CN112560176A - 基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法及系统，将船舶零部件制造精度检验系统化，设计端设计模型数据为全数据模型，不但用于制造，还可用于检测；根据设计模型数据中的检验要求，在服务端安排检验任务，缩短检测周期，提高检测效率；检测端，数字化模型与数字化检测设备相结合，对零部件进行检测，无需人工读取检测数据，减小误差，提高检测精度。所有检测数据无需人工处理，保证数据的真实性、准确性，为后期船舶制造及使用中零部件的质量溯源提供基础，克服现有技术中现有船舶零部件检验精度低，检验过程中的检验流程复杂，检验数据难以流转，船东、船检检验阶段周期长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法及系统。
背景技术
在船舶制造过程中，会生产许多的船舶零部件：拼板、骨材、桁材、小组立、管系件、铁舾件。船舶零部件不同于其他行业零部件，其数量多，种类杂，质量检验方法各异，检验数据巨大。而在船舶设计中，已大量使用三维建模技术，而在设计模型多用于生产制造，检验环节使用较少。船舶零部件质量对船舶制造质量影响很大，而且检验方法大量依靠人工，误差较大，经常出现零部件后续安装时，才发现工件缺陷。即耽误建造周期，又浪费人力。船舶检测中，有多道检测手续，如生产部门检测、质量部门检测、船东船检检测，流程复杂。船东、船检检验人员较少，检验压力大，检验周期长。检验系统不成体系，质量检验信息在各部门之间难以流转，造成重复检验。
综上所述，如何克服现有船舶零部件检验过程中的缺点，高效完成检查成为亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于数字化模型的船舶零部件检验方法及系统，用于克服现有技术中现有船舶零部件检验精度低，检验过程中的检验流程复杂，检验数据难以流转，船东、船检检验阶段周期长的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，包括如下步骤：
S1，从设计端获得设计模型数据；
S2，根据设计模型数据中的检验要求，生产部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S3，检验人员检验端收到检验任务，根据检验任务，使用数字化检验设备对船舶零部件进行检测，获得检验数据；
S4，检验数据与设计端的设计模型数据进行对比，并生成检验报告；
S5，检验数据上传至服务端；
S6，若检验结论不合格，零部件将返修或报废，返修完成后重复S3～S6；
S7，该船舶零部件是否有下一环节，若没有则完成检测，若有流转至下一检测环节；
S8，生产部门检测完成后，根据设计模型数据中的检验要求，质检部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S9，重复S3～S7，完成质检部门检验；
S10，质检部门检测完成后，船东、船检检索前期检验过程、检验报告，制定检验任务；
S11，重复S3～S7，完成船东、船检检测。
2、根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于：所述步骤S3包括：
S31，进行重量检测，根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量。
S32，进行基于图像识别技术的几何检测，使用工业相机对零部件外形进行图像采集，使用图像识别技术，计算出零部件实测数据。
S33，进行基于光学扫描技术的几何检测，使用光学扫描设备对零部件外形进行扫描，得到零部件点云模型。
S34，进行基于超声波检测技术的无损检测，使用超声波检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S35，进行基于磁粉检测技术的无损检测，使用磁粉检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S36，进行基于渗透检测技术的无损检测，使用渗透检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S37，进行基于射线检测技术的无损检测，使用射线检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S38，对于管系进行性能检测，使用电子压力表以及图像采集设备，对管系进行泵水试验，得到试验数据及现场图片。
S39，进行环境测量，使用电子温度计、电子湿度计、电子气压计，测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
优选地，步骤S1中从设计端获得三维模型方法是：在线获取或模型文件导入。
优选地，步骤S1中设计模型数据包含：零部件号、零部件重量、零部件三维模型、零部件检验要求。
优选地，零部件检验要求包含：检测内容、检测方法、检测部门。
优选地，步骤S2中的检验要求包含：检测内容、检测方法、检测部门。
优选地，S3中船舶零部件种类包括：拼板、骨材、桁材、小组立、管系件、铁舾件。
优选地，S3中数字化设备包括：检重称重设备、激光扫描设备、工业相机、超声波检测设备、磁粉检测设备、渗透检测设备、射线检测设备、数字化压力表。
优选地，S10船东、船检检验申请中，若船东、船检认可前期检测结果，即可对该船舶零部件免于检测。
本发明还提供了一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验系统，包括：
设计端，包括：设计模型数据，包含：零部件码、零部件几何信息、零部件检测要求；用于检验任务内容确定，检验数据对比验证；
服务端，包括：检验项目申请模块，用于提出零部件检验项目；数据存储模块，用于存储检验数据；检验报告检索模块，用于检验报告的快速查询；
检测项目申请模块，检验部门安排检验任务，检验任务信息由检验要求获得，包含：零部件号、零部件种类、检验地点、检验项目、检验设备，检验任务需确定检验人员；
数据存储模块，存储数据包含：检验过程中产生的检验报告、检验数据及图像；
检验报告检索模块，用户搜索检验报告，同时查看检验原始数据，检索方式：模糊检索和精确检索，检索内容包含：零部件号、零部件种类、检验地点、检验项目、检验设备、检验人员，选一项或多项；
检验端，包括：重量测量模块、几何测量模块、无损检测模块、性能检测模块、环境检测模块；
重量测量模块，使用检重称重设备，用于测量零部件重量；根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量；
几何测量模块，使用激光扫描设备、工业相机，用于测量零部件的几何加工尺寸；
无损检测模块，使用超声波检测设备、磁粉检测设备、渗透检测设备、射线检测设备，用于检测零部件焊缝质量、结构性能；
性能检测模块，用于检测零部件使用性能，用于管系的泵水试验；
环境测量模块，用于测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
如上所述，本发明的基于数字化模型的供船舶零部件检验方法及系统，具备以下的有益效果：
一、本发明将船舶零部件制造精度检验系统化，设计端设计模型数据为全数据模型，不但用于制造，还可用于检测；
二、根据设计模型数据中的检验要求，在服务端安排检验任务，可以指导检验端合理有序开展零部件检验工作，避免不必要的检测或遗漏检测，缩短检测周期，提高检测效率；
三、检测端，数字化模型与数字化检测设备相结合，对零部件进行检测，无需人工读取检测数据，减小误差，提高检测精度。所有检测数据无需人工处理，保证数据的真实性、准确性；
四、将检验数据信息化、数字化，并集中存放与服务器，相对纸质数据，便于部门之间的流转查询，提高效率。易于保存，为后期船舶制造及使用中零部件的质量溯源提供基础。并在最后统一将检验数据交付船东。
附图说明
图1为本发明实施例中基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验系统的原理示意图；
图2为本发明实施例中应用于船舶零部件制造精度检验部门的流程示意图；
图3为本发明实施例中应用于船舶零部件制造精度检验方法的流程示意图。
附图标记说明：
100 船舶零部件制造减速检验系统；
101 设计端；
102 设计模型数据；
201 服务端；
202 检验任务下发模块；
203 数据存储模块；
204 检验报告检索模块；
301 检验端；
302 重量测量模块；
303 几何测量模块；
304 无损检测模块；
305 性能检测储模块；
S301～S303 方法步骤；
S401～S408 方法步骤。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在本发明的描述中，需要说明书的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示，本发明提供了一种一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，包括如下步骤：
S1，从设计端获得设计模型数据；
S2，根据设计模型数据中的检验要求，生产部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S3，检验人员检验端收到检验任务，根据检验任务，使用数字化检验设备对船舶零部件进行检测，获得检验数据；
S4，检验数据与设计端的设计模型数据进行对比，并生成检验报告；
S5，检验数据上传至服务端；
S6，若检验结论不合格，零部件将返修或报废，返修完成后重复S3～S6；
S7，该船舶零部件是否有下一环节，若没有则完成检测，若有流转至下一检测环节；
S8，生产部门检测完成后，根据设计模型数据中的检验要求，质检部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S9，重复S3～S7，完成质检部门检验；
S10，质检部门检测完成后，船东、船检检索前期检验过程、检验报告，制定检验任务；
S11，重复S3～S7，完成船东、船检检测。
2、根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于：所述步骤S3包括：
S31，进行重量检测，根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量。
S32，进行基于图像识别技术的几何检测，使用工业相机对零部件外形进行图像采集，使用图像识别技术，计算出零部件实测数据。
S33，进行基于光学扫描技术的几何检测，使用光学扫描设备对零部件外形进行扫描，得到零部件点云模型。
S34，进行基于超声波检测技术的无损检测，使用超声波检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S35，进行基于磁粉检测技术的无损检测，使用磁粉检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S36，进行基于渗透检测技术的无损检测，使用渗透检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S37，进行基于射线检测技术的无损检测，使用射线检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S38，对于管系进行性能检测，使用电子压力表以及图像采集设备，对管系进行泵水试验，得到试验数据及现场图片。
S39，进行环境测量，使用电子温度计、电子湿度计、电子气压计，测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
从设计端获得三维模型方法：在线获取或模型文件导入。
设计模型数据包含：零部件号、零部件重量、零部件三维模型、零部件检验要求。
零部件检验要求包含：检测内容、检测方法、检测部门。
设计检验申请包含：零部件号、零部件类型、检验项目、检验时间、地点、检验人员。
船舶零部件种类包括：拼板、骨材、桁材、小组立、管系件、铁舾件。
零部件制造精度检测项目包括：重量、几何尺寸、结构性能、使用性能。
数字化设备包括：检重称重设备、激光扫描设备、工业相机、超声波检测设备、磁粉检测设备、渗透检测设备、射线检测设备、数字化压力表。
几何检测模块，检验方法包含：图像识别、光学扫描。无损检测模块，检验方法包含：超声波检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测。性能检测模块，检验方法包含：管系泵压测试。
检测数据包括：检验报告、检测中采集的图片、点云模型及数据、测量时周围环境数据。
船东、船检检验申请中，若船东、船检认可前期检测结果，即可对该船舶零部件免于检测。
本发明还提供了一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验系统：
包括设计端101、服务端201和检验端301，且两两通讯通信连接；设计端101提供设计模型数据102，服务端201，用于零部件检验报告的申请、管理及查询；检验端301，接收来自服务端201的检验申请信息，并根据检验申请选择对应的检测模块，对零部件进行制造精度检验，将检验数据与设计端301的设计模型数据302进行对比分析，形成检验报告。在将检验数据传输至服务端101的数据存储模块103。需要说明的是，通信连接包括但不限于电信连接、无线连接或电磁耦合连接。
具体的，设计端101，用于设计模型数据102的存储与流转。设计模型为数据化模型，可提供给服务端201、检验端301。
服务端201面向用户，用与检验项目申请与检验查询。检验项目申请模块102，根据零部件到货情况、类型、以及设计模型数据中的制造工艺文件进行申请。检验项目申请，可以指导检验端合理有序开展零部件检验工作，避免不必要的检测或遗漏检测，缩短检测周期，提高检测效率。
检验端301，根据服务端201提出的检测项目，使用相对应的数字化检测设备，对零部件进行各项检测。
重量检测模块202，根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量。
几何检测模块203，使用工业相机对零部件外形进行图像采集，使用图像识别技术，计算出零部件实测数据。使用光学扫描设备对零部件外形进行扫描，得到零部件点云模型。
无损检测模块204，使用超声波检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。使用磁粉检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。使用渗透检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。使用射线检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
性能检测模块205，使用电子压力表以及图像采集设备，对管系进行泵水试验，得到试验数据及现场图片。
环境测量模块206，使用电子温度计、电子湿度计、电子气压计，测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
检验端301各模块产生的检测数据，与设计端101的设计模型102进行对比，分析制造精度，生成检验报告。并将检测数据回传至服务端的数据存储模块203中。
系统根据检测数据生成相应的数据库，以供检，用户可随时查询所需检验数据，可从数据库中检索检验数据，方便、快捷、准确。用户根据时间、地点、零部件号、检验报告编号、检查项目等信息从数据库中直接查询信息数据。数据库可为已建成的数据库，服务端101通过端口接入检测端201的该数据库。
检验端201还用于检验报告生成，检验报告包含：零部件号、检验报告编号、检验时间、地点、人员信息、机器信息、检验时环境温度、湿度、大气压。
如图2所示，为S301～S303方法步骤，应用于船舶零部件制造精度检验部门的流程示意图，具体为：
S301：生产部门检测；
S302：质量部门检测；
S303：船东、船检检测。
如图3所示，为S401～S408方法步骤，应用于船舶零部件制造精度检验方法的流程示意图，具体为：
S401：从设计端获取设计模型数据；
S402：服务端指定检验任务；
S403：检测端进行精度检验；
S404：检验结果与设计模型数据进行比对，自动生成检验报告；
S405：检测上传检验数据至服务端；
S406：服务端查询检验报告；
S407：检验是否合格；
S4071：不合格，零部件返修或报废；
S4072：零部件可以返修，进入返修流程，完成后再次检验；
S4073：零部件无法返修，进入报废流程；
S408：流转至下一环节。
综上所述，本发明的基于数字化模型的供船舶零部件检验方法及系统，将船舶零部件制造精度检验系统化，设计端设计模型数据为全数据模型，不但用于制造，还可用于检测；根据设计模型数据中的检验要求，在服务端安排检验任务，可以指导检验端合理有序开展零部件检验工作，避免不必要的检测或遗漏检测，缩短检测周期，提高检测效率；检测端，数字化模型与数字化检测设备相结合，对零部件进行检测，无需人工读取检测数据，减小误差，提高检测精度。所有检测数据无需人工处理，保证数据的真实性、准确性；将检验数据信息化、数字化，并集中存放与服务器，相对纸质数据，便于部门之间的流转查询，提高效率。易于保存，为后期船舶制造及使用中零部件的质量溯源提供基础。并在最后统一将检验数据交付船东。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，从设计端获得设计模型数据；
S2，根据设计模型数据中的检验要求，生产部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S3，检验人员检验端收到检验任务，根据检验任务，使用数字化检验设备对船舶零部件进行检测，获得检验数据；
S4，检验数据与设计端的设计模型数据进行对比，并生成检验报告；
S5，检验数据上传至服务端；
S6，若检验结论不合格，零部件将返修或报废，返修完成后重复S3～S6；
S7，该船舶零部件是否有下一环节，若没有则完成检测，若有流转至下一检测环节；
S8，生产部门检测完成后，根据设计模型数据中的检验要求，质检部门制定检验任务，检验任务下发模块将检验任务下发至检验端；
S9，重复S3～S7，完成质检部门检验；
S10，质检部门检测完成后，船东、船检检索前期检验过程、检验报告，制定检验任务；
S11，重复S3～S7，完成船东、船检检测。
2.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于：所述步骤S3包括：
S31，进行重量检测，根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量。
S32，进行基于图像识别技术的几何检测，使用工业相机对零部件外形进行图像采集，使用图像识别技术，计算出零部件实测数据。
S33，进行基于光学扫描技术的几何检测，使用光学扫描设备对零部件外形进行扫描，得到零部件点云模型。
S34，进行基于超声波检测技术的无损检测，使用超声波检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S35，进行基于磁粉检测技术的无损检测，使用磁粉检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S36，进行基于渗透检测技术的无损检测，使用渗透检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S37，进行基于射线检测技术的无损检测，使用射线检测设备对零部件进行检测，得到零部件内部结构。
S38，对于管系进行性能检测，使用电子压力表以及图像采集设备，对管系进行泵水试验，得到试验数据及现场图片。
S39，进行环境测量，使用电子温度计、电子湿度计、电子气压计，测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
3.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述步骤S1中从设计端获得三维模型方法是：在线获取或模型文件导入。
4.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述步骤S1中设计模型数据包含：零部件号、零部件重量、零部件三维模型、零部件检验要求。
5.根据权利要求4所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述零部件检验要求包含：检测内容、检测方法、检测部门。
6.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述步骤S2中的检验要求包含：检测内容、检测方法、检测部门。
7.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述S3中船舶零部件种类包括：拼板、骨材、桁材、小组立、管系件、铁舾件。
8.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述S3中数字化设备包括：检重称重设备、激光扫描设备、工业相机、超声波检测设备、磁粉检测设备、渗透检测设备、射线检测设备、数字化压力表。
9.根据权利要求1所述的基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验方法，其特征在于，所述S10船东、船检检验申请中，若船东、船检认可前期检测结果，即可对该船舶零部件免于检测。
10.一种基于数字化模型的船舶零部件制造精度检验系统，其特征在于，包括：
设计端，包括：设计模型数据，包含：零部件码、零部件几何信息、零部件检测要求；用于检验任务内容确定，检验数据对比验证；
服务端，包括：检验项目申请模块，用于提出零部件检验项目；数据存储模块，用于存储检验数据；检验报告检索模块，用于检验报告的快速查询；
检测项目申请模块，检验部门安排检验任务，检验任务信息由检验要求获得，包含：零部件号、零部件种类、检验地点、检验项目、检验设备，检验任务需确定检验人员；
数据存储模块，存储数据包含：检验过程中产生的检验报告、检验数据及图像；
检验报告检索模块，用户搜索检验报告，同时查看检验原始数据，检索方式：模糊检索和精确检索，检索内容包含：零部件号、零部件种类、检验地点、检验项目、检验设备、检验人员，选一项或多项；
检验端，包括：重量测量模块、几何测量模块、无损检测模块、性能检测模块、环境检测模块；
重量测量模块，使用检重称重设备，用于测量零部件重量；根据不同零部件对于精度的不同要求，使用相对应的检重测重设备，测量零部件质量；
几何测量模块，使用激光扫描设备、工业相机，用于测量零部件的几何加工尺寸；
无损检测模块，使用超声波检测设备、磁粉检测设备、渗透检测设备、射线检测设备，用于检测零部件焊缝质量、结构性能；
性能检测模块，用于检测零部件使用性能，用于管系的泵水试验；
环境测量模块，用于测量被测零部件所属环境的温度、湿度和大气压力。
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