plantsimulation的船舶吊装计划仿真分析(附件)

摘 要摘 要现如今船舶工业发展迅猛,船舶制造业的竞争也是日益激烈,因此提高效率和降低成本已经成为众多船舶制造企业面临的首要问题。而船舶吊装又是船舶生产设计的重要组成部分,所以如今各大造船厂都希望能在船舶吊装这一方面采取一些措施来节约成本、提高效率。这就要求我们在吊装实施前对船舶吊装的流程有一个完善的计划,从而避免实际吊装中有所亏损。Plant Simulation 软件是西门子公司的一款面向对象的工业仿真软件,它有着强大的生产流程建模功能,利用图形化建模的方式,通过系统提供的应用模板对象和基本对象,使用户能够快速构建模型。因此本文通过Plant Simulation软件对船舶吊装计划进行的仿真分析。首先,以上海某船舶制造企业为研究对象,调查研究此船厂的日常吊装流程以及设备条件等参数并进行搜集,便于仿真分析时使用。然后,选取某一类型的船舶,研究船舶的分段吊装图,制定出一整艘船舶的分段吊装计划。接着在计算机中使用Plant Simulation软件建立吊装计划的仿真分析模型并输入调查研究所搜集的船厂数据,同时对所建立的模型进行观察与分析。最后通过调整仿真船厂的船舶吊装流程和船舶吊装方式,来发现船舶吊装过程中存在的一系列问题。从船舶吊装的信息管理,设备生产和劳动力资金投入等方面对此船厂的船舶吊装效率进行调整。结合整个分析过程和分析结果得出报告。关键词分段吊装,吊装计划,仿真分析
目 录
第一章 绪论 1
1.1 我国船舶工业的发展 1
1.2 我国船舶吊装技术现状 2
1.3 国内外研究现状 3
1.4 论文的研究意义 4
1.5 本章小结 5
第二章 船舶分段吊装 6
2.1船舶分段划分及介绍 6
2.2船舶分段吊装方式 7
2.3船舶分段吊装特点 8
2.4船舶分段吊装时需要注意的事项 8
2.5船舶分段吊装工具——门式起重机 9
2.6本章小结 10
第三章 船舶吊装计划 11
3.1分段建造 11
3.2堆场利用 14
3.3吊装计划的制定 14
3.4本章小结 17
第四章 仿真模 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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型的建立 18
4.1plantsimulation软件的特点和优点 18
4.2plantsimulation软件功能的介绍 18
4.3模型建立的准备工作 20
4.4模型的建立 22
4.5本章小结 25
第五章 模型的分析与探讨 26
5.1参数的设置 26
5.2模型的运行 28
5.3模型的分析 29
5.4本章小结 30
第六章 结论 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
我国船舶工业的发展
早在七十年代那会,我国船舶制造企业的生产主要还是以军船和小船这两类船型的船舶生产为主。到了1978年左右,军品船的生产量占我国船舶生产总量的比例高达70%,当时的年造船产量也只有20万吨左右。在那期间里,我国的国内造船企业建造出的最大的船舶是在大连造船厂建造的一艘载重量为5万吨的“西湖”号油轮,但是限于当时的船舶建造技术的发展,该船在建造完成后并没有能够投入到正常的运营当中。到后来,上海的江南造船厂为了响应我国大的煤南运政策,批量生产建造的一种一万六千吨的运煤轮。在当年那段时间里,这类船型的建造大大的带动了当时我国的国民经济的发展。
到了改革开放以后,我国进入了和平发展的时期,国家政府多次调整我国造船企业的生产方向,这使得军品船舶的产值逐年下降.等到了八十年代初期的时候,根据邓小平的总方针,中国制造的船舶开始走向世界。我国的造船企业依靠廉价的劳动力成本,逐渐开始建造出口船舶。先后在大连、江南、沪东、上海这四大船厂批量建造两万七千吨的散货船,这成功的打开了我国造船企业对外出口贸易的大门,同时也拉开了我国船舶产品走向世界的序幕。在随后的二十多年里,特别是在1982年5月我国船舶工业总公司成立之后,我国的造船企业生产的船舶产品已经迅速的走向了世界,有了质的突变和发展。直至2004年底,我国的年造船总量已经高达900万载重吨,同时,连续11年在造船产量这一方面排在了世界第3位,仅次于日本和韩国[1]。
在最近的几年里,随着我国国际地位的显著提升,我国造船产业的技术水平和综合竞争力也都有了较大的提高。在主流船型和高技术船舶的建造方面也都有一定创新和突破。在过去的2015年1到10月里我国的造船企业每个月度的指标都在同比增长,在2015年底,我国的上海外高桥船厂甚至接受了我国的第一单豪华游轮建造任务,这是我国向船舶行业各个方面全面发展的重要表现。
但是我们仍然需要意识到,如今,全球的经济增长已经趋缓,新船的价格不断下行。根据我国造船的三大指标,在前十个月里,虽然我国共建造完成了3287万载重吨的船舶,同比去年增长了15.3%,但是,接受的有关新船的订单只有2038万载重吨,同比去年下降了62.2%。在10月份的月底,我国仍手持13201万载重吨的船舶订单,这比去年同比下降了14%。由此可见,目前我国仍然还有许多中型甚至大型民营的造船企业依然处境十分艰难,有的甚至已经关门歇业了。导致这一现象的原因在于我国船舶工业方面的技术发展仍然比较低端,存在产能过剩方面的问题,因此我们还需要进一步的优化船舶的制造工艺,改善船舶的制造流程[2]。
我国船舶吊装技术现状
现阶段,我国大型船舶的吊装大多采用的都是分段吊装的方式。船体的分段吊装是由施工单位在船台或者船坞等场地内,通过使用起重机、焊机等设备将船体各个分段吊装到指定位置与其他分段进行装配焊接的过程。船舶的建造不同于汽车、飞机等的制造,只要等产品定型后就可以直接考虑批量生产了,船舶的设计与建造是相对独立的。它首先需要按船东的要求进行单件或者小批量的建造,这就要求每一艘船都需重新设计来适应船东的不同的需求,因此作为船舶基础的船体的各个分段也都需要独自设计然后才能够独立建造。船舶的分段吊装工作主要在船台或者船坞进行,在船舶的生产活动中,船舶的分段吊装工作大约占整个船舶建造工作的45%。因此在船舶的整个建造过程中,分段吊装所耗费的时间以及作业的效率将会直接影响到整艘船舶的建造周期。
目前,我国的分段吊装所用的吊装图纸大多数都是由设计人员根据各个分段的具体情况来单独设计的。这需要综合考虑到分段的结构特点、分段的重量、分段的尺寸以及吊车的载荷限制和吊装的作业场地限制等因素,因此,想要制定出一个完整的吊装计划往往较为繁琐。一般来说吊装方案的设计会依照一定的流程进行:首先将某分段作为设计对象,根据分段的质量大小、重心位置和结构特征等因素,结合吊装的场地以及起吊机器的规格参数,确定出吊装眼板的正确安装位置;然后选择型号匹配的眼板;最后校核强度并审核出图[3]。
对于吊装方案的设计工作,国内大多数的船厂都采用Tribon这款设计软件来辅助完成[17]。然而,由于吊装的设计过程中需要考虑较多的因素,因此,仅仅靠一个Tribon软件辅助并不能完全考虑到并解决吊装过程中出现的问题,一般来说,主要存在着以下几点问题:第一,设计的过程太过繁琐,想要设计出一个完整的吊装方案,需要工作人员过硬的技术水平。作为方案的设计人员需要综合考虑到眼板的复用性、分段的结构特征、吊车的起吊能力、场地的方向等各种约束,然后才能设计出一个完整的吊装方案。第二,受到实际作业的影响,对于设计出的吊装方案在后期还需要进行多次修改。然而,在修改方案的过程中,如果某个吊点的位置有一定的调整,那么其余的吊点也要因此做出相应的调整。第三,吊装的方案在设计过程中会产生大量的例如距离、载荷这一类信息需要现场人工测量的数据,会极大的影响到设计的效率[4]。

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