境下能有效地解决船舶产品的装配问题，这对船厂的实际装配生产具有一定指导意义。     

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。     

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。     

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.     

施工船舶虚拟警戒标系统的设计与实现

针对施工船舶的安全作业需求,保障施工船舶的安全作业水域不受他船非法入侵,确保施工安全,设计并构建一套施工船舶虚拟警戒标系统。采用嵌入式计算、无线通信、船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)等技术对施工船舶虚拟警戒标系统进行关键性设计,在对其系统功能进行验证之后,在长江武汉段选取“吉洲”号船舶进行实船测试。测试结果表明:该虚拟警戒标系统能够实现船舶施工水域的划定、播发和显示等功能,并能对施工船舶进行远程跟踪和管理。研究成果对保障水上施工作业安全、减少和预防水上交通事故、保持港口与航道正常运行有较强的现实意义,对航运安全保障技术的发展有一定贡献。     

基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统

简要分析了网络虚拟现实技术在船舶机舱仿真系统中的应用,提出了船舶机舱虚拟现实仿真系统的总体设计和实现方法,并结合船舶机舱设备的具体情况,将系统模型和仿真软件包移植到支持虚拟可视化的网络平台,通过该网络虚拟平台,建立船舶机舱三维虚拟漫游系统,并实现实时仿真及交互控制功能.     

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。     

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。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统.给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现.讨论了虚拟机舱漫游、虚拟船舶驾驶台和虚拟集控室等船舶仿真系统.     

基于数字孪生的船舶管件加工生产线柔性管控系统

针对现有船舶管件加工在生产管理、调试和生产线柔性管控等方面的不足，利用数字孪生技术，进行船舶管件加工生产线虚拟模型构建、虚实生产线同步行为设计、虚实生产线交互接口设计、信息分析和生产线柔性管控等方面研究，设计开发基于数字孪生的船舶管件加工数字化生产线柔性管控系统，实现船舶管件加工生产线自动生产和远程管控等。该系统可为其他离散型制造生产线建设和管控系统设计提供借鉴。     

船舶油水分离器系统建模及仿真研究

针对时有发生的船舶油污染问题，利用SolidWorks建模软件建立船舶油水分离器三维模型并将其导入Virtools仿真软件，构建船舶油水分离器仿真系统，最终实现了船舶油水分离器系统的虚拟操纵功能，并在船员的日常培训中发挥作用。     

面向船厂管子制造流程的仿真优化

管子生产是造船企业生产组织中的重要的加工环节,其生产计划的制定具有计算复杂性和多约束性的特点。结合仿真与优化算法,首先对船舶管子制造流程详细分析,构建管子生产流水线,并应用Plant-Simulation软件建立仿真模型,对船舶管子生产流水线的瓶颈进行分析,最后应用遗传算法实现生产计划的优化。利用国内某造船厂实际数据进行验证,结果表明该方法能够有效缩短工期。     

基于Em—plant的船舶建造流程仿真

根据船舶建造的作业流程及系统仿真的特点,设计了基于Em-plant软件的仿真流程,建立了从材料码头到分段装焊工场的仿真模型,并给出了仿真结果,为仿真分析技术在船舶制造行业的应用研究提供了有效的实例。     

船舶作业度量展示系统在集装箱码头的应用

介绍船舶作业度量展示系统的构成、主要模块设计以及主要功能，以实例说明应用船舶作业监控可提高码头通过能力和船舶作业效率，优化作业线操作模式流程，建立完善的作业监督机制，同时也能提高工作效率，改进生产组织管理软件的性能。     

基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统体系架构研究

在建筑式仿真系统中实装开展的船舶消防训练,其灾害模拟程度不高、训练效果不明显,因而很难更好地评估消防员的灾害处置能力并提供决策辅助。基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统通过将环境、灾害、训练策略等模型化,较好地解决了灾害模拟逼真度、仿真训练实效性等问题,为火灾模拟、消防训练、决策和评估提供了可靠途径。本文介绍了虚拟现实技术在船舶消防训练中的应用,讨论了船舶虚拟消防训练系统的体系框架结构,并对系统的5个底层模型及其建立方法进行了研究和探讨。