船臺(tái)(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(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，我國(guó)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(qiáng)國(guó)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(jì)劃與管理。船臺(tái)（塢）是船廠(chǎng)最重要的設(shè)施，其數(shù)量、尺度是決定船廠(chǎng)生產(chǎn)能力的主要依據(jù)。船臺(tái)（塢）生產(chǎn)能力決定了每年船廠(chǎng)生產(chǎn)量，因此，如何使得船廠(chǎng)充分發(fā)揮船臺(tái)的能力，優(yōu)化船臺(tái)（塢）吊裝網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源均衡合理配置，有計(jì)劃地縮短船臺(tái)周期有著重大的意義。 虛擬仿真技術(shù)可以動(dòng)態(tài)模擬

2、產(chǎn)品真實(shí)制造過(guò)程，不消耗任何真實(shí)制造資源，預(yù)測(cè)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(shí)施方案，被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(jì)、控制及管理的有效手段，但虛擬仿真作為一種實(shí)驗(yàn)方法，只能對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證，其本身不包括智能決策方法，嚴(yán)重制約了虛擬仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的仿真優(yōu)化技術(shù)彌補(bǔ)了這一缺陷，它一方面解決了傳統(tǒng)優(yōu)化方法無(wú)法處理復(fù)雜系統(tǒng)模型描述的問(wèn)題，另一方面

3、也為仿真增加了智能決策機(jī)制，對(duì)于船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真具有重要的意義。 本文基于船臺(tái)吊裝管理、船臺(tái)物流仿真、船臺(tái)總裝仿真、船臺(tái)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等幾個(gè)方面，開(kāi)展了若干問(wèn)題的研究。 1.基于QUEST的船臺(tái)物流仿真 根據(jù)船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)物流仿真的需求，提出了面向?qū)ο蟮拇_(tái)資源建模方法，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于船臺(tái)的面向?qū)ο竺枋觥Ｍ瑫r(shí)將面向?qū)ο竺枋龅拇_(tái)模型與Quest連接，并研究了基于Quest的船臺(tái)物流建模方法。 2.基于

4、DPM的船臺(tái)合攏工藝仿真 本文利用達(dá)索公司的數(shù)字制造工藝（DPM）按照船臺(tái)合攏計(jì)劃進(jìn)行3D裝配合攏仿真與驗(yàn)證。利用驗(yàn)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(jì)劃的合理性和可行性。本文介紹了DPM仿真機(jī)理和方法，結(jié)合達(dá)索公司的數(shù)字工藝規(guī)劃軟件（DPE），提出將DPM用于船臺(tái)吊裝的工藝仿真。 3.基于蟻群算法的船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題是典型的NP難題，人工計(jì)劃很難達(dá)到最優(yōu)化，針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出

5、用船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)的蟻群路徑描述，在此基礎(chǔ)上提出了船臺(tái)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(shí)現(xiàn)了對(duì)于船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)表明基于蟻群算法的船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具有較好的效果。 4.系統(tǒng)原型開(kāi)發(fā) 在以上研究成果的基礎(chǔ)上，本文開(kāi)發(fā)了船臺(tái)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(shí)現(xiàn)了船臺(tái)吊裝網(wǎng)絡(luò)仿真優(yōu)化、船臺(tái)資源管理、船臺(tái)吊裝工藝管理、船臺(tái)調(diào)度管理等功能模塊。 本文在Qu