船臺(塢)總裝網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及其仿真研究.pdf

1、船舶工業(yè)是關(guān)系國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，我國造船總量連續(xù)多年居世界第三位，但造船效率與日韓等造船強國仍有較大差距。生產(chǎn)效率的提高在很大程度上取決于造船計劃與管理。船臺（塢）是船廠最重要的設(shè)施，其數(shù)量、尺度是決定船廠生產(chǎn)能力的主要依據(jù)。船臺（塢）生產(chǎn)能力決定了每年船廠生產(chǎn)量，因此，如何使得船廠充分發(fā)揮船臺的能力，優(yōu)化船臺（塢）吊裝網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源均衡合理配置，有計劃地縮短船臺周期有著重大的意義。 虛擬仿真技術(shù)可以動態(tài)模擬

2、產(chǎn)品真實制造過程，不消耗任何真實制造資源，預(yù)測制造系統(tǒng)狀態(tài)，從而可以做出前瞻性的決策和優(yōu)化實施方案，被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜制造系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)度和規(guī)劃中。虛擬仿真技術(shù)已成為解決復(fù)雜制造系統(tǒng)分析、設(shè)計、控制及管理的有效手段，但虛擬仿真作為一種實驗方法，只能對方案進行評估和驗證，其本身不包括智能決策方法，嚴重制約了虛擬仿真技術(shù)的進一步發(fā)展。近年來發(fā)展起來的仿真優(yōu)化技術(shù)彌補了這一缺陷，它一方面解決了傳統(tǒng)優(yōu)化方法無法處理復(fù)雜系統(tǒng)模型描述的問題，另一方面

3、也為仿真增加了智能決策機制，對于船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真具有重要的意義。 本文基于船臺吊裝管理、船臺物流仿真、船臺總裝仿真、船臺網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等幾個方面，開展了若干問題的研究。 1.基于QUEST的船臺物流仿真 根據(jù)船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)物流仿真的需求，提出了面向?qū)ο蟮拇_資源建模方法，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對于船臺的面向?qū)ο竺枋?。同時將面向?qū)ο竺枋龅拇_模型與Quest連接，并研究了基于Quest的船臺物流建模方法。 2.基于

4、DPM的船臺合攏工藝仿真 本文利用達索公司的數(shù)字制造工藝（DPM）按照船臺合攏計劃進行3D裝配合攏仿真與驗證。利用驗證的結(jié)果分析出產(chǎn)品的可制造性、可裝配性，從而確定計劃的合理性和可行性。本文介紹了DPM仿真機理和方法，結(jié)合達索公司的數(shù)字工藝規(guī)劃軟件（DPE），提出將DPM用于船臺吊裝的工藝仿真。 3.基于蟻群算法的船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題是典型的NP難題，人工計劃很難達到最優(yōu)化，針對這一問題，本文提出

5、用船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)的蟻群路徑描述，在此基礎(chǔ)上提出了船臺網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的蟻群算法信息素濃度更新規(guī)則，蟻群路徑啟發(fā)規(guī)則等，實現(xiàn)了對于船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，實驗表明基于蟻群算法的船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具有較好的效果。 4.系統(tǒng)原型開發(fā) 在以上研究成果的基礎(chǔ)上，本文開發(fā)了船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)在Delmia Quest/DPM的支持基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了船臺吊裝網(wǎng)絡(luò)仿真優(yōu)化、船臺資源管理、船臺吊裝工藝管理、船臺調(diào)度管理等功能模塊。 本文在Qu