船舶生产协同设计规划管理系统研究

摘要

目前,世界造船业在一个拥挤的状况,虽然近几年来全球的造船总量呈现出不断攀升的态势,但是同时也暴露出造船业产能利用率低下,并造成了严重的产能过剩。为了使得造船企业在激烈的外部竞争环境下获得优势,部分国家进行了一定的改革,采用先进的制造技术,引进先进的管理模式进行自我的提高,同时提升服务水平,采用先进的技术,从而进行市场的扩展,获取更大的市场份额。相对于一些国家来讲,我国的造成成本明显过高,分析我国造船业存在的问题,不难发现:第一,我国船舶的设计周期较长,制造过程中也消耗了大量的时间;第二,材料利用率低下,在生产过程中,材料的利用出现了大量的浪费情况;第三,管理方式落后,造成生产效率低下;第四,材料的采购和财务管理的成本均较高。而在收入水平方面,我国造船业职工的平均工资仅仅占到了韩国的1/15,但是,建造一艘船的成本,却还比韩国要高。在高科技和信息化技术等方面,我国与世界先进国家还存在着较大的差距。因此缩短船舶设计周期、提高资源利用率是有效的提高造船行业效率、提升我国造船行业国际竞争力的关键因素。所以需要放弃古板的串行船舶设计理念,引进船舶协同设计理念。
　　本文首先对基于资源池模式的船舶生产设计建模进行研究;其次由于船舶设计过程的复杂性,运用DSM(设计结构矩阵)的规划方法对整个船舶生产设计过程规划;然后基于船舶生产设计过程模型和过程规划技术,提出了协同设计环境下基于任务节点的过程管理技术,包括船舶生产的进度控制技术和船舶生产工程变更控制技术等;最后在过程规划与控制系统上对其进行了很好的应用。文章重点研究了协同设计环境下船舶生产设计过程建模,过程规划,过程控制以及基于过程规划与控制系统的船舶生产过程应用。
　　第一章绪论。本章节主要对该文的研究背景和意义进行了深度的阐述,并同时对国内外针对资源池模式、船舶设计过程规划方法、船舶设计过程控制方法等方向的研究状况,指出了目前各种方法的优缺点,提出了本文选题背景、研究意义和研究内容。
　　第二章基于资源池模式的船舶生产设计。提出设计资源粒模型、设计资源粒的添加算法、设计资源粒的删除算法、以及关键资源粒的调度算法等,建立资源池,为船舶生产设计过程规划提供基础。
　　第三章基于DSM的船舶建造协同设计过程规划。首先对DSM的概念及其相关技术作了简单的论述;然后给出了基于DSM的船舶协同设计过程规划的基本步骤及其相应的算法;最后通过上述步骤和算法,实现了船舶建造的舾装过程的过程规划。
　　第四章基于协同设计的船舶生产设计过程控制。从船舶生产过程的控制对象、过程管理、控制机制三方面介绍基于任务节点和协同设计的船舶生产过程控制技术,并从船舶生产进度控制技术和变更控制技术两方面阐述了船舶生产的过程管理。
　　第五章基于过程规划与控制系统的船舶生产过程应用。在过程规划与控制系统中建立协同设计环境下的船舶建造过程的活动、产品等的模型,并以舾装过程为例,进行计划的编制及该项目的实施,并生成舾装过程实施的甘特图对其建造进度进行监控;最后建立船舶生产过程变更模型,实现对船舶生产工程变更的管理。
　　第六章结论与展望。对文章中提出的问题和创新点进行了全面的总结,并对于有待提高的问题进行了分析。

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第一章 绪论

1.1论文研究背景

1.2论文研究意义

1.3船舶制造技术发展简述

1.4研究现状及发展趋势

1.5本文研究主要内容

1.6论文的章节安排

第二章 基于资源池模式下的船舶生产设计

2.1 船舶的生产设计

2.2 资源的定义

2.3 设计资源粒模型

2.4 基于资源池模式的资源管理

2.5 设计资源粒的维护

2.6 关键资源粒的调度算法

第三章 基于DSM的船舶建造过程规划

3.1 引言

3.2船舶生产协同设计过程分析

3.3 过程模型的建立

3.4基于DSM的船舶建造过程规划

第四章 船舶生产设计过程控制

4.1 基于任务-角色的访问控制

4.2 任务管理和分配算法

4.3 基于工作流的船舶生产设计过程控制

4.4 进程控制

4.5 调度控制

4.6 任务调度举例

第五章 基于过程规划与控制系统的生产设计应用

5.1 系统简介

5.2系统辅助支持下的船舶生产设计应用

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录