一种船舶建造过程船舶仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种船舶建造过程船舶仿真系统及方法，所述船舶仿真系统包括：船舶仿真模型管理模块、与所述船舶仿真模型管理模块连接的船舶仿真任务管理模块、与所述船舶仿真任务管理模块连接的船舶仿真数据管理模块、与所述船舶仿真数据管理模块连接的船舶仿真系统管理模块，与所述船舶仿真系统管理模块连接的船舶仿真系统集成模块。本发明专利技术所述的船舶建造过程船舶仿真系统及方法，操作人员可以通过分配给自己的系统用户帐号登录船舶仿真系统，接着操作人员进行船舶仿真任务的设置、运行，以及仿真任务完成后对船舶仿真生成的数据以报表的形式进行查看、分析。通过船舶建造过程仿真系统，可以为企业提高生产效率、优化生产资源提供信息化支撑手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船舶建造领域，涉及一种仿真系统及方法，特别是涉及。
技术介绍
船舶建造是一项复杂的工程项目，它具有单件、小批生产、周期紧、多工种、空间分道、产品设计及工程设计占有重要的地位等特点，零部件、系统的多样性及工艺的多样性，决定了其生产组织、生产计划和生产资源的复杂性。传统的造船工程计划管理主要依据造船工程师的经验编制粗线条的计划，各工种和各类生产活动做到大致协调，在该过程中未考虑各工作的资源等问题。虽然部分船厂目前已经开发和应用生产计划管理系统等信息化手段，但尚未从根本上解决部门、工种、船只之间在时间、空间上的矛盾，很难从整体利益角度进行协调。进入20世纪90年代以来，造船发达国家纷纷利用信息技术给造船业带来的各种机遇，积极开展数字化造船方面的研究，尤其是船舶虚拟设计和船舶制造仿真技术的研究。如，韩国三星、大宇、现代等造船企业已经把数字化造船、虚拟仿真和优化技术作为其在国际市场上保持最强的竞争力，确立造船技术领先地位的制造新技术。此外，波音787项目，空客380项目、达索航空F7X项目，及丰田汽车、戴姆勒汽车等案例，均表明仿真技术已成功地应用到世界先进制造技术中。国内数字化造船、虚拟造船等起步较晚，近年来逐渐受到了相关院所、闻校和船厂的关注。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供，用于解决现有技术中船舶制造中实际生产能力不能精确评估，场地、设施设备等资源能力不能充分发挥，以及生产计划的制定缺乏可靠依据的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供。所述船舶仿真系统包括船舶仿真模型管理模块，用于添加、更新、删除船舶仿真模型、船舶仿真模型文件、船舶仿真模式、船舶仿真阶段和船舶仿真设备信息；船舶仿真任务管理模块与所述船舶仿真模型管理模块连接，用于创建、部署、操作船舶仿真任务，获取船舶仿真任务，生成船舶仿真任务管理界面；船舶仿真数据管理模块与所述船舶仿真任务管理模块连接，用于添加、更新、删除、获取产品源数据，生成、删除、获取船舶仿真任务，导入、导出、删除、获取辅助数据，以及运行数据的设计、输出和管理；船舶仿真系统管理模块与所述船舶仿真数据管理模块连接，用于设置船舶仿真系统和设置用户登录船舶建造过程船舶仿真系统；船舶仿真系统集成模块与所述船舶仿真数据管理模块连接，用于将所述船舶仿真系统与制造执行系统、生产计划管理系统集成.。优选地，所述船舶仿真模型包括钢料堆场、切割加工、部件制作、平面分段流水线、室外装焊平台、室内装焊工场、预舾装、分段涂装、室内船台、总组和船台搭载船舶各单元仿真模型。优选地，所述船舶仿真模型还包括制造阶段、总组和搭载阶段、船舶建造全过程的全局仿真模型。优选地，所述船舶仿真任务包括先行中日程计划、月度计划、周计划和工作包及派工单作业计划四种类型。优选地，运行数据是指所述船舶仿真任务运行完成后输出的数据，所述输出的数据包括物量统计、设备利用率、场地利用率、计划验证和模拟周期、设备负载明细、场地占用周期、工位节拍。本专利技术提供一种船舶建造过程船舶仿真方法，应用于船舶建造过程船舶仿真系统，所述船舶仿真方法包括SI，输入船舶建造过程中船舶仿真产品、工艺、资源、计划数据，即梳理船舶建造各作业单元的建造流程和基础数据，并编制形成船舶建造各作业单元的建模基准书；S2，建立船舶建造过程船舶各单元的仿真模型，即基于所编制形成的船舶建造各作业单元的建模基准书，进行各作业单元仿真建模的详细设计，建立船舶建造船舶各单元内可视化的仿真模型；S3，运行船舶建造过程船舶各单元的仿真模型，即令船舶建造过程船舶各单元的仿真模型输入船舶建造计划数据，驱动船舶各单元的仿真模型运行并输出各项管控点数据；S4，判断所建立的船舶建造过程船舶各单元的仿真模型的可信度是否能够通过审核，即分析运行船舶建造过程船舶各单元的仿真模型书所输出的各项管控点数据，判断船舶各单元的仿真模型是否与实际作业的船舶各单元在布局、设备、物流、作业流程上完全一致；若否，则返回至步骤S3 ;若是，则继续执行下一步骤；S5，建立船舶建造过程船舶全局仿真模型，即令船舶各单元的仿真模型输入单元间的相互关联性、产品数据、物流转运方式和相关数据，将所建立的船舶建造过程船舶各单元的仿真模型组装成为船舶全局仿真模型；S6，判断所形成的船舶全局仿真模型的可信度是否能够通过审核，即通过大数据量的实际生产计划运行和分析，判断船舶全局仿真模型是否与实际在布局、物流、作业流程、计划执行上一致；若否，返回至步骤S5 ;若是，继续执行下一步骤；S7，开发所述船舶建造过程船舶仿真系统，使其与制造执行系统、生产计划管理系统集成。优选地，所述步骤SI中输入的船舶建造过程船舶仿真产品、工艺、资源、计划数据包括输入船舶建造过程船舶仿真产品数据，即输入船体和舾装件的三维模型及相关属性；输入船舶建造过程船舶仿真工艺数据，即定义船舶建造工艺流程，并梳理各作业单元内部及单元之间的物流逻辑和调度逻辑；输入船舶建造过程船舶仿真资源数据，即输入船舶建造过程中涉及的资源模型和数据；输入船舶建造过程船舶仿真计划数据，即输入船舶生产计划数据。优选地,所述步骤S2还包括S21，根据所编制形成的船舶建造各作业单元的建模基准书对船舶各单元进行详细设计；S22，建立船舶各单元的仿真模型；S23，建立驱动船舶各单元的仿真模型的产品数据、计划数据转换机制，支持生产计划数据、设计数据等计划、产品数据向模型驱动数据的快速采集、转化；S24，定义船舶各单元的运行数据监测、统计接口及输出文档，提供所述运行数据的输出定义文档，支持基于运行数据的分析。优选地,所述步骤S3还包括S31，通过数据转化机制将产品数据、计划数据转化为驱动船舶各单元仿真模型运行所需格式；S32，以转化后的计划数据为驱动，运行船舶各单元的仿真模型；S33，输出所述船舶各单元的仿真模型运行后的仿真结果，形成数据统计报表。优选地,所述步骤S5还包括S51，梳理船舶建造整体工艺流程、船舶各单元间的建模要素；S52，根据船舶建造整体工艺流程和船舶各单元间的相关性，对船舶各单元仿真模型进行整合，形成船舶全局仿真模型。如上所述，本专利技术所述的船舶建造过程船舶仿真系统及方法，具有以下有益效果1、实现生产过程基础数据的规范化和标准化管理；2、通过仿真模拟船舶建造过程、计划节点、资源配置状况等，及早发现潜在的问题和制约生产进程的瓶颈，支持实现能力与负荷的均衡，生产流程革新与优化，提高计划编制的科学性和有效性；3、推进精益生产和精细管理创新实践，进一步提升信息化水平，缩短船舶建造周期、降低生产成本。附图说明图1显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真系统的结构示意图。图2显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真系统的船舶仿真任务管理界面示意图。图3显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真系统的船舶仿真数据管理模块输出的数据示意图。图4为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真系统的船舶仿真数据管理模块输出的数据对应的报表图表示意图。图5显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真方法的方法流程图。图6显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真方法中执行步骤S2的流程图。图7显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真方法中执行步骤S3的流程图。图8显示为本专利技术的船舶建造过程船舶仿真方法中执行步骤S5的流程图。元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于，所述船舶仿真系统包括：船舶仿真模型管理模块，用于添加、更新、删除船舶仿真模型、船舶仿真模型文件、船舶仿真模式、船舶仿真阶段和船舶仿真设备信息；船舶仿真任务管理模块与所述船舶仿真模型管理模块连接，用于创建、部署、操作船舶仿真任务，获取船舶仿真任务，生成船舶仿真任务管理界面；船舶仿真数据管理模块与所述船舶仿真任务管理模块连接，用于添加、更新、删除、获取产品源数据，生成、删除、获取船舶仿真任务，导入、导出、删除、获取辅助数据，以及运行数据的设计、输出和管理；船舶仿真系统管理模块与所述船舶仿真数据管理模块连接，用于设置船舶仿真系统和设置用户登录船舶建造过程船舶仿真系统；船舶仿真系统集成模块与所述船舶仿真系统管理模块连接，用于将所述船舶仿真系统与制造执行系统、生产计划管理系统集成。

【技术特征摘要】
1.一种船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于，所述船舶仿真系统包括船舶仿真模型管理模块，用于添加、更新、删除船舶仿真模型、船舶仿真模型文件、船舶仿真模式、船舶仿真阶段和船舶仿真设备信息；船舶仿真任务管理模块与所述船舶仿真模型管理模块连接，用于创建、部署、操作船舶仿真任务，获取船舶仿真任务，生成船舶仿真任务管理界面；船舶仿真数据管理模块与所述船舶仿真任务管理模块连接，用于添加、更新、删除、获取产品源数据，生成、删除、获取船舶仿真任务，导入、导出、删除、获取辅助数据，以及运行数据的设计、输出和管理；船舶仿真系统管理模块与所述船舶仿真数据管理模块连接，用于设置船舶仿真系统和设置用户登录船舶建造过程船舶仿真系统；船舶仿真系统集成模块与所述船舶仿真系统管理模块连接，用于将所述船舶仿真系统与制造执行系统、生产计划管理系统集成。2.根据权利要求1所述的船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于所述船舶仿真模型包括钢料堆场、切割加工、部件制作、平面分段流水线、室外装焊平台、室内装焊工场、预舾装、分段涂装、室内船台、总组和船台搭载船舶各单元仿真模型。3.根据权利要求1所述的船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于所述船舶仿真模型还包括制造阶段、总组及搭载阶段、船舶建造全过程的全局仿真模型。4 根据权利要求1所述的船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于所述船舶仿真任务包括先行中日程计划、月度计划、周计划和工作包及派工单作业计划四种类型。5.根据权利要求1所述的船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于运行数据是指所述船舶仿真任务运行完成后输出的数据，所述输出的数据包括物量统计、设备利用率、场地利用率、计划验证和模拟周期、设备负载明细、场地占用周期、工位节拍。6.一种船舶建造过程船舶仿真方法，应用于船舶建造过程船舶仿真系统，其特征在于SI，输入船舶建造过程中船舶仿真产品、工艺、资源、计划数据，即梳理船舶建造各作业单元的建造流程和基础数据，并编制形成船舶建造各作业单元的建模基准书；S2，建立船舶建造过程船舶各单元的仿真模型，即基于所编制形成的船舶建造各作业单元的建模基准书，进行各作业单元仿真建模的详细设计，建立船舶建造船舶各单元内可视化的仿真模型；S3，运行船舶建造过程船舶各单元的仿真模型，即令船舶建造过程船舶各单元的仿真模型输入船舶建造计划数据，驱动船舶各单元的仿真模型运行并输出各项管控点数据；S4，判断所建立的船舶建造过程船舶各单元的仿真模型的可信度是否能够通过审核，即分析运行船舶建造过程船舶各单元仿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥博，伍朝晖，朱明华，单小芬，李沛田，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：