船舶总装建造阶段典型调度问题建模与优化

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuyi101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
21世纪迈入信息化时代,造船制造业发生了翻天覆地的变化,中国虽然已经成为世界第一造船大国,但还不是造船强国,船厂的很多生产计划与实际作业脱节,产生了较大的资源浪费。船舶是一个复杂的离散型系统,多种因素在时间和空间上共同影响着建造计划的进行。本文结合船厂作业特点,使用Plant Simulation仿真平台模拟船厂实际作业情况,利用遗传算法进行优化,进而得到最优的船舶建造计划,消除计划的不连续性和资源的不均衡性,提高造船效率,降低造船成本。论文的主要内容和研究成果如下:(1)介绍了船舶制造业的现状并阐述了国内造船生产中的问题,对分段堆场调度过程、龙门吊资源均衡、离散系统仿真技术等方面的国内外研究现状进行归纳总结,发掘前人工作的不足找出本文研究的创新点。对于离散事件系统仿真软件、Plant Simulation功能及特点、遗传算法的实现进行分析,确定Plant Simulation离散仿真软件和遗传算法在本文船舶建造仿真应用上的可行性,为后续研究做铺垫。(2)针对分段堆场调度优化问题,以大连某大型船厂为研究背景,基于Plant Simulation仿真平台构建模型,展示了该厂一年内平板车执行每月调度计划的综合移动难度变化图,考虑分段堆场调度中的时间和空间约束,以分段的综合移动难度最低为优化目标,利用遗传算法进行优化,并对不同初始负载率的堆场的实验进行了分析和比较,结果表明,优化后的进场分段停放策略有效降低了分段综合移动难度,同时发现分段的综合移动难度与堆场的初始负载率成正比。(3)针对船坞分段搭载过程中的多约束条件下的龙门吊资源平衡问题,基于Plant Simulation仿真平台构建模型,以两台龙门吊搭载任务数量差最小为优化目标,利用遗传算法进行优化优化,并以大连某大型船厂的实际分段搭载计划为仿真数据进行实例验证,结果表明优化结果可有效平衡两吊车的作业负荷。
其他文献
寒区海洋平台每年冬季都会受到海冰作用从而发生严重的冰激振动问题。冰振危害的监测与分析方法是保障冰区现役抗冰平台安全作业和降低冰振危害损失的重要研究内容。本文围绕寒区海洋平台结构健康监测问题,针对寒区海洋平台冰振响应监测方法、损伤识别以及冰振风险预测方法开展了研究,主要工作如下:首先针对寒区海洋平台冰振响应监测方法,给出结合冰振响应特点和模态置信度准则(MAC)的传感器优化布置方法,运用动态惯性权重
本文的船舶多甲板舱室布局是指在给定一定数量的甲板上进行舱室的划分布局,即在给定的甲板区域上按照一定的布局规则及约束条件布置一定数量的舱室、通道和楼梯。船舶在进行总布置设计时,往往需要反复地修改设计方案从而逐步达到设计要求,这一过程存在大量时间的浪费。因此,本文探究船舶舱室智能布局方法,旨在提高船舶设计效率、缩短船舶设计周期以及减少人工成本的损耗。在对多层甲板进行舱室布局时,首先需要将舱室分配到各层
半椭圆表面裂纹是船舶与海洋工程结构中十分常见的缺陷形式,长期在海上受交变载荷的作用,表面裂纹会逐步扩展直至断裂,表面裂纹的存在对结构安全性构成极大的威胁。因此,对于含表面裂纹结构的疲劳寿命的预测就显得十分重要,而保证预测准确性的重要前提就是对表征裂纹周边应力情况的参数——应力强度因子(SIF)的有效计算。权函数法(WFM)是一种计算应力强度因子的有效方法。本文在现有表面裂纹二维权函数表达式的基础上
随着我国造船业的国际订单占有量不断提高,对提升船舶设计技术的需求也不断增加,而作为船舶设计的重要部分,提升船体结构设计效率及质量成为重点。本文将知识引入船体结构设计中,提出了一种结合了船体结构设计建模、直接计算及优化计算的船体结构的优化设计方法。首先介绍了基于知识的船体结构设计建模方法,并对几何模型到有限元模型的参数传递及模型简化进行了研究。以有限元模型为基础,建立了集成直接计算软件的船体结构优化
裂纹尖端张口位移(CTOD)是评价含裂纹构件是否发生裂纹扩展的重要参数之一,目前大部分学者对CTOD的研究大多集中于二维平面应变状态,对于考虑厚度效应对CTOD的影响研究较少,这必然导致最终结果与实际尺寸相比存在一定误差。因此,有必要对三维结构裂纹尖端张口位移进行量化研究。本文以中心穿透裂纹的有限厚度板为研究对象,采用有限元技术,建立了考虑厚度效应的CTOD量化模型,为疲劳裂纹扩展和断裂评估提供依
在船舶领域应用铝合金,主要是借助其良好的抗腐蚀性以及焊接性好、强度高、重量轻的特点,可以应对航海中的各类复杂环境。因此,在造船业中铝合金具有很多应用和发展。电弧增材制造是以电弧为热源,以氩气等惰性气体作为保护气体,在电弧加热过程中不断熔化丝材,以堆积的方式将丝材沿规划路径逐层堆积成金属结构件。电弧增材制造技术具有制造成本低,制造效率高,材料利用率高等特点。首先,本文采用钨极气体保护焊技术,以ER5
当今,随着对高性能船舶各方面性能越来越高的要求,越来越多的武器装备、机械设备要布置在战舰上,对于常规的单体船而言,为了增大舱容,在保证船长和型深不变的情况下,只能增加船宽,但这也同时极大的增大了船舶阻力,为了保证战舰依旧具有良好的快速性,这势必大大增加燃油的消耗,所以考虑对传统船型进行改进和创新。为了保证增大舱容和甲板面积,同时又能保证具有良好的快速性和较低的能耗,相较于传统的单体船,三体船在稳性
随着水下无人设备与技术的发展,水下安保问题变得愈发突出,如何对水下运动目标进行探测识别就成为了亟待解决的难题。准确的识别离不开对目标特征的提取,其中对运动特征的提取显得尤为重要。水下目标识别领域现有的研究缺乏对水下目标运动特征的深入发掘,仍停留在利用速度、路径等简单信息作为运动特征的阶段,忽视了声纳图像序列中帧间相关性所包含的运动信息。近年来三维矩特征提取方法因其通用性、便捷性以及时空一体化处理能
本文研究主要预测了穿浪双体船模型船静水拖曳阻力,以及穿浪双体船在规则波中迎浪航行时的纵摇、垂荡、波浪中受到的阻力,并根据一定的换算关系,预测出实船数据,与已有的实船数据进行对比分析。针对模型船进行优化分析,对模型船添加不同尺寸(1mm、3mm、5mm)的尾插板。并从中选取阻力性能和耐波性都比较良好的最佳尺寸。本文通过Rhino软件建立船舶三维模型,并且利用STAR-CCM+软件对穿浪双体船模型船的