船舶分段建造车间作业调度系统及其关键技术研究

发布时间：2017-09-12 20:54

  本文关键词：船舶分段建造车间作业调度系统及其关键技术研究

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【摘要】：船舶工业的发展是一个国家的经济和综合技术实力的重要体现之一。在市场需求不断变化的驱动下,船舶制造技术沿着“手工—机械化—自动化—智能化”的方向发生着变化,传统的生产管理理论和方法已经难以适应时代的需求,必须应用先进的制造技术和管理理论,提高国内造船企业的生产效率和资源利用率。目前,我国的造船企业大多采用分段建造模式进行船舶建造,由于其生产调度流程复杂且具有时空耦合特性,成为整个船舶建造过程中的瓶颈之一。调度机制的不合理和智能调度系统的普及率低,也给分段建造过程的高效规划和管理带来了一定程度的制约。因此,优化分配分段建造的各类资源,合理规划和管理分段调度过程,是缩短船舶分段建造周期,提高我国造船业竞争力的关键措施之一。本文以船舶分段建造车间作业过程为研究对象,提出基于智能调度系统的计算机辅助作业调度方法,完成从理论研究到方法设计,再到技术实现的研究过程。主要研究工作如下:(1)通过船厂实地调研及建造信息收集,分析船舶分段建造车间的作业流程及特点,研究面向分段建造车间作业的空间调度建模技术。首先给出调度问题的规范化描述,然后结合时间和空间因素列出分段车间调度的约束条件,最后以所有分段的总建造时间最短为目标,建立分段车间调度的数学模型。(2)针对船体分段在加工场地上的时空布局问题,采用启发式规则和算法策略相结合的方法,设计基于时空约束的启发式拟人算法,完成从分段信息输入到分段计划输出的智能计算过程,实现分段建造的作业计划与调度技术。采用VC#语言设计算法模块并编写算法程序,并通过船厂分段建造实际数据对算法的实用性和有效性进行验证。(3)根据船厂分段建造实际情况及具体需求,设计适合于现代造船模式的调度系统的开发方案。在调度模型和调度算法的基础上,运用数字化手段完成分段建造车间作业调度过程的智能管理。采用Visual Studio平台上的VB.net语言,结合SQL数据库工具,建立分段建造仿真数据库,开发具有信息管理、计划编制、计划查询和计划管理等功能的船舶分段建造车间作业调度系统,实现基于智能调度系统的计算机辅助分段建造车间作业调度过程。
【关键词】：船舶建造 分段车间调度 启发式算法 作业计划 智能调度系统
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.474;F273;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究目的与意义15
• 1.3 国内外研究现状与分析15-19
• 1.3.1 分段建造空间调度问题研究现状15-18
• 1.3.2 智能调度系统研究现状18-19
• 1.4 主要研究内容及论文结构19-22
• 1.4.1 论文主要研究内容及研究思路19-21
• 1.4.2 论文章节安排21-22
• 1.5 本章小结22-23
• 第2章 船舶分段建造车间作业调度系统总体方案设计23-34
• 2.1 调度系统设计思想23-25
• 2.1.1 调度系统设计目标23-24
• 2.1.2 调度系统设计原则24-25
• 2.1.3 调度系统开发流程25
• 2.2 调度系统数据库设计25-29
• 2.2.1 数据库需求分析及设计原则25-26
• 2.2.2 数据库逻辑设计26-29
• 2.3 调度系统总体方案设计29-33
• 2.3.1 调度系统层次结构29-30
• 2.3.2 调度系统功能结构30-31
• 2.3.3 调度主要模块设计31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 面向分段建造车间的作业调度建模技术研究34-43
• 3.1 分段建造车间作业流程及调度过程34-38
• 3.1.1 作业流程34-37
• 3.1.2 调度过程37-38
• 3.2 分段建造车间作业调度的特点及描述38-39
• 3.3 分段车间调度问题的数学模型构建39-42
• 3.3.1 问题约定及假设39-40
• 3.3.2 约束条件40
• 3.3.3 参数定义40-41
• 3.3.4 数学模型41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 基于时空约束的启发式作业调度算法设计43-55
• 4.1 算法设计思路43-44
• 4.2 启发式规则建立44-45
• 4.3 算法的分解策略45-48
• 4.4 算法的总流程设计48-51
• 4.5 算法验证和结果分析51-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第5章 船舶分段建造车间作业调度系统开发及应用55-74
• 5.1 调度系统开发软硬件环境55-56
• 5.1.1 调度系统开发工具55-56
• 5.1.2 调度系统运行环境56
• 5.2 调度系统的工作流程56-60
• 5.2.1 分段计划编制与生成56-58
• 5.2.2 分段计划管理与执行58-60
• 5.3 调度系统应用实例及主要界面60-71
• 5.3.1 分段信息录入与编辑60-62
• 5.3.2 分段计划对象导入62-63
• 5.3.3 分段计划编制63-65
• 5.3.4 分段计划布置图65-67
• 5.3.5 分段计划信息查看67
• 5.3.6 分段计划调整67-69
• 5.3.7 分段计划冻结、解冻69-70
• 5.3.8 分段计划派工、完工登记70-71
• 5.3.9 分段计划数据导出71
• 5.4 调度系统应用效果分析71-72
• 5.5 本章小结72-74
• 总结与展望74-76
• 研究总结74-75
• 工作展望75-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81

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本文编号：839490