plantsimulation的船舶平面车间作业与布局优化技术研究(附件)
摘 要摘 要船舶建造的过程是一项非常复杂的加工装配过程。船舶平面分段生产流水线是船舶建造中首要的生产线。而船舶平面分段制造是在船舶平面车间中进行。船舶平面车间是造船公司的一个必不可少的工作车间。船舶平面分段也是船体的非常重要的组成部分,平面车间的布局与平面分段的建造技术对提高船舶生产效率有着非常重大的影响。本文以船舶平面车间作业中的平面分段流水线为研究对象,选用Plant-simulation软件进行模拟仿真研究分析,仿真模拟出船舶平面车间生产流水线的生产流程,在计算机上模拟出船舶平面车间分段作业的流程和布局图,主要是以下工作。首先,分析船舶平面车间的生产模式和流程,对某家船厂的船舶平面车间作业流程和布局进行调研。分析平面分段生产制造特点,以及国内外现状及其存在问题。利用Plant-simulation软件创建出船厂平面分段车间平面分段流水线的仿真模型,对作业流程与生产布局进行模拟演示。其次,针对平面车间分段加工生产制造特点,分析出可能的影响生产效率的因素。并通过Plant-simulation软件进行模拟优化调整研究,比较研究结果,剖析作业流程及布局的改变对平面分段生产效率的影响。将影响因素调整至比较优值,整理归纳概括分析出能够有效地减少生产时间和改善提高生产效率的方法。最后,利用仿真软件优化分段建造流程与布局的模型,得到最优化值,降低作业计划完成总时间,提高资源利用率,得出研究结论。关键词平面分段流水线 作业与布局 仿真优化 Plant-simulation
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2国内外系统仿真研究现状及存在问题 1
1.2.1国内系统仿真方法研究现状 1
1.2.2国外系统仿真方法研究现状 2
1.3国内仿真软件及语言发展现状 2
1.4论文的主要研究内容 3
1.5本章小结 4
第二章 平面分段流水线 5
2.1平面分段流水线的发展 5
2.2平面分段流水线的现状 6
2.3 平面分段流水线概况 7
2.4 平面分段流水线各工位作业内容分析 8
第三章 平面分段生产流水线建模仿真 12
3.1平面分 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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第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2国内外系统仿真研究现状及存在问题 1
1.2.1国内系统仿真方法研究现状 1
1.2.2国外系统仿真方法研究现状 2
1.3国内仿真软件及语言发展现状 2
1.4论文的主要研究内容 3
1.5本章小结 4
第二章 平面分段流水线 5
2.1平面分段流水线的发展 5
2.2平面分段流水线的现状 6
2.3 平面分段流水线概况 7
2.4 平面分段流水线各工位作业内容分析 8
第三章 平面分段生产流水线建模仿真 12
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段生产流水线建模 12
3.2平面分段流水线总体设计 13
3.3平面分段流水线形式的选择 13
第四章 基于Plantsimulation的平面分段流水线仿真优化实例 16
4.1 Plantsimulation仿真软件概述 16
4.1.1 Plantsimulation软件特点 16
4.1.2 Plantsimulation的功能模块和使用说明 18
4.2初始模型确定 19
4.3优化模型及改进分析 22
第五章 结论与展望 26
5.1 结论 26
5.2 展望 27
致谢 28
参考文献 29
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
随着中国造船业蒸蒸日上的发展,从生产的角度来看,船舶造船企业大概会面临车间调节分配的问题。而随着数字化造船概念的形成,许多学者在仿真模型优化技术方面进行了很多探索。本课题的主要目的是研究基于Plantsimulation软件进行分析研究,仿真船舶平面车间平面分段生产流水线的生产流程,优化船舶平面生产车间的作业与布局。通过这样的仿真建立模型的方法来达到花更少的时间来造出更好的产品,所要花费的经费也会降低,生产时耗费的财力物力更少,在生产过程中合理分配已有的资源的目的。
近年来,船舶市场再度兴旺发达,中国造船业掀起了现代化的改革浪潮,尤其是数字化造船概念的兴起。仿真模拟船舶分段制造车间的生产流水线,对于船舶企业车间作业具有重要意义。通过流程再造的虚拟技术,可对复杂的平面车间作业进行建模,有利于船舶企业合理设置船舶制造的工艺流程以及人员分配。为了提高船舶企业的竞争力,就需要对平面车间作业与布局进行优化。通过在计算机上使用Plantsimulation建立模型,对平面分段生产流水线作业平衡优化研究,提高效率,提高产量,这对于船厂的发展来说,具有重大意义。
1.2国内外系统仿真研究现状及存在问题
中国船舶造船生产迅速发展,随着科技迅猛发展,数字化飞快落实在造船概念的,世界各地的探讨研究这个课题的学者们在用计算机仿真的模拟建模过程再次建造的技术方面进行了很多探索。当前大部分的船舶平面车间仍然采取固定工位与流水线生产相结合的模式,国际上的个别先进企业把胎架放在转移运输车上。这种平面分段生产线流水作业的生产规模使得造船时所需要的时间有效的骤减,但是造船所花费在设备配置上的资金太大,不符合我国船厂的造船模式,这也是大家所不愿见到的。
1.2.1国内系统仿真方法研究现状
目前我国对于船舶生产建造系统仿真方面比较关注和侧重知识概念,而忽略了一些具体性的、可操作的东西,在如何将最新的仿真技术应用到实际船舶生产管理上的研究很是缺少。
首先,在详细分析制造系统和其他设计中目前存在很多缺陷的基础上,候扬等人研究出实现制造系统的模拟环境中的对象模型,在Plantsimulation软件中进行了对象模型基于制造系统的仿真开发与操作[1]。在研究生产线设计方案的规划和设计方案的基础上,郑顺水通过数据库技术建立Plantsimulation仿真系统生产线模型,对于模拟生产的结构布局、生产计划和运营调度物流以及模型建立后的仿真结果进行了细致的研究和解析,系统的仿真表明,工厂和车间规划、生产资源的分配和调度计划有了科学依据的可行性和先进性[2]。
第二,刘殊等人运用Plantsimulation软件分别模拟模型的规定生产设施和优化布局模式,通过模拟模型的分析评价得出结果,然后选出了合理的运行方案和优化设计,为生产设施布局优化提供了有效的解决方案[3]。最后,明亮等人总结概括了计算机仿真系统在设计制造中的应用环境,详尽的解释了船舶的制造系统中的仿真模型建立所需要的根本方法,包括排队论法、扰动分析法、Petri 网法、活动循环图法、极大代数法[4]。
1.2.2国外系统仿真方法研究现状
在国内船舶制造的大环境下比较,国外着眼于特定的船舶制造系统及这种相似类型的离散事件系统的仿真模型建立中所取得的成就非常的多,已经提出了不少完整的方法和体系结构。例如,西门子公司提供的Tecnomatix数字制造解决方案被FINCANTIERI造船厂接纳,全部的生产计划为立异工程,大量减少建筑施工的时间,降低了船厂因未能及时交货而负担的风险。Lee,Jae Kyu等一系列研究者采取含有制约因素的方法对Daewoo这个船厂的装配限制方面和依次进行装配的问题进行了探索和学习,通过特有的流程工艺进行了面向对象建模仿真系统,找到最佳的吊装过程来限制吊装顺序。但在同一时间研究由于时间和提高资源的限制,同时考虑这些因素结合起来,使优化结果应用在实际船舶生产中[5]。
1.3国内仿真软件及语言发展现状
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