船舶动力设备拆装过程的与或网络建模与分析

发布时间：2022-01-16 03:45

　　船舶动力设备拆装是船员培养的重要内容,也是船舶航行和安全维护的重要工作。由于航行过程中设备检测维修主要依赖于随船海员,因此该过程的建模、组织与管理具有重要意义。考虑拆装任务的后续任务之间的"与"和"或"的关系,以及拆装任务的零部件、动作、工具和背景等属性,基于与或网络建立拆装过程的网络模型,作为拆装过程优化和分析的基本工具。以船用6135柴油机拆装检修为例,说明该网络模型在拆装关键任务与部件识别、拆装路径或拆装过程优化、拆装属性配置与优化等方面的应用效果。 

【文章来源】：船舶物资与市场. 2020,(06)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

拆装任务及其环境

图2为一个与或网络的示例图，其中深色节点是AND节点，而浅色节点是OR节点。与或网络用于描述计算机网络和项目网络。在这类网络中，节点通常表示任务、处理、动作等，节点之间的有向链接表示任务之间的先后关系与过程。在任务与或网络图2中，a是AND节点，表示任务a处理完之后，如果沿着有向边往下走，那么必须处理b、c和d，但是这3个任务之间没有执行的顺序要求；任务b是OR节点，即在任务b执行之后，可以执行e或者f。在图1中，为了执行任务i，其前序任务有多种可能，例如abcdghi和adcbehgi都是符合以上与或网络定义的任务序列。在复杂船舶动力设备拆装背景下，通过以下属性定义任务v∈V：通过执行该任务所拆装的部件（Part);Pv该任务使用的工具（Tool)Tv；执行该任务的具体动作（Action)Av；执行该任务所在的特定场景、背景、车间、环境（Background)Bv。对于给定作业空间和动力设备的情况下，以上四类属性的值域是4个确定的集合，记为。综合以上属性及其集合，船舶动力设备拆装与或网络包括网络和属性2个维度，即：；。因此，G和S能够对拆装任务之间的关系、拆装过程和拆装质量评判进行基于网络的形式化描述与建模。

图3是以船用6135柴油机为例研究基于与或网络的拆装网络建模的过程。首先，依据船舶动力设备、拆装专业与经验，以及拆装作业场所，识别四类拆装属性集合S。然后，通过收集历史作业数据和实地拆装获得拆装案例。据此完成任务集合识别，确定任务类型（AND或者OR），并结合拆装属性集合确定每个任务的属性，根据案例中所体现的任务作业序列确定任务之间的先后关系。即完成拆装与或网络建模。最后，组合属性模型与与或网络模型，通过实地拆装进行校验，确定拆装网络模型。根据图3所建立的过程模型，船用6135柴油机包括：考虑250组主要零部件；拉出、上环、修光、修刺、关闭等62个动作；主机旁、作业区、供水管路区等18个拆装作业背景；上环器、拉缸器和专用测量工具等60类拆装工具；合计包括118组拆装任务集，其中，合计509个任务，115个OR任务，14746个任务之间的有向连接。因此，最后获得一个包括14746节点的大规模与或网络，如图4所示。该网络设置一个虚拟的开始任务和一个虚拟的结束任务，任意从开始到结束任务的任务路径（序列）都是一种可行的拆装方案，这样的拆装方案在这个与或拆装网络中存在无数种。

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶动力装置智能诊断系统设计[J]. 张跃文,孙晓磊,丁亚委,孙培廷.  中国舰船研究. 2018(06)
[2]“21世纪海上丝绸之路”海运网络空间格局及其复杂性研究[J]. 刘婵娟,胡志华.  世界地理研究. 2018(03)
[3]船员岗位操作能力综合评估方法研究[J]. 胡锦晖,胡大斌,肖剑波.  计算机与数字工程. 2017(07)
[4]基于虚拟现实的船舶辅机设备拆装训练系统[J]. 王昊,曾鸿,倪文利,蒋丁宇,张均东.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]船舶动力装置拆装数据库开发及应用研究[J]. 朱发新,王伟军,卢金树,李玉乐,吴炳杰,贺银根.  浙江海洋学院学报(自然科学版). 2015(05)



本文编号：3591871