支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種船舶制造【技術(shù)領(lǐng)域】的支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)，包括：船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊、船舶仿真運(yùn)行管理模塊和船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊，船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊采集仿真原始數(shù)據(jù)，基于仿真要求處理分析后輸出仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)至船舶仿真運(yùn)行管理模塊；船舶仿真運(yùn)行管理模塊基于仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從內(nèi)置仿真模型庫(kù)中選出對(duì)應(yīng)的仿真模型并建立仿真運(yùn)行任務(wù)并進(jìn)行仿真運(yùn)行，該船舶仿真運(yùn)行管理模塊在仿真模型運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)仿真模型需要從船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊中讀取各類仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并在仿真運(yùn)行結(jié)束后將仿真輸出數(shù)據(jù)輸出至船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊并進(jìn)行圖表化展現(xiàn)。
【專利說(shuō)明】支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種船舶制造【技術(shù)領(lǐng)域】的裝置，具體是一種支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)造船業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)際造船中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)日益顯現(xiàn)。但是與日韓等造船業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家比，我國(guó)船舶工業(yè)整體技術(shù)水平存在著較大的差距。大部分船廠存在實(shí)際生產(chǎn)能力未能精確評(píng)估、設(shè)備等資源能力未能充分發(fā)揮，生產(chǎn)計(jì)劃的制定缺乏可靠依據(jù)的問(wèn)題，相對(duì)于韓、日船舶制造業(yè)，同等規(guī)模造船企業(yè)生產(chǎn)效率相對(duì)低下。虛擬仿真技術(shù)在國(guó)外先進(jìn)造船企業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用，可以支持對(duì)船舶建造過(guò)程進(jìn)行運(yùn)行仿真與分析，對(duì)船舶的工藝過(guò)程、生產(chǎn)和作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、物流等生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行模擬，以達(dá)到驗(yàn)證作業(yè)計(jì)劃，找出制約生產(chǎn)進(jìn)程的瓶頸，為計(jì)劃制定和進(jìn)一步拓展生產(chǎn)能力提供依據(jù)的目的。韓國(guó)和日本的造船業(yè)由于計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)研究的引領(lǐng)作用，虛擬仿真技術(shù)研究開展得比較早，并取得較好的研究成果。
[0003]應(yīng)用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶建造過(guò)程仿真，仿真計(jì)算過(guò)程中需要處理大量的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括鋼板/型鋼等原材料數(shù)據(jù)，切割BOM數(shù)據(jù)，零件屬性數(shù)據(jù)、船體組立樹等。仿真的船型噸位越大、船體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，需要的數(shù)據(jù)量就越多越復(fù)雜。各船舶制造企業(yè)中數(shù)據(jù)管理方式各不同，仿真需要的各類數(shù)據(jù)分別存在于企業(yè)的多個(gè)信息管理系統(tǒng)或生產(chǎn)管理文件中，數(shù)據(jù)原始文件之間不具備支持仿真建模的邏輯關(guān)系，且包含大量與仿真無(wú)關(guān)的冗余數(shù)據(jù)。根據(jù)仿真的需要，從各數(shù)據(jù)原始文件中抽取仿真需要的數(shù)據(jù)，并按照一定的樹形目錄結(jié)構(gòu)保存，仿真模型在仿真計(jì)算過(guò)程中按照一定的規(guī)則讀取數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶建造過(guò)程的仿真，支持船舶制造企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的驗(yàn)證、生產(chǎn)決策預(yù)評(píng)估及產(chǎn)能評(píng)估等。
[0004]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103049620
【公開日】2013_04_17，記載了一種船舶建造過(guò)程船舶仿真系統(tǒng)，所述船舶仿真系統(tǒng)包括:船舶仿真模型管理模塊、與所述船舶仿真模型管理模塊連接的船舶仿真任務(wù)管理模塊、與所述船舶仿真任務(wù)管理模塊連接的船舶仿真數(shù)據(jù)管理模塊、與所述船舶仿真數(shù)據(jù)管理模塊連接的船舶仿真系統(tǒng)管理模塊，與所述船舶仿真系統(tǒng)管理模塊連接的船舶仿真系統(tǒng)集成模塊。但該技術(shù)并未公開詳細(xì)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)僅從理論角度給出大致功能限定，而船舶建造過(guò)程具體涉及的數(shù)據(jù)及格式種類繁多，因此該技術(shù)無(wú)法適用于具體船舶建造過(guò)程的精確仿真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)，按照該樹形目錄結(jié)構(gòu)定義及存儲(chǔ)船舶建造過(guò)程仿真需要的各類船體設(shè)計(jì)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可滿足船舶建造過(guò)程仿真運(yùn)行對(duì)數(shù)據(jù)的讀取要求。基于這種結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)內(nèi)容，可創(chuàng)建從鋼板/型鋼切割到船臺(tái)搭載所涉及的諸如預(yù)處理、切割、加工、部件制作、分段裝焊，預(yù)舾裝、涂裝、總組搭載等作業(yè)區(qū)的物流仿真模型。[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明涉及一種支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)，包括:船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊、船舶仿真運(yùn)行管理模塊和船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊，其中:船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊采集仿真原始數(shù)據(jù)，基于仿真要求處理分析后輸出仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)至船舶仿真運(yùn)行管理模塊；船舶仿真運(yùn)行管理模塊基于仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從內(nèi)置仿真模型庫(kù)中選出對(duì)應(yīng)的仿真模型并建立仿真運(yùn)行任務(wù)并進(jìn)行仿真運(yùn)行，該船舶仿真運(yùn)行管理模塊在仿真模型運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)仿真模型需要從船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊中讀取各類仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并在仿真運(yùn)行結(jié)束后將仿真輸出數(shù)據(jù)輸出至船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊并進(jìn)行圖表化展現(xiàn)。
[0008]所述的船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊，包括:仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元、仿真原始數(shù)據(jù)解析單元和仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，其中:仿真原始數(shù)據(jù)處理單元與仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元相連并對(duì)仿真原始數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、匹配和組合處理，得到可支持船舶建造過(guò)程仿真的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并輸出至仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
[0009]所述的仿真原始數(shù)據(jù)包括:船舶生產(chǎn)企業(yè)中已有的各類設(shè)計(jì)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)計(jì)劃、船體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)兩種類型的數(shù)據(jù)。
[0010]所述的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指:從仿真原始數(shù)據(jù)中抽取出來(lái)的各類數(shù)據(jù)，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)為仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，仿真運(yùn)行過(guò)程中，可供仿真模型讀取，其中:仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含計(jì)劃數(shù)據(jù)和船體數(shù)據(jù)；計(jì)劃數(shù)據(jù)包含仿真運(yùn)行涉及的企業(yè)各生產(chǎn)作業(yè)單元的生產(chǎn)計(jì)劃；船體數(shù)據(jù)包含切割明細(xì)數(shù)據(jù)和船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)兩種。
[0011]所述的切割明細(xì)數(shù)據(jù)是指:本船型包含的鋼板/型鋼屬性、鋼板/型鋼切割Β0Μ、零件屬性這三類數(shù)據(jù)，用于支持仿真模型獲得鋼板/型鋼類對(duì)象的基本屬性，零件類對(duì)象的基本屬性，以及鋼板/型鋼類對(duì)象與零件類對(duì)象的切割包含關(guān)系。
[0012]所述的船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是指:各船型的船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，包含大組立、中組立、小組立等各級(jí)組件的屬性、組裝關(guān)系等，用于支持仿真運(yùn)行中零件類對(duì)象按船體組裝結(jié)構(gòu)逐層向上組裝成小組立、中組立、大組立直到整船。
[0013]所述的船舶仿真運(yùn)行管理模塊包括:仿真模型管理單元和仿真運(yùn)行管理單元，其中:仿真運(yùn)行管理單元通過(guò)與仿真模型管理單元相連并獲得設(shè)置于其中的仿真模型，并為其指定該仿真模型運(yùn)行需要的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，仿真運(yùn)行管理單元根據(jù)獲得的信息建立仿真任務(wù)并仿真運(yùn)行后輸出各類仿真輸出數(shù)據(jù)至船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊。
[0014]所述的仿真模型是指:針對(duì)船舶建造過(guò)程，應(yīng)用仿真軟件開發(fā)的船舶建造仿真模型，覆蓋船體建造過(guò)程從鋼板/型鋼切割到整船下水前的各個(gè)作業(yè)區(qū):預(yù)處理、切割、加工、部件制造、分段制作、總組搭載。
[0015]所述的船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊包括:輸出數(shù)據(jù)管理單元、輸出數(shù)據(jù)分析單元和輸出數(shù)據(jù)展示單元，其中:輸出數(shù)據(jù)分析單元與輸出數(shù)據(jù)管理單元相連，進(jìn)行仿真輸出數(shù)據(jù)的分析及處理，得到可直接支持生產(chǎn)管理決策的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，并可由輸出數(shù)據(jù)展示單元對(duì)其進(jìn)行多種形式的可視化展示。
[0016]所述的仿真輸出數(shù)據(jù)包括:資源負(fù)荷數(shù)據(jù)、物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及計(jì)劃及產(chǎn)能數(shù)據(jù)，其中:資源負(fù)荷數(shù)據(jù)包括:設(shè)備、場(chǎng)地、人員等資源利用率、設(shè)備工作明細(xì)、運(yùn)輸路線負(fù)荷等；物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括:各作業(yè)區(qū)完工物量統(tǒng)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備加工物量統(tǒng)計(jì)等；計(jì)劃及產(chǎn)能數(shù)據(jù)包括:各項(xiàng)計(jì)劃的仿真完成時(shí)間、各作業(yè)區(qū)最大產(chǎn)能等。
技術(shù)效果
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)實(shí)施船舶建造過(guò)程仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)船廠企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的有效驗(yàn)證，提高計(jì)劃制定的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以對(duì)船廠企業(yè)關(guān)鍵資源生產(chǎn)能力進(jìn)行合理評(píng)估，支持企業(yè)各類生產(chǎn)決策的評(píng)估分析，提高船廠企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明仿真數(shù)據(jù)樹形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為實(shí)施例效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，本系統(tǒng)包括:船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊、船舶仿真運(yùn)行管理模塊和船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊，其中:根據(jù)企業(yè)信息管理方式不同，通過(guò)自動(dòng)獲取或手工的方式,船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊獲取仿真運(yùn)行相關(guān)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)文件,完成仿真原始數(shù)
據(jù)的采集，并根據(jù)仿真要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析；船舶仿真運(yùn)行管理模塊選定仿真模型和仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立仿真任務(wù)，仿真模型運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)仿真模型需要從船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊中讀取各類仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，仿真運(yùn)行結(jié)束后，將仿真輸出數(shù)據(jù)寫入船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊可以對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并進(jìn)行圖表化展現(xiàn)。
[0023]所述的船舶仿真數(shù)據(jù)采集及處理模塊包括:仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元、仿真原始數(shù)據(jù)處理單元、仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元。其中:仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元從企業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)、采購(gòu)管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)中獲取以下數(shù)據(jù)文件:材料明細(xì)表、切割Β0Μ、零件明細(xì)表、加工流向信息表、生產(chǎn)計(jì)劃表、船體組立樹、分段信息表，共同構(gòu)成仿真原始數(shù)據(jù)。仿真原始數(shù)據(jù)處理單元與仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元相連，從原始數(shù)據(jù)中進(jìn)行仿真所需數(shù)據(jù)的抽取、匹配、組合，得到可支持船舶建造過(guò)程仿真的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，輸出至仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0024]所述的船舶仿真運(yùn)行管理模塊包括:仿真模型管理單元、仿真運(yùn)行管理單元，其中:仿真模型管理單元進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)各仿真模型的管理，包括仿真模型的版本控制、創(chuàng)建、刪除。仿真運(yùn)行管理單元通過(guò)選擇仿真模型管理單元中的仿真模型，以及在船舶仿真數(shù)據(jù)采集及處理模塊中指定該模型運(yùn)行需要的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立仿真任務(wù)，通過(guò)仿真運(yùn)行管理單元對(duì)各仿真運(yùn)行任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行進(jìn)度。仿真運(yùn)行結(jié)束后向船舶仿真輸出數(shù)據(jù)分析模塊輸出各類仿真輸出數(shù)據(jù)。
[0025]所述的船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊包括:輸出數(shù)據(jù)管理單元、輸出數(shù)據(jù)分析單元、輸出數(shù)據(jù)展示單元，其中:輸出數(shù)據(jù)分析單元與輸出數(shù)據(jù)管理單元相連，對(duì)仿真運(yùn)行輸出的各類輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，將仿真運(yùn)行直接輸出的海量、無(wú)邏輯關(guān)系的原始輸出數(shù)據(jù)處理成可讀性強(qiáng)、與生產(chǎn)決策直接相關(guān)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，并可由輸出數(shù)據(jù)展示單元對(duì)其進(jìn)行多種形式的可視化展示。
實(shí)施例2
[0026]如圖2所示，船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊的仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元采集仿真原始數(shù)據(jù)，仿真原始數(shù)據(jù)解析單元對(duì)仿真原始數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、匹配和組合處理，得到可支持船舶建造過(guò)程仿真的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如圖2所示，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并輸出至仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，供仿真運(yùn)行時(shí)讀取。
[0027]樹形目錄結(jié)構(gòu):船舶建造的主要過(guò)程為鋼板/型鋼按照BOM結(jié)構(gòu)切割出零件，零件根據(jù)自身流向?qū)傩粤飨虿煌鳂I(yè)區(qū)，按照船體組立樹定義的組裝關(guān)系逐層組裝，最后形成整船。建立樹形目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以文件夾之間的層級(jí)關(guān)系表示船體各級(jí)組件之間的裝配關(guān)系，可以簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地定義仿真運(yùn)行需要的各類數(shù)據(jù)，支持仿真運(yùn)行。
[0028]切割明細(xì)數(shù)據(jù):文件夾名稱為B0MS，該文件夾下的層級(jí)結(jié)構(gòu)為:第一層是以船號(hào)命名的文件夾，第二層是以分段號(hào)命名的文件夾，第三層，是文本型數(shù)據(jù)文件，以鋼板/型鋼唯一標(biāo)識(shí)號(hào)命名，文件內(nèi)容包括:鋼板/型鋼基本屬性，鋼板/型鋼包含的零件的基本屬性兩方面信息。
[0029]所述的鋼板/型鋼基本屬性是指:鋼板/型鋼唯一標(biāo)識(shí)號(hào)和其他基本屬性。鋼板/型鋼唯一標(biāo)識(shí)號(hào)使用船號(hào)-分段號(hào)-圖號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。鋼板/型鋼其他屬性包括長(zhǎng)度、寬度、厚度、切割長(zhǎng)度、劃線長(zhǎng)度、空程長(zhǎng)度、重量等。
[0030]所述的鋼板/型鋼包含的零件的基本屬性是指:零件唯一標(biāo)識(shí)號(hào)和零件其他基本屬性。零件唯一標(biāo)識(shí)號(hào)使用船號(hào)-總段號(hào)-分段號(hào)-大組立-中組立-小組立-零件名進(jìn)行標(biāo)識(shí)。零件的其他屬性包括零件的坡口類型、坡口角度、加工類型、流向、重量等。
[0031]船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù):文件夾名稱為SHIPS，該文件夾下的層級(jí)結(jié)構(gòu)為:第一層是以船號(hào)命名的文件夾，第二層是以該船號(hào)包含的各總段名稱命名的文件夾，第三層是以該總段包含的各分段名命名的文件夾，以下各層按照船體裝配層級(jí)關(guān)系，依次為分段包含的中組立或小組立命名的文件夾，最底層文件夾以最低層級(jí)的組立命名，不再包含子組立。每一級(jí)文件夾中包含的文件內(nèi)容包括:文件夾文件，本級(jí)組件屬性文本文件。其中:本級(jí)組件屬性文本文件的內(nèi)容包括:本級(jí)組件基本屬性、本級(jí)組件包含的零件總數(shù)兩方面信息。
[0032]所述的本級(jí)組件基本屬性是指:本級(jí)組件唯一標(biāo)識(shí)號(hào)和其本級(jí)組件其他基本屬性。本級(jí)組件唯一標(biāo)識(shí)號(hào)使用船號(hào)-總段號(hào)-分段號(hào)-大組立-中組立-小組立進(jìn)行標(biāo)識(shí)。其本級(jí)組件其他基本屬性包括本組件級(jí)別(總組/大組/中組/小組等)，長(zhǎng)度、寬度、投影面積、重量、流向等。
[0033]所述的本級(jí)組件包含的零件總數(shù)是指:本級(jí)組件共包含多少個(gè)零件。
[0034]計(jì)劃數(shù)據(jù):文件夾名稱為SCHEDULES。計(jì)劃數(shù)據(jù)文件分為原料類、切割類和組裝類二種。
[0035]原料類計(jì)劃包含以下內(nèi)容:船號(hào)，分段號(hào)，計(jì)劃時(shí)間。仿真運(yùn)行過(guò)程中，仿真時(shí)間達(dá)到計(jì)劃時(shí)間時(shí)，根據(jù)船號(hào)、分段號(hào)可在BOMS文件夾中快速定義文件目錄，該文件夾下每個(gè)文件均對(duì)應(yīng)一個(gè)鋼板/型鋼對(duì)象，根據(jù)文件內(nèi)容進(jìn)行鋼板/型鋼基本屬性賦值，包括唯一標(biāo)識(shí)號(hào)，文件中鋼板/型鋼的其他基本屬性。[0036]切割類計(jì)劃包含以下內(nèi)容:船號(hào)，分段號(hào)，計(jì)劃時(shí)間。仿真運(yùn)行過(guò)程中，仿真時(shí)間達(dá)到計(jì)劃時(shí)間時(shí)，進(jìn)行該船號(hào)，分段號(hào)下鋼板/型鋼對(duì)象的切割過(guò)程仿真，根據(jù)鋼板/型鋼對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)屬性，在BOMS文件夾中快速定義文件目錄，根據(jù)文件定義，產(chǎn)生出各零件，并進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)號(hào)及其他基本屬性的賦值，切割出的零件，在仿真過(guò)程中根據(jù)其不同的流向?qū)傩赃M(jìn)入不同作業(yè)區(qū)。
[0037]組裝類計(jì)劃包含以下內(nèi)容:船號(hào)，總段號(hào)/分段號(hào)，計(jì)劃時(shí)間。仿真運(yùn)行過(guò)程中，仿真時(shí)間達(dá)到計(jì)劃時(shí)間時(shí)，各作業(yè)區(qū)根據(jù)計(jì)劃中的船號(hào)、總段號(hào)/分段號(hào)在SHIPS文件夾中快速定義文件目錄，到達(dá)本作業(yè)區(qū)的零件數(shù)已達(dá)到本級(jí)組件包含的零件總數(shù)后，根據(jù)各零件的唯一標(biāo)識(shí)屬性，將其由下向上組裝為與本作業(yè)區(qū)相匹配的不同級(jí)別的組件，在部件作業(yè)區(qū)將零件組裝為小組立，在分段裝焊作業(yè)區(qū)將零件及小組立組裝為中組立/大組立，在總組搭載區(qū)將零件及小組立、大組立組裝為總組/整船，并根據(jù)本級(jí)文件夾中的本級(jí)組件屬性文本文件進(jìn)行組件唯一標(biāo)識(shí)號(hào)及其他基本屬性的賦值。
[0038]按照上述方式，可以有效定義及存儲(chǔ)支持船舶建造過(guò)程仿真的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整船從切割加工到總組搭載過(guò)程的生產(chǎn)過(guò)程仿真。仿真運(yùn)行結(jié)束后，可輸出以下幾種類型的仿真輸出數(shù)據(jù):各作業(yè)區(qū)主要設(shè)備利用率、場(chǎng)地利用率，塔吊等關(guān)鍵設(shè)備的工作明細(xì)，各切割機(jī)月度切割物量統(tǒng)計(jì)，各作業(yè)區(qū)月度完成分段量，各作業(yè)區(qū)實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃與仿真完成計(jì)劃情況對(duì)比。通過(guò)對(duì)以上各類數(shù)據(jù)的分析及展示，可以支持船廠企業(yè)以下幾方面的應(yīng)用:
[0039]生產(chǎn)計(jì)劃閉環(huán)驗(yàn)證:通過(guò)本系統(tǒng)以實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃驅(qū)動(dòng)模型運(yùn)行，在仿真環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)演，輸出仿真完工時(shí)間，進(jìn)行計(jì)劃可完成情況的評(píng)估。結(jié)合仿真輸出的資源利用率等數(shù)據(jù)，支持生產(chǎn)部門對(duì)計(jì)劃進(jìn)行驗(yàn)證及針對(duì)性優(yōu)化，形成“計(jì)劃-仿真-改進(jìn)計(jì)劃-仿真”的閉環(huán)驗(yàn)證機(jī)制，以得到安排合理的，可完成度高的優(yōu)化的生產(chǎn)計(jì)劃。
[0040]資源能力評(píng)估:根據(jù)仿真運(yùn)行輸出的物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如分段裝焊平臺(tái)的月度完成分段數(shù)量、月度完成噸位、船臺(tái)的月度完成搭載物量(吊數(shù)、噸位)，年度物量(分段、噸位，艘)，結(jié)合行車、場(chǎng)地等資源的負(fù)載量，進(jìn)行作業(yè)區(qū)關(guān)鍵資源生產(chǎn)能力綜合評(píng)估，并進(jìn)一步分析各作業(yè)區(qū)之間的生產(chǎn)能力是否匹配等。
[0041]生產(chǎn)管理決策評(píng)估:面向企業(yè)各類具體生產(chǎn)決策評(píng)估需求，輸出特定的仿真輸出數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理及可視化展示，以仿真結(jié)果數(shù)據(jù)支持船廠企業(yè)生產(chǎn)管理決策的制定，如通過(guò)仿真運(yùn)算評(píng)估分段裝焊平臺(tái)上胎位劃分方式是否合理。一個(gè)作業(yè)區(qū)分多跨平行作業(yè)時(shí)，通過(guò)仿真來(lái)評(píng)估各跨間的生產(chǎn)負(fù)荷分配是否均衡等，以仿真運(yùn)算代替原有手工計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)估算方法。
[0042]如圖3所示，為本實(shí)施例實(shí)施后的資源負(fù)荷數(shù)據(jù)之一的設(shè)備利用率示意圖，根據(jù)附圖可見:通過(guò)仿真可以輸出切割加工作業(yè)區(qū)內(nèi)5臺(tái)切割機(jī)的月度利用率，通過(guò)該數(shù)據(jù)分析切割機(jī)間的負(fù)荷分配是否均衡，切割機(jī)的生產(chǎn)能力是否產(chǎn)量要求。
[0043]表I為本實(shí)例實(shí)施后的物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之一的加工物量統(tǒng)計(jì)表
[0044]表I
裝焊平臺(tái)物量輸出(統(tǒng)計(jì))
【權(quán)利要求】
1.一種支持船舶建造過(guò)程仿真的樹形目錄結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括:船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊、船舶仿真運(yùn)行管理模塊和船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊，其中:船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊采集仿真原始數(shù)據(jù)，基于仿真要求處理分析后輸出仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)至船舶仿真運(yùn)行管理模塊；船舶仿真運(yùn)行管理模塊基于仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從內(nèi)置仿真模型庫(kù)中選出對(duì)應(yīng)的仿真模型并建立仿真運(yùn)行任務(wù)并進(jìn)行仿真運(yùn)行，該船舶仿真運(yùn)行管理模塊在仿真模型運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)仿真模型需要從船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊中讀取各類仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并在仿真運(yùn)行結(jié)束后將仿真輸出數(shù)據(jù)輸出至船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊并進(jìn)行圖表化展現(xiàn)； 所述的仿真原始數(shù)據(jù)包括:船舶生產(chǎn)企業(yè)中已有的各類設(shè)計(jì)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)計(jì)劃、船體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)兩種類型的數(shù)據(jù)； 所述的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指:從仿真原始數(shù)據(jù)中抽取出來(lái)的各類數(shù)據(jù)，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)為仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，仿真運(yùn)行過(guò)程中，可供仿真模型讀取，其中:仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包含計(jì)劃數(shù)據(jù)和船體數(shù)據(jù)；計(jì)劃數(shù)據(jù)包含仿真運(yùn)行涉及的企業(yè)各生產(chǎn)作業(yè)單元的生產(chǎn)計(jì)劃；船體數(shù)據(jù)包含切割明細(xì)數(shù)據(jù)和船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)兩種； 所述的仿真輸出數(shù)據(jù)包括:資源負(fù)荷數(shù)據(jù)、物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及計(jì)劃及產(chǎn)能數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的船舶仿真數(shù)據(jù)采集及解析模塊，包括:仿真原 始數(shù)據(jù)采集及管理單元、仿真原始數(shù)據(jù)解析單元和仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，其中:仿真原始數(shù)據(jù)處理單元與仿真原始數(shù)據(jù)采集及管理單元相連并對(duì)仿真原始數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、匹配和組合處理，得到可支持船舶建造過(guò)程仿真的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并輸出至仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理單元，按照樹形目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的切割明細(xì)數(shù)據(jù)是指:本船型包含的鋼板/型鋼屬性、鋼板/型鋼切割BOM、零件屬性這三類數(shù)據(jù)，用于支持仿真模型獲得鋼板/型鋼類對(duì)象的基本屬性，零件類對(duì)象的基本屬性，以及鋼板/型鋼類對(duì)象與零件類對(duì)象的切割包含關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是指:各船型的船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，包含大組立、中組立、小組立等各級(jí)組件的屬性、組裝關(guān)系等，用于支持仿真運(yùn)行中零件類對(duì)象按船體組裝結(jié)構(gòu)逐層向上組裝成小組立、中組立、大組立直到整船。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的船舶仿真運(yùn)行管理模塊包括:仿真模型管理單元和仿真運(yùn)行管理單元，其中:仿真運(yùn)行管理單元通過(guò)與仿真模型管理單元相連并獲得設(shè)置于其中的仿真模型，并為其指定該仿真模型運(yùn)行需要的仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，仿真運(yùn)行管理單元根據(jù)獲得的信息建立仿真任務(wù)并仿真運(yùn)行后輸出各類仿真輸出數(shù)據(jù)至船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的仿真模型是指:針對(duì)船舶建造過(guò)程，應(yīng)用仿真軟件開發(fā)的船舶建造仿真模型，覆蓋船體建造過(guò)程從鋼板到整船下水前的各個(gè)作業(yè)區(qū):預(yù)處理、切割、加工、部件制造、分段制作、總組搭載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的船舶仿真輸出數(shù)據(jù)處理模塊包括:輸出數(shù)據(jù)管理單元、輸出數(shù)據(jù)分析單元和輸出數(shù)據(jù)展示單元，其中:輸出數(shù)據(jù)分析單元與輸出數(shù)據(jù)管理單元相連，進(jìn)行仿真輸出數(shù)據(jù)的分析及處理，得到可直接支持生產(chǎn)管理決策的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，并可由輸出數(shù)據(jù)展示單元對(duì)其進(jìn)行多種形式的可視化展示。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的資源負(fù)荷數(shù)據(jù)包括:資源利用率、設(shè)備工作明細(xì)、運(yùn)輸路線負(fù)荷；所述的物量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括:各作業(yè)區(qū)完工物量統(tǒng)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備加工物量統(tǒng)計(jì)；所述的計(jì)劃及產(chǎn)能數(shù)據(jù)包括:各項(xiàng)計(jì)劃的仿真完成時(shí)間、各作業(yè)區(qū)最大產(chǎn)倉(cāng) 泛。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103440384SQ201310398422
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】范菲雅, 徐慧, 袁曉舟, 楊浩 申請(qǐng)人:上海東方申信科技發(fā)展有限公司, 上海交通大學(xué)