船舶管件加工作业计划调度仿真模拟研究(附件)
摘 要摘 要 目前，船舶建造技术已经开始摆脱以船体建造为中心，涂装和舾装跟着转的方式的传统制造方法，进而转型成以船体建造为基础、舾装为中心、涂装为重点的壳舾涂一体化施工方法。管件加工作为船舶制造过程中的舾装件生产环节，产品数量庞大，种类繁多，占整个船舶工作量的比例最大的舾装件就是船舶管件的生产工作量，约占全船工作量的三分之一，周期最长。由此可见其重要性，但是针对船舶管系的生产制造问题是船舶制造生产物流过程中的瓶颈问题对于提高整个船舶的制造效率造成了困难。所以本文将应用EM-Plant仿真模拟模拟软件对船舶管件生产流水线进行模拟，研究船舶管件生产调度的实际问题。 虚拟仿真模拟软件与其他研究方法相比是它可以在不消耗任何真实的资源的情况下，根据模拟软件的运行数据预测制造流水线的状态，这样就可以知道加工过程中可能遇到的问题，从而可以使加工方案更加优化，所以被广泛应用于制造系统的设计与研究中。本文利用虚拟仿真模拟技术提高船舶管件加工效率。关键词： 管件加工；流水线；仿真模拟；EM-Plant；目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.1.1选题背景 1
1.1.2论文研究的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国内外船舶管件加工仿真模拟研究发展情况 2
1.2.2我国船舶行业所存在的问题 4
1.3船舶管件加工车间制造现状 5
1.4 主要研究内容 6
第二章 船舶管件车间生产与计划管理 7
2.1前言 7
2.2 现代船舶制造模式下的管加工车间制造技术分析 7
2.2.1 成组技术 7
2.2.2 管件族制造法 9
2.2.3相似性原理 9
2.2.3 以托盘为中间产品组织生产 10
2.3 生产计划 11
2.4 船舶管件加工车间柔性资源调度方法 12
2.4.1 船舶管件加工车间柔性资源调度的目的 12
2.4.2 生产调度理论概述 12
第三章 EM-Plant与仿真模拟模型的建立基础 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
> 2.2.3相似性原理 9
2.2.3 以托盘为中间产品组织生产 10
2.3 生产计划 11
2.4 船舶管件加工车间柔性资源调度方法 12
2.4.1 船舶管件加工车间柔性资源调度的目的 12
2.4.2 生产调度理论概述 12
第三章 EM-Plant与仿真模拟模型的建立基础 14
3.1 离散事件系统的仿真 14
3.1.1 离散事件系统 14
3.1.2 仿真概念 15
3.1.3 仿真方法 15
3.1.4 仿真步骤 16
3.2 EM-Plant 软件的仿真模拟应用概述 16
3.2.1 EM-Plant 软件 16
3.2.2 EM-Plant 的重要特点 16
3.2.3 EM-Plant 的功能和使用 17
第四章 仿真实例建模 20
4.1船舶管件制造车间建模 20
4.1.1管件制造生产线 20
4.1.2 建模对象 20
4.1.3 建模要点 23
4.2船舶管件车间加工流水线仿真模型 23
4.3 作业计划仿真研究 25
4.4运行结果分析 26
4.5生产计划以及模型的优化 26
4.4人员调度优化 28
结论和展望 29
致谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.1.1选题背景
我国开始建造第一批用于出口船舶可以追溯到上世纪八十年代初到，到目前为止已有近三十年的历史了，在这三十年间我国的船舶制造业已经能够跟上世界船舶制造业的脚步了，以成为世界造船大国为目标，我国造船业积极参与国际船舶市场的竞争，并且在激烈的竞争中不断的自我成长，在这个过程中不断的吸收经验与自我完善，我国的船舶制造技术水平和管理水平均得到了飞速的提升得到了国际的认可。到目前为止，我国较大的船厂能将几乎所有类型的船舶按世界主要船级社的规范要求建造，并且可以做到不论是建造质量还是价格都可以同国际接轨[1]。对于竞争日益激烈的船舶市场，中国船舶工业在2008年保持了持续、快速发展，手持订单量位于世界前列，全国造船完工量1452万载重吨，在世界造船大国中位于前列，成为了名副其实的造船大国。
同时我国也清楚的认识到我国虽然已经成为造船大国，但这并不意味在中国成为了造船强国。由于船舶制造业与其他制造业相比属于劳动密集型产业，一个大型船厂可能拥有几千名员工与上万名外包工，船舶制造业同时对熟练工的需求也比较大，而我国恰好是个人口大国，具有富裕的劳动力资源。能够成为造船大国有着先天的优势，但是我国船舶行业整体技术水平差、发展层级低的问题较为突出，一部高新技术对国外还具有一定的依赖性。
船舶工业同时也是一个对配套要求很高的行业。船舶建造过程中除了船厂和船坞这些必不可少的设施外，还需要其他配套产业的大力支持，如锻造、冶金、钢铁等行业。由于船舶工业需要的资源量比较大，所以在其在发展同时也必将带动这些相关行业的发展，提高这些配套工业的技术水平，带动经济的全面发展。总之就目前的船舶行情而言我国的船舶行业同时面临着挑战与机遇并存处境中[2]。
1.1.2论文研究的意义
在船舶制造过程中，一艘船舶的建造需要各种配件的生产支持，在配件生产环节中， 任何一个节点出現差错的话都会影响到整艘船是否能够如期完工。在一艘大型船舶的制造过程中需要提供上万根的配套船舶管件，而且现在出造船模式一般是分段要进行预舾装，如果相应的船舶管件不能够按计划完成，就会产生多米诺效应，继而直接影响整艘船的生产周期，尤其是在船厂同时建造多艘船舶时，如果一艘船不能按时交工将会影响到整个船厂的效益。所以提高船舶管件的生产效率具有重要意义。
目前我国船厂船舶管件加工瓶颈突出，所以本文将通过对船舶管件生产流水线进行仿真模拟建模，研究生产调度方法，可以提高船舶管件车间资源的利用效率，进而增加船舶管件加工车间的产能，这样在船舶建造过程中船舶管件生产问题就可以得到解决，从而带动整个船舶制造可以高效且低成本地运行。
仿真模拟技术的最大优点是可以在不消耗任何实际的制造资源的前提下，使产品真实的制造过程动态的模拟出来，并且能够较为准确的预测制造系统在运行中可能出现的各种状态[3]。对船舶管件生产计划的仿真模拟就是在船厂车间的计划层面将管件生产的计划与工艺用软件来实现抽象的再现，用模拟软件建立起与船舶管件加工车间流水线真实情况相同的生产过程仿真模拟模型。仿真模拟实验就是在这个模型的基础上对生产计划进行模拟，同时也可以进一步的揭示生产过程中各变量之间的关系。
本文通过收集和整理船舶管件加工车间的实际生产基础数据，将加工的工艺流程与管件加工计划存入到所要建立的仿真模拟数据库中，并且通过结合船舶管件加工车间实际的生产计划所建立的车间仿真模拟模型，对生产计划进行仿真模拟模拟实验[4]。在船厂根据实际
第一章 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.1.1选题背景 1
1.1.2论文研究的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国内外船舶管件加工仿真模拟研究发展情况 2
1.2.2我国船舶行业所存在的问题 4
1.3船舶管件加工车间制造现状 5
1.4 主要研究内容 6
第二章 船舶管件车间生产与计划管理 7
2.1前言 7
2.2 现代船舶制造模式下的管加工车间制造技术分析 7
2.2.1 成组技术 7
2.2.2 管件族制造法 9
2.2.3相似性原理 9
2.2.3 以托盘为中间产品组织生产 10
2.3 生产计划 11
2.4 船舶管件加工车间柔性资源调度方法 12
2.4.1 船舶管件加工车间柔性资源调度的目的 12
2.4.2 生产调度理论概述 12
第三章 EM-Plant与仿真模拟模型的建立基础 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
> 2.2.3相似性原理 9
2.2.3 以托盘为中间产品组织生产 10
2.3 生产计划 11
2.4 船舶管件加工车间柔性资源调度方法 12
2.4.1 船舶管件加工车间柔性资源调度的目的 12
2.4.2 生产调度理论概述 12
第三章 EM-Plant与仿真模拟模型的建立基础 14
3.1 离散事件系统的仿真 14
3.1.1 离散事件系统 14
3.1.2 仿真概念 15
3.1.3 仿真方法 15
3.1.4 仿真步骤 16
3.2 EM-Plant 软件的仿真模拟应用概述 16
3.2.1 EM-Plant 软件 16
3.2.2 EM-Plant 的重要特点 16
3.2.3 EM-Plant 的功能和使用 17
第四章 仿真实例建模 20
4.1船舶管件制造车间建模 20
4.1.1管件制造生产线 20
4.1.2 建模对象 20
4.1.3 建模要点 23
4.2船舶管件车间加工流水线仿真模型 23
4.3 作业计划仿真研究 25
4.4运行结果分析 26
4.5生产计划以及模型的优化 26
4.4人员调度优化 28
结论和展望 29
致谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.1.1选题背景
我国开始建造第一批用于出口船舶可以追溯到上世纪八十年代初到，到目前为止已有近三十年的历史了，在这三十年间我国的船舶制造业已经能够跟上世界船舶制造业的脚步了，以成为世界造船大国为目标，我国造船业积极参与国际船舶市场的竞争，并且在激烈的竞争中不断的自我成长，在这个过程中不断的吸收经验与自我完善，我国的船舶制造技术水平和管理水平均得到了飞速的提升得到了国际的认可。到目前为止，我国较大的船厂能将几乎所有类型的船舶按世界主要船级社的规范要求建造，并且可以做到不论是建造质量还是价格都可以同国际接轨[1]。对于竞争日益激烈的船舶市场，中国船舶工业在2008年保持了持续、快速发展，手持订单量位于世界前列，全国造船完工量1452万载重吨，在世界造船大国中位于前列，成为了名副其实的造船大国。
同时我国也清楚的认识到我国虽然已经成为造船大国，但这并不意味在中国成为了造船强国。由于船舶制造业与其他制造业相比属于劳动密集型产业，一个大型船厂可能拥有几千名员工与上万名外包工，船舶制造业同时对熟练工的需求也比较大，而我国恰好是个人口大国，具有富裕的劳动力资源。能够成为造船大国有着先天的优势，但是我国船舶行业整体技术水平差、发展层级低的问题较为突出，一部高新技术对国外还具有一定的依赖性。
船舶工业同时也是一个对配套要求很高的行业。船舶建造过程中除了船厂和船坞这些必不可少的设施外，还需要其他配套产业的大力支持，如锻造、冶金、钢铁等行业。由于船舶工业需要的资源量比较大，所以在其在发展同时也必将带动这些相关行业的发展，提高这些配套工业的技术水平，带动经济的全面发展。总之就目前的船舶行情而言我国的船舶行业同时面临着挑战与机遇并存处境中[2]。
1.1.2论文研究的意义
在船舶制造过程中，一艘船舶的建造需要各种配件的生产支持，在配件生产环节中， 任何一个节点出現差错的话都会影响到整艘船是否能够如期完工。在一艘大型船舶的制造过程中需要提供上万根的配套船舶管件，而且现在出造船模式一般是分段要进行预舾装，如果相应的船舶管件不能够按计划完成，就会产生多米诺效应，继而直接影响整艘船的生产周期，尤其是在船厂同时建造多艘船舶时，如果一艘船不能按时交工将会影响到整个船厂的效益。所以提高船舶管件的生产效率具有重要意义。
目前我国船厂船舶管件加工瓶颈突出，所以本文将通过对船舶管件生产流水线进行仿真模拟建模，研究生产调度方法，可以提高船舶管件车间资源的利用效率，进而增加船舶管件加工车间的产能，这样在船舶建造过程中船舶管件生产问题就可以得到解决，从而带动整个船舶制造可以高效且低成本地运行。
仿真模拟技术的最大优点是可以在不消耗任何实际的制造资源的前提下，使产品真实的制造过程动态的模拟出来，并且能够较为准确的预测制造系统在运行中可能出现的各种状态[3]。对船舶管件生产计划的仿真模拟就是在船厂车间的计划层面将管件生产的计划与工艺用软件来实现抽象的再现，用模拟软件建立起与船舶管件加工车间流水线真实情况相同的生产过程仿真模拟模型。仿真模拟实验就是在这个模型的基础上对生产计划进行模拟，同时也可以进一步的揭示生产过程中各变量之间的关系。
本文通过收集和整理船舶管件加工车间的实际生产基础数据，将加工的工艺流程与管件加工计划存入到所要建立的仿真模拟数据库中，并且通过结合船舶管件加工车间实际的生产计划所建立的车间仿真模拟模型，对生产计划进行仿真模拟模拟实验[4]。在船厂根据实际
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