本文關鍵詞：船舶建造流程的虛擬仿真

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【摘要】：我國是造船大國,現代造船模式要求造船企業(yè)實現均衡、快速的總裝造船。但是我國造船企業(yè)仍然依靠廉價的勞動力和經驗進行生產管理,難以對生產過程進行動態(tài)監(jiān)控。多訂單生產情況下無法合理安排相應的生產任務,對制約船舶生產的關鍵環(huán)節(jié)無法找到最優(yōu)的解決方案,無法對生產過程中設備的利用率、生產瓶頸進行統(tǒng)計分析,生產計劃的制定無法綜合考慮各種突發(fā)因素的耦合作用。 船舶建造流程的虛擬仿真運用流程再造技術在計算機上模擬現實的船舶生產流程,可以在不消耗任何實際生產資源的情況下對生產情況進行預測和模擬,對生產計劃的制定進行指導,對多訂單任務的加工順序進行排程優(yōu)化,找到使生產時間最短的加工順序,同時對船舶分段裝焊車間裝配件配送系統(tǒng)進行仿真優(yōu)化,解決制約船舶生產效率的關鍵問題。 本文基于Plant-Simulation軟件和SimTalk語言對國內某船廠的船舶建造流程進行建模和仿真,做了如下的工作。 1.對國內外虛擬仿真技術的發(fā)展做了詳細的調研和闡述,對虛擬仿真技術在船舶生產領域的運用做了介紹。分析了現代造船模式對我國造船企業(yè)的要求。 2.將復雜的船舶生產流程分成若干個關鍵大節(jié)點,包括鋼料堆場、鋼材預處理、分段裝焊、涂裝、船塢合攏。對鋼料堆場、鋼材預處理中心、分段裝焊、船塢合攏概括出了關鍵的生產工藝原則和主要節(jié)點,介紹了生產數據采集的方法。 3.構建了主要的建模對象,運用參數化建模手段基于Plant-Simulation平臺構建能實現實際生產狀況的物理模型。編寫相應的控制算法實現物理模型的運動,開發(fā)統(tǒng)一的用戶交互式控制界面,實現對虛擬建造流程的觀察和參數修改。 4.對分段裝焊車間和鋼材預處理中心進行了特定生產任務的驗證,驗證生產計劃的合理性,基于遺傳算法對平面分段生產的多任務進行了排程優(yōu)化,并對船舶分段裝焊車間物料配送系統(tǒng)進行了仿真與優(yōu)化,并利用多次組合配比試驗,找到物料配送系統(tǒng)的最優(yōu)參數設置。
【關鍵詞】：虛擬仿真 Plant-Simulation 流程再造 遺傳算法 生產優(yōu)化
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.9;U671
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題的研究背景11-13
• 1.2 國內外研究現狀13-17
• 1.2.1 國內外船舶建造流程虛擬仿真技術研究發(fā)展情況13-16
• 1.2.2 國外STS流程虛擬再造技術工具的研究進展16-17
• 1.3 課題的目的和意義17-18
• 1.4 論文結構18-19
• 1.5 本章小結19-20
• 第二章 現代造船模式20-35
• 2.1 造船企業(yè)的特征20-22
• 2.1.1 訂單式生產20-21
• 2.1.2 總裝化生產21
• 2.1.3 大型化生產21-22
• 2.2 現代造船模式22-26
• 2.2.1 造船模式的演變歷史23-24
• 2.2.2 開展現代造船模式的條件和措施24-26
• 2.3 現代造船生產流程26-34
• 2.3.1 現代造船生產計劃的制定29-32
• 2.3.2 現代造船生產流程的實施32-34
• 2.4 本章小結34-35
• 第三章 面向對象的離散事件流程再造35-48
• 3.1 基于離散事件的虛擬仿真35-42
• 3.1.1 離散事件的概念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 仿真的步驟40-42
• 3.2 Plant-Simulation仿真平臺42-44
• 3.3 面向船舶建造流程的流程再造44-47
• 3.3.1 船舶建造流程中的對象分類44-46
• 3.3.2 基于Plant-Simulation的船舶建造流程物流控制46-47
• 3.4 本章小結47-48
• 第四章 國內某造船廠建模48-85
• 4.1 國內某船廠概況48-49
• 4.2 船體工藝49-54
• 4.2.1 主要工藝原則50-52
• 4.2.2 主要物流量52-54
• 4.3 生產數據采集54-59
• 4.3.1 正常生產時間確定56-58
• 4.3.2 寬放時間確定58-59
• 4.4 主要建模對象59-80
• 4.4.1 鋼材預處理中心建模60-65
• 4.4.2 分段裝焊中心建模65-78
• 4.4.3 排班計劃及突發(fā)因素建模78-80
• 4.4.4 船舶建造流程的虛擬仿真模型的交互式界面設計80
• 4.5 流程優(yōu)化的評價指標80-83
• 4.6 本章小結83-85
• 第五章 國內某船廠船舶建造流程的虛擬仿真與優(yōu)化85-111
• 5.1 船舶分段裝焊中心的虛擬仿真與優(yōu)化85-90
• 5.2 鋼材預處理中心的虛擬仿真與優(yōu)化90-97
• 5.2.1 鋼材預處理中心生產計劃的模擬驗證90-93
• 5.2.2 鋼材預處理中心設備利用率統(tǒng)計93-97
• 5.3 基于遺傳算法的平面分段流水車間生產排程仿真97-103
• 5.4 船舶分段裝焊車間裝配線配送仿真與優(yōu)化103-110
• 5.5 本章小結110-111
• 第六章 總結與展望111-113
• 6.1 總結111-112
• 6.2 展望112-113
• 參考文獻113-116
• 附錄116-123
• 作者簡歷123

【參考文獻】

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本文編號：979801