基于eM-Plant的船舶建造流程建模与仿真

摘要

船舶工业是关系国防建设和国民经济建设的重要支柱产业，我国造船总量连续多年居世界第三位，但造船效率与日韩等造船强国仍有较大差距，其中先进技术的运用是主要差距之一。 虚拟仿真技术可以动态模拟产品真实制造过程，不消耗任何真实制造资源，预测制造系统状态，从而可以做出前瞻性的决策和优化实施方案，被广泛应用于复杂制造系统的设计、调度和规划中。虚拟仿真技术已成为解决复杂制造系统分析、设计、控制及管理的有效手段，虚拟仿真技术对于提高船舶建造效率具有重要的意义。 本文以eM-Plant软件为平台，以国内某造船厂为研究对象，做了以下主要工作： 1.以国内某造船厂年度生产计划作为数据基础，计算了整个船厂各个工场、分道的作业量，各个理料间、堆场的堆放能力以及加工设备的工作能力等。 2.在计算得出的数据基础上，利用eM-Plant软件对整个厂区的工场、设备、人员以及道路系统进行建模，给出了各个作业阶段模型的作业评价指标，并对整个系统引入了随机因素。 3.仿真系统控制面板的集成。 基于仿真的整个船舶建造流程是本文的核心，也是本文的创新点。通过eM-Plant开放的人机界面，可以看到未来实际生产过程中系统设备的全时空信息。可以更改参数输入，通过模拟生产情况及波动对系统造成的冲击，从而引入了在理想化状态下无法考虑到的各种因素，在系统未实际运行之前，就可全方位地了解船舶建造系统的实际流程和生产信息。 本文在eM-Plant软件基础上，对仿真技术在船舶建造流程中的运用进行了探索，对提高造船效率、提高资源平衡，具有一定的理论意义和实际意义。