plantsimulation的船舶曲面车间作业与布局优化技术研究(附件)

摘 要摘 要船舶曲面车间是船舶曲面分段的建造车间,是船厂的一个重要的工作车间。船舶曲面分段是船体的重要组成部分,曲面分段的建造效率对船舶整体建造时间有重要影响。本文利用Plant-simulation软件,对影响船舶曲面分段车间作业效率的因素进行探索,并研究具体的影响,主要是以下工作。首先,对船舶曲面车间的生产模式和流程进行调研,具体到某家船厂的曲面分段的生产作业流程,并明确曲面分段生产方式,通过搜集到的船厂资料利用Plant-simulation软件建立仿真模型,对作业流程进行模拟,以便观察。其次,分析模型中存在的问题,并针对曲面车间分段加工采用固定胎位式特点,总结可能的影响因素,并通过在Plant-simulation软件上对关键因素进行调整,将结果进行对比,分析作业流程的改变对生产曲面分段的效率的影响。调整因素后作业计划完成总时间将缩短,具体分析后,研究出提高曲面车间分段的生产效率的因素。在提出优化方案并运行模型后,再结合船厂实际,提出几点建议。关键词曲面分段制造,作业计划,仿真优化
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状及存在问题 1
1.3选题的目的和意义 2
1.4主要研究内容 3
1.5 本章小结 3
第二章曲面分段建造工艺 4
2.1 曲面分段建造的特点 4
2.2 曲面分段的详细生产流程 4
2.3 曲面分段胎架 5
2.4分段划分 6
2.5曲面分段装焊工艺 7
2.6 造船成组技术 8
2.7 精益造船 9
2.8 本章小结 10
第三章 实际船厂模型的建立 11
3.1 Plantsimulation软件功能介绍 11
3.2条件假设 12
3.3实例简介 12
3.4 模型搭建 23
3.5 模型运行 28
3.6 本章小结 28
第四章 模型分析与优化方法研究 29
4.1 模型运行结果 29
4.2 结果分析 29
4.3 存在的问 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

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题 30
4.4 优化方案 31
4.5 优化建议 33
4.6 本章小结 34
第五章 结语与展望 35
5.1 结语 35
5.2 展望 35
致谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1研究背景
随着人们对海洋的不断开发,船舶行业日益兴起。近年来,随着政府对船舶建造行业的大力扶持,我国造船业取得了飞速的发展,据统计我国年造船完工量已经从80年代初期的30余万载重吨提高到2006年的1452万载重吨,占当年全球造船产量的近五分之一,中国已经成为全球重要的造船中心之一【15】。但是,与日韩等造船业发达国家相比,我国船舶工业整体技术水平仍然较低。“先进造船技术不足、自主研发能力较差、船舶配套设施对外依存度高、造船生产效率低【9】”是制约我国造船业进一步发展的四大瓶颈。而分段建造是船舶建造的重点,曲面分段则是难点。机舱、船体艏艉部等非平直部分均为曲面分段,它们的结构相差很大,因而加工工艺流程相互之间存在很大差异。对我国而言,曲面分段的生产是难点,是影响效率的关键。而改善曲面分段车间作业与布局是提高造船水平和效率的关键。
“壳舾涂”一体化是现代造船的追求。想要做到这一点,就要能够发挥出船舶制造这一大规模制造业的特点。这对曲面车间的曲面分段作业流程与规划就有了更加严格的要求。
1.2国内外研究现状及存在问题
国外船舶企业由于设备技术的领先,生产曲面分段主要用流水线的生产方式,将工件放置在固定在小车上的胎架上,小车的移动就是分段的移动,同时,工作人员的工位固定不变,且作业内容变化不大。然而这种生产方式设备投资大,加工成本高昂,不适用于我国的船舶制造业现状。
目前,国内外对曲面分段的生产问题还在不断进行研究。韩国Daewoo造船公司,与韩国先进科技研究所合作,对曲面分段装配车间等一系列在生产计划上遇到的问题进行了一系列的研究,提高了生产效率。近年来许多国内人士也对曲面车间展开了不少研究工作,如赵东等人运用工序同期化手段对分段生产线上的生产节拍进行的优化,也一定程度上提高了曲面车间的生产效率。
就国内而言,由于缺少相关设备和专业人才,目前只能采用模块化的固定工位生产模式,生产效率低,工作周期长,作业控制困难,不便管理。一方面,在进行分段车间布局时,国内很依赖经验而不是数据。在船厂制定分段生产计划时,由于国内缺 乏先进技术,经常不能预测分段建造的进度。缺乏一个量化标准, 通常是根据以往的经验,估算出分段加工的焊缝长度和需要的加工工时,然后估出分段的生产总时间,然后就进行曲面车间作业的计划安排,这样制订的计划就一定有一些缺漏,就会造成生产延期和资源浪费等。另一方面,目前船厂的生产管理还是以调度型为主,主要还是靠曲面车间的部门领导的生产经验,难以对工场布置与人力资源(如场地,胎架,吊车)配置进行优化【14】。但是,一条船从开始板材的加工,到整船离开船坞交付船东,整个的制造过程是综合性的,它集中了所有的相关车间部门,需要很多的专业人员和大量的配套生产设施。这样一来,如果经验和能提供的资源冲突的话,就只能在现场发现,浪费时间和成本,生产计划的优化更是难上加难。
1.3选题的目的和意义
船舶制造业是一个典型的大型装备制造行业。它投资大,工艺复杂,最能体现一家企业的工艺水平。虽说现如今,船舶市场整体颓势,但是随着对海洋的开发利用,船舶市场需求还是可观的。
船舶制造,是以分段为主体建造的。根据几何形状的不同,船体分段又分为平面分段和曲面分段。曲面分段由于相互之间差别较大,不能像平面分段一样以流水线的形式生产。它的加工工艺更加复杂,要求更加严格。
本论文主要讨论船舶曲面车间的作业与布局,应用到Plantsimulation仿真软件,在计算机上进行仿真建模,以动画的方式呈现曲面车间的作业流程,同时可以生成图表以便更直观地感受曲面车间存在的问题,再通过对模型进行调整优化,避免在现实场地上进行研究,节约了时间和成本,更加方便快捷,生动具体,从而可以多次对船舶曲面分段的作业与布局进行调整,筛选出最优方案,研究优化的影响因素。意义在于:

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