精益生产典型分段标准工程图管理技术优化的研究与应用

随着造船行业核心建造技术不断成熟,我国造船业得到迅猛发展,但是,由于我国造船业生产管理水平在精益生产管理方面与日韩相比还存在一定的差距,直接反映在企业计划决策速度慢、准确度低,生产计划信息传输迟缓,造船周期长等方面。基于数字化信息管理技术,建立精益生产管理系统是提高管理水平,缩短造船建造周期,提高企业生产效益的有效途径。国内大部分船厂正在由粗放式管理方式向精益化造船模式转变,并已经在精益生产方面取得了良好的效果。船舶分段工序的标准化和工时的标准化管理问题是我国造船厂普遍存在的问题,因此借助智能算法和仿真模拟软件对分段生产流程数据信息进行分析研究,形成面向精益生产的生产管理系统具有重要的研究意义。本文结合包含标准工序和标准工序等信息的标准工程图管理模式,从选择适合颗粒度的分段中间产品出发,对船体分段的标准类型划分,标准工序的规划以及对应标准工时的研究,建立标准工程图生产管理系统,实现分段装配生产全过程精细化管控,以缩短船舶建造周期。主要工作内容有:（1）分析船体分段中间产品的特征属性,建立分段中间产品装配信息模型,基于工艺特征数据,应用模糊聚类分析法对船体分段进行分类;（2）研究装配干涉矩阵规划装配序列的原理,生成典型分段的装配序列,并在此基础上研究影响装配序列的柔性约束条件,进一步优化装配序列,最后在CATIA软件环境下对装配序列进行静态和动态干涉检查,验证规划工序的可行性;（3）在Matlab软件环境中应用粒子群算法优化的神经网络（PSO-BP）算法对27万吨散货船分段任务包工艺参数数据信息进行学习,预测分段任务包工时,并构建分段任务包额定工时计算系统;（4）基于前述研究数据结果,在按各工序分解任务包额定工时的基础上,建立船体分段标准工程图生产管理系统。本文结合国内外船厂生产管理现状,提出了基于分段中间产品装配信息模型的分段分类方案,并通过建立拆卸干涉矩阵、分析柔性约束规划分段装配序列,再借助CATIA对装配序列进行仿真,整理分析形成分段装配的标准工序,基于PSO-BP算法对上述工序对应分段任务包工艺数据进行学习,生成分段任务包标准工时,并形成分段任务包额定工时计算系统,最后将前述数据信息集成形成船体分段标准工程图（SSEP）生产管理系统。这减少了人工管理装配过程的复杂程度,对推动船体分段装配过程精细化管理具有重要意义,为今后我国全面推行智能造船也具有重要意义。

基本信息

题目	面向精益生产的典型分段标准工程图管理技术优化研究与应用
文献类型	硕士论文
作者	习立洋
作者单位	江苏科技大学
导师	刘建峰,蒋志勇
文献来源	江苏科技大学
发表年份	2021
学科分类	工程科技Ⅱ辑
专业分类	船舶工业
分类号	U673
关键词	分段分类,装配序列规划,任务包额定工时,生产管理系统
总页数：	108
文件大小：	8202K

论文目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 中间产品族划分

1.2.2 装配序列规划

1.2.3 多类小批量工时定额

1.3 本文研究内容及组织结构

1.3.1 本文研究主要内容

1.3.2 本文组织结构

第2章 分段中间产品装配组立信息模型

2.1 装配信息模型建立与表达

2.1.1 几何信息

2.1.2 拓扑信息

2.1.3 制造技术信息

2.1.4 管理特征信息

2.2 船体分段信息模型的主要内容

2.2.1 概述

2.2.2 分段部件信息模型

2.2.3 分段部件关系信息模型

2.3 基于船体分段信息模型的分段模糊聚类分析

2.3.1 概述

2.3.2 船体分段模糊聚类分析

2.3.3 基于模糊聚类分析的典型分段分类成组模型

2.4 本章小结

第3章 典型分段部件装配序列规划研究

3.1 基于拆卸矩阵的典型分段装配序列的规划

3.1.1 典型分段部件装配拆卸网络图

3.1.2 典型分段部件拆卸干涉矩阵分析

3.2 基于柔性约束关系的装配序列优化

3.2.1 柔性约束的规格化

3.2.2 基于层次分析法的分段装配序列柔性约束权值分析

3.3 基于CATIA的船体分段部件装配序列模拟仿真分析

3.3.1 分段装配仿真流程分析

3.3.2 分段模型装配路径分析

3.3.3 分段虚拟装配干涉分析

3.4 本章小结

第4章 基于典型分段装配序列的任务包工时定额研究

4.1 分段装配序列的任务包工时定额构成

4.1.1 分段装配序列的任务包内容

4.1.2 船体分段装配任务包工时影响关键因素

4.1.3 分段任务包工时函数建立

4.2 基于PSO-BP神经网络测算分段任务包工时定额

4.2.1 BP神经网络概述

4.2.2 粒子群算法概述

4.2.3 PSO-BP神经网络预测算法

4.2.4 应用PSO-BP神经网络预测船体分段任务包工时定额

4.3 基于PSO-BP的分段任务包定额工时计算系统实现

4.3.1 分段任务包定额工时计算系统的总体流程

4.3.2 任务包定额工时计算系统的COM组件制作及安装流程

4.3.3 分段任务包定额工时计算系统建立

4.4 本章小结

第5章 船体分段标准工程图生产管理系统设计与实现

5.1 标准工程图生产管理系统的需求分析

5.1.1 分段生产计划准确性改善的需求分析

5.1.2 标准工程图生产管理系统功能需求分析

5.2 标准工程图生产管理系统的总体设计

5.2.1 标准工程图生产管理系统模块结构

5.2.2 标准工程图生产管理系统主要功能模块设计

5.3 标准工程图生产管理系统的实现

5.3.1 标准工程图生产管理系统开发环境

5.3.2 标准工程图生产管理系统功能模块实现

5.3.3 标准工程图生产管理系统效益分析

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

附录1

附录2

附录3

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

参考文献

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[2] 浅谈精益生产理念在高职教学中的应用[J]. 时代汽车 2019(19)

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[4] 5个案例,秒懂精益生产精髓[J]. 网印工业 2020(05)

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