CN113128052A - 一种用于船厂生产设施的仿真验证方法 - Google Patents

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丁炜杰
胡世南
钱蔚鑫
俞凌云
侯骏
石金松
李俊露
吕崇升
江华
闫孟娇
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China Shipbuilding NDRI Engineering Co Ltd
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China Shipbuilding NDRI Engineering Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G—PHYSICS
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    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design

Abstract

本发明公开一种用于船厂生产设施的仿真验证方法，其特点是基于船舶典型分段工艺数据的有限样本，统计推断全船分段的工艺数据，按制定的船舶建造周期线表和工艺流向对工艺数据进行分解，利用工艺仿真软件对分解结果进行仿真分析，具体仿真验证包括：收集、整理目标船型典型分段的样本数据、统计推断目标船型全船分段的工艺数据、制定船舶建造周期线表分解工艺数据和仿真分析与迭代改进等步骤。本发明与现有技术相比具有通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究生产系统的性能和输出效果，为船厂生产设施的规划设计提供了一种使用方便的仿真工具，降低生产成本，发挥最大的经济效益。

Description

一种用于船厂生产设施的仿真验证方法
技术领域
本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其是一种用于船厂生产设施的仿真验证方法。
背景技术
生产设施规划设计是工业工程学科的一个重要分支，其内容是通过综合分析、设计、规划、论证、评价、改进，使工厂的车间布局、生产设备得到合理配置，实现工厂制定的预期目标。
仿真技术是借助计算机技术、网络技术和数学手段，采用虚拟现实方法，对生产设施进行实际模仿的一项应用技术，它需要借助计算机仿真技术对现实生产系统进行系统建模与求解算法分析，通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究生产系统的性能和输出效果。仿真技术在复杂生产系统的分析和决策中已发挥重大作用。
目前，国内的船厂规划设计，尚无根据船舶建造周期线表，利用仿真手段进行工艺数据分解，检验工艺方案的方法工具。
发明内容
发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种用于船厂生产设施的仿真验证方法，采用虚拟现实方法，借助计算机仿真技术对现实生产系统进行系统建模与求解算法分析，通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究生产系统的性能和输出效果，方法简单，使用方便，降低生产成本，发挥最大的经济效益。
本发明的目的是这样实现的：一种用于船厂生产设施的仿真验证方法，其特点是基于船舶典型分段工艺数据的有限样本，统计推断全船分段的工艺数据，按制定的船舶建造周期线表和工艺流向对工艺数据进行分解，利用工艺仿真软件对分解结果进行仿真分析，其具体仿真验证按下述步骤进行：
a步骤：收集、整理目标船型典型分段的样本数据
根据建造工艺特征将全船分为艏部上、艏部下、舯部上、舯部下、艉部上、艉部下和上层建筑的不同区域，为每个区域选择典型分段，并根据该典型分段的装配结构信息，统计分析工艺数据。
b步骤：统计推断目标船型全船分段的工艺数据
为全船不同区域选定的典型分段，制定对应的权重系数，进而统计推断全船分段的工艺数据。
c步骤：制定船舶建造周期线表及分解工艺数据
根据目标船厂的设计规范编制船舶建造周期线表和工艺方案，并将工艺数据按月度数据分解至各个工序。
d步骤：仿真分析与迭代改进
利用计算机仿真技术对现实生产系统建模，使用离散事件仿真算法对分解至各个工序的工艺数据进行各月度的仿真分析，根据仿真结果检验工艺方案的合理性，如不合理则重复上述b～d步骤进行迭代改进，直至仿真结果合理为止。
本发明与现有技术相比具有通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究生产系统的性能和输出效果，为船厂生产设施的规划设计提供了一种使用方便的仿真工具，降低生产成本，发挥最大的经济效益。
附图说明
图1为本发明操作流程图；
图2为本发明建立的仿真模型；
图3为本发明的评估仿真结果。
具体实施方式
下面以某船厂生产设施规划设计的实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
参阅附图1，本发明基于船舶典型分段工艺数据的有限样本，统计推断全船分段的工艺数据，按制定的船舶建造周期线表和工艺流向对工艺数据进行分解，利用工艺仿真软件对分解结果进行仿真分析，其具体仿真验证按下述步骤进行：
a步骤：收集、整理目标船型典型分段的样本数据
根据全船不同区域的建造工艺特征，将全船分为艏部上、艏部下、舯部上、舯部下、艉部上、艉部下、上层建筑等区域；为每个区域选择典型分段，根据该典型分段的装配结构信息，统计分析工艺数据。其主数据表包含典型分段、分段数量、分段类型、结构种类、零件清单、原材料重量、原材料表、装配结构等字段，以典型分段字段作为主键，其中零件清单、原材料表、装配结构字段的数据类型为table，可内嵌子表。每一行的记录包括某一类分段的名称、数量、类型等数据。整理的典型分段的工艺数据见下表1：
表1 典型分段的工艺数据
Figure BDA0003031664120000031
b步骤：统计推断目标船型全船分段的工艺数据
为全船不同区域选定的典型分段，制定对应的权重系数，进而统计推断全船分段的工艺数据，设定的典型分段的百分比权重见下表2：
表2 典型分段的权重系数
典型分段名 B904 B602 B102 B610
数量(个/艘) 18 8 6 1
占比 47.37％ 21.05％ 15.79％ 2.63％
c步骤：制定船舶建造周期线表及分解工艺数据
根据目标船厂的设计生产纲领，编制船舶建造周期线表，将工艺数据按照月度数据分解至各个工序。设定的周期线表见下表3：
表3 周期线表
Figure BDA0003031664120000041
按月度分解工艺数据见下表4：
表4 月度分解工艺数据
Figure BDA0003031664120000042
d步骤：仿真分析与迭代改进
参阅附图2，建立船厂的仿真模型，对分解得到的工艺数据进行仿真。
参阅附图3，分析各个月度的仿真结果，评估仿真结果，检验工艺方案的合理性并迭代改进。
以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (1)

1.一种用于船厂生产设施的仿真验证方法，其特征在于基于船舶典型分段工艺数据的有限样本，统计推断全船分段的工艺数据，按制定的船舶建造周期线表和工艺流向对工艺数据进行分解，利用工艺仿真软件对分解结果进行仿真分析，其具体仿真验证按下述步骤进行：
a步骤：收集、整理目标船型典型分段的样本数据
根据建造工艺特征将全船分为艏部上、艏部下、舯部上、舯部下、艉部上、艉部下和上层建筑的不同区域，为每个区域选择典型分段，并根据该典型分段的装配结构信息，统计分析工艺数据；
b步骤：统计推断目标船型全船分段的工艺数据
为全船不同区域选定的典型分段，制定对应的权重系数，进而统计推断全船分段的工艺数据；
c步骤：制定船舶建造周期线表及分解工艺数据
根据目标船厂的设计规范编制船舶建造周期线表和工艺方案，并将工艺数据按月度数据分解至各个工序；
d步骤：仿真分析与迭代改进
利用计算机仿真技术对现实生产系统建模，使用离散事件仿真算法对分解至各个工序的工艺数据进行各月度的仿真分析，根据仿真结果检验工艺方案的合理性，如不合理则重复上述b~d步骤进行迭代改进，直至仿真结果合理为止。
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Title
李军，顾晓波，姚飚: ""基于虚拟仿真技术的船体分段制造计算管理研究"", 《船舶工程》 *

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