船舶建造流程的虚拟仿真

发布时间：2017-10-06 00:48

  本文关键词：船舶建造流程的虚拟仿真

  更多相关文章： 虚拟仿真 Plant-Simulation 流程再造 遗传算法 生产优化

【摘要】：我国是造船大国,现代造船模式要求造船企业实现均衡、快速的总装造船。但是我国造船企业仍然依靠廉价的劳动力和经验进行生产管理,难以对生产过程进行动态监控。多订单生产情况下无法合理安排相应的生产任务,对制约船舶生产的关键环节无法找到最优的解决方案,无法对生产过程中设备的利用率、生产瓶颈进行统计分析,生产计划的制定无法综合考虑各种突发因素的耦合作用。 船舶建造流程的虚拟仿真运用流程再造技术在计算机上模拟现实的船舶生产流程,可以在不消耗任何实际生产资源的情况下对生产情况进行预测和模拟,对生产计划的制定进行指导,对多订单任务的加工顺序进行排程优化,找到使生产时间最短的加工顺序,同时对船舶分段装焊车间装配件配送系统进行仿真优化,解决制约船舶生产效率的关键问题。 本文基于Plant-Simulation软件和SimTalk语言对国内某船厂的船舶建造流程进行建模和仿真,做了如下的工作。 1.对国内外虚拟仿真技术的发展做了详细的调研和阐述,对虚拟仿真技术在船舶生产领域的运用做了介绍。分析了现代造船模式对我国造船企业的要求。 2.将复杂的船舶生产流程分成若干个关键大节点,包括钢料堆场、钢材预处理、分段装焊、涂装、船坞合拢。对钢料堆场、钢材预处理中心、分段装焊、船坞合拢概括出了关键的生产工艺原则和主要节点,介绍了生产数据采集的方法。 3.构建了主要的建模对象,运用参数化建模手段基于Plant-Simulation平台构建能实现实际生产状况的物理模型。编写相应的控制算法实现物理模型的运动,开发统一的用户交互式控制界面,实现对虚拟建造流程的观察和参数修改。 4.对分段装焊车间和钢材预处理中心进行了特定生产任务的验证,验证生产计划的合理性,基于遗传算法对平面分段生产的多任务进行了排程优化,并对船舶分段装焊车间物料配送系统进行了仿真与优化,并利用多次组合配比试验,找到物料配送系统的最优参数设置。
【关键词】：虚拟仿真 Plant-Simulation 流程再造 遗传算法 生产优化
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.9;U671
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题的研究背景11-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 国内外船舶建造流程虚拟仿真技术研究发展情况13-16
• 1.2.2 国外STS流程虚拟再造技术工具的研究进展16-17
• 1.3 课题的目的和意义17-18
• 1.4 论文结构18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 现代造船模式20-35
• 2.1 造船企业的特征20-22
• 2.1.1 订单式生产20-21
• 2.1.2 总装化生产21
• 2.1.3 大型化生产21-22
• 2.2 现代造船模式22-26
• 2.2.1 造船模式的演变历史23-24
• 2.2.2 开展现代造船模式的条件和措施24-26
• 2.3 现代造船生产流程26-34
• 2.3.1 现代造船生产计划的制定29-32
• 2.3.2 现代造船生产流程的实施32-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 面向对象的离散事件流程再造35-48
• 3.1 基于离散事件的虚拟仿真35-42
• 3.1.1 离散事件的概念36-37
• 3.1.2 仿真的概念37-38
• 3.1.3 仿真的方法38-40
• 3.1.4 仿真的步骤40-42
• 3.2 Plant-Simulation仿真平台42-44
• 3.3 面向船舶建造流程的流程再造44-47
• 3.3.1 船舶建造流程中的对象分类44-46
• 3.3.2 基于Plant-Simulation的船舶建造流程物流控制46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 国内某造船厂建模48-85
• 4.1 国内某船厂概况48-49
• 4.2 船体工艺49-54
• 4.2.1 主要工艺原则50-52
• 4.2.2 主要物流量52-54
• 4.3 生产数据采集54-59
• 4.3.1 正常生产时间确定56-58
• 4.3.2 宽放时间确定58-59
• 4.4 主要建模对象59-80
• 4.4.1 钢材预处理中心建模60-65
• 4.4.2 分段装焊中心建模65-78
• 4.4.3 排班计划及突发因素建模78-80
• 4.4.4 船舶建造流程的虚拟仿真模型的交互式界面设计80
• 4.5 流程优化的评价指标80-83
• 4.6 本章小结83-85
• 第五章 国内某船厂船舶建造流程的虚拟仿真与优化85-111
• 5.1 船舶分段装焊中心的虚拟仿真与优化85-90
• 5.2 钢材预处理中心的虚拟仿真与优化90-97
• 5.2.1 钢材预处理中心生产计划的模拟验证90-93
• 5.2.2 钢材预处理中心设备利用率统计93-97
• 5.3 基于遗传算法的平面分段流水车间生产排程仿真97-103
• 5.4 船舶分段装焊车间装配线配送仿真与优化103-110
• 5.5 本章小结110-111
• 第六章 总结与展望111-113
• 6.1 总结111-112
• 6.2 展望112-113
• 参考文献113-116
• 附录116-123
• 作者简历123

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹惠芬;;我国船舶配套业发展现状分析[J];船艇;2006年07期

2 陈宁;刘炜;;船舶建造计划可视化仿真方法的研究[J];交通节能与环保;2010年03期

3 贾国柱;;基于Petri网建模与仿真的制造企业生产系统流程再造方法[J];系统工程;2007年03期

4 王利;基于造船总装生产线的船厂生产计划与控制分析[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2001年03期

5 李杰,王书亭,陈立平;面向对象Petri网的离散事件系统仿真建模[J];华中科技大学学报;2001年05期

6 李洪儒,冯振声;面向对象仿真的基本概念框架研究[J];计算机仿真;2000年05期

7 都全;葛世伦;葛庆萌;;基于造船设备布置优化算法的造船车间流程优化研究[J];科学技术与工程;2009年12期

8 田新生;休息宽放时间的确定方法[J];煤炭经济研究;1991年12期

9 高介祜;;加快建立现代造船模式的思考[J];上海造船;2008年03期

10 柳存根;;造船流程再造与数字化造船[J];上海造船;2009年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 于逢平;总装化造船模式研究[D];大连理工大学;2010年

，

本文编号：979801