浅谈铸管生产线数字化工厂建设

数字化管控项目以业务需求为出发点,实现公司一体化运营与多基地协同管控的有效融合,实现生产过程的全流程管理,包括计划、排程、执行、监控和优化。MES契合公司信息化架构,实现铸管生产区域内物流、业务流、信息流的统一与畅通,实现生产过程的一贯计划与调度、一贯生产控制与管理。同时生产过程广泛采用识别传感、定位追踪、物联网、5G等技术,实现对车间物料的单件或批次跟踪与防错校验,将生产过程订单、物料、工艺、装备、人员、质量等信息关联标识,实现生产过程信息追溯。

MES系统在汽车液压成形管件数字化车间的应用

简述MES系统和汽车管件的生产特点;为改善汽车液压成形管件制造业在生产过程中对人工生产和管理的过度依赖,引入MES系统对数字化生产进行改造,实现管件生产的自动化管理、过程可追溯,实现产品全制造周期的信息透明化、数据化、可视化,优化企业生产资源配置,促使各生产环节紧密衔接。为相关企业和建设数字化生产车间提供参考方向和依据。

管子加工车间工艺设计软件包的开发

阐述了管子加工车间工艺设计软件包的开发过程,综合使用Asp.net、Office VBE与Sketch Up API开发环境,该软件具有工艺设计计算、工艺知识库管理、三维建模功能。本软件包的开发旨在规范化工艺设计,提高设计人员的计算机应用水平。

管子加工车间工艺设计软件系统关键技术

针对传统船厂工艺设计过程不规范,三维辅助设计软件及协同设计应用不足等问题,结合工艺数据库搭建,设计程序开发,参数化建模,三维出图,协同设计等关键环节,开发管加工车间工艺设计软件系统,不仅提升工艺设计水平和效率,同时为传统船厂由设计建造向创新运营服务模式转型打下技术基础。

面向船厂管子制造流程的仿真优化

管子生产是造船企业生产组织中的重要的加工环节,其生产计划的制定具有计算复杂性和多约束性的特点。结合仿真与优化算法,首先对船舶管子制造流程详细分析,构建管子生产流水线,并应用Plant-Simulation软件建立仿真模型,对船舶管子生产流水线的瓶颈进行分析,最后应用遗传算法实现生产计划的优化。利用国内某造船厂实际数据进行验证,结果表明该方法能够有效缩短工期。

面向船舶管子加工分组调度的矩阵实数编码遗传算法

分析了船舶管子加工车间任务重且加工进度会严重影响船舶制造进度的问题,结合管子加工成组技术和管件族制造法,建立了船舶管子的混合流水车间多目标分组加工模型。利用矩阵实数编码遗传算法(MRCGA)能对该加工模型建立有效的分组调度方案。该算法能保证在迭代过程中子代个体基因的交叉、变异的合法性和可行性,相较于遗传算法(GA)具有较好的寻优能力和稳定性。结果表明,调度目标最大完工时间降低了46.98%,很大程度上提高了船舶管子加工分组调度车间的生产效率。

船管车间生产数据驱动仿真与调度优化

船舶管子因其复杂的生产形式导致生产计划制定和生产性能评估难以进行。为此,提出数据驱动的生产物流建模与仿真方法。采用IDEF1X建模方法建立船舶管子车间仿真数据库的底层数据结构,基于数据驱动技术和面向对象的生产物流仿真技术,利用仿真数据驱动仿真软件QUEST快速生成船舶管子车间的生产物流仿真模型,并采用先到先加工遗传算法优化生产计划。文章所提方法提高了建模效率,解决了模型难以重用的问题,实现了船舶管子车间生产计划的可视化动态仿真,生产完工时间缩短了7.4%。

基于果蝇优化算法的船舶管加工车间多目标生产调度研究

为了提高船舶管加工车间的生产效率,考虑多种现实约束和优化目标,建立了多目标生产调度问题的数学模型。同时,根据果蝇优化算法的基本框架,结合Pareto优化理论的思想,设计和改进嗅觉搜索、视觉搜索及种群更新等多种策略,制定了多目标果蝇优化算法框架,提出了基于果蝇优化算法的求解方法,实现船舶管加工车间多目标生产调度问题的高效求解。通过与第二代非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的对比实验,验证了所提方法的有效性。

船厂管子车间的动态调度方法仿真研究

作为造船企业生产组织中最为重要的加工环节之一,管子的生产及配套进度在很大程度上影响着船舶制造的生产效率。本文在制订初始静态生产计划的基础上,重点分析了船厂管子车间生产中的异常事件及其对生产计划产生的影响和应对策略,应用虚拟仿真技术,对车间交互式操作管理和生产计划的实时动态调整方法进行研究。结果显示该方法能够顺利完成发生异常事件时船厂管子车间的动态调度工作,较静态系统更适用于生产实际。

现场施工中关于管道焊点的控制

探讨了现场施工中管道焊点控制的必要性,以及如何对管道焊点进行有效的控制。

管道工厂化预制及其应用实例

结合多年的生产实践经验和相关规定,概括了管道工厂化预制的一般流程,并对各个过程中的注意事项进行了总结和梳理,在此基础上从质量、效率、成本和管理4个方面论述了管道工厂化预制的优势。认为伴随HG/T 21641—2013的正式实施,管道工厂化预制现已经成为一项非常成熟的技术。运用管道工厂化预制技术,采用预制现场、施工现场管理与工期、质量、技术、安全、成本、信息管理等多方位、多空间、纵时点的综合管理,提高了管道设计水平,并且很好地保证了管道安装质量,使得管道工厂化预制相对于传统的管道预制方式在质量、效率、成本和管理4个方面的优势尤为突出。

基于流水线的船厂管加工车间MES设计与应用

为解决船厂管加工车间流水线生产管理中的问题和需求,开展管加工车间制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)总体设计,构建基于流水线的船厂管加工车间MES。该系统涵盖设计工艺、生产管理和质量管理等方面,整合各流程节点之间的数据与信息,实现管生产过程的综合监管和全局分析,可有效提升船厂管加工车间流水线的生产效率。

基于数字孪生的船舶管加工数字化车间研究

数字孪生是实现物理车间与虚拟车间交互融合的有效技术手段,被国内外相关学术界和企业高度关注,但目前的研究尚处于理论研究阶段,研究成果相对较少且缺乏整体解决方案。本文分析传统车间管控系统架构存在的不足,提出基于数字孪生的数字化车间运行新流程。基于B/S架构进行数字孪生系统设计,并给出与业务系统进行数据及接口集成的方法。利用数据采集网关技术,将现场设备数据进行实时采集、分类、清理及上传,实现基于现场实时驱动的虚拟车间运行。从产品、生产线、过程信息3个方面构建基于数字孪生的车间信息模型。最后,基于武昌造船集团有限公司的全自动化直管柔性加工生产线实现了数字孪生车间系统。

钢管生产车间的制造执行系统研究

介绍了基于钢管生产车间的制造执行系统的设计架构,分析了该制造执行系统的需求功能,阐述了该制造执行系统上线应用的典型特点。分析认为:新开发的钢管生产车间制造执行系统实现了预定的设计功能;该系统的上线应用实现了订单的科学管理、物料的定位跟踪及质量的实时控制,提升了企业的科学决策能力。

双资源约束下的船舶管件柔性生产车间调度优化

针对船舶管件柔性车间的复杂制造环境,建立以完工时间为主要优化目标、以设备资源和辅助资源为约束条件的双资源约束柔性生产车间调度问题模型,设计一种改进布谷鸟算法对其进行求解。针对问题特征及复杂性,在布谷鸟算法核心框架不变的基础上,提出一种莱维飞行自适应步长因子;同时,设计基于2种局部搜索的巢寄生策略,并引入模拟退火算法,以解决工序维、设备维和资源维的调度优化问题。将该算法应用于企业实际生产模型,结果表明:改进算法能有效避免设备资源冲突,具备较好的综合调度特性。

基于数字孪生技术的船舶管件加工智能车间研究

数字孪生技术的研究成果在智能化制造领域得到推广应用。这已经引起国内外相关学术界与企业的高度关注。为研究数字孪生技术与智能车间生产融合应用效果,以船舶管件加工车间为研究对象,分析了传统管件加工车间的生产特点。采用数字孪生技术,建立了从管材入库、上料、管线切割、打磨、贴标、焊接到管零件制作完成的数字模型,创新构建了虚实结合的智能管件加工车间实时监控与反馈的信息技术架构。通过先在数字空间对虚拟工作流程的仿真优化,再将优化方案应用于直管产线的方式,大幅提升了管件加工车间的运行效率,提高了产品质量。研究表明,面向复杂智能制造产线,构建数字孪生空间可以有效打通制造执行、企业管理、物联网等系统,虚拟流程的仿真优化结果可以实现对实际产线工艺的指导和优化。

新模式下的船舶管件生产方法研究

讨论在虚拟设计和信息化条件下推进船厂管件生产流程重组、车间布局优化、作业计划信息化、工程并行等先进的现代生产管理模式,提出实行管工车间流程再造的办法,以达到降低生产成本、提高质量及速度等目标。

船舶管子加工智能车间研究与应用

主要针对船舶碳钢管加工智能车间进行研究,简要概述管子加工智能车间的概念、总体架构及数据流通机制。应用中间产品分类成组、中间产品流程重组技术,对管子加工智能车间总体布局进行设计。重点介绍管子智能加工生产线和生产线管控系统。展示管子加工智能车间的特点及优势,为提高船舶及海洋工程管子加工效率及质量提供有效支撑。

钢管混凝土柱在工业厂房结构中的应用

针对钢屋架钢管混凝土柱厂房的特点,结合设计经验,对这种厂房结构从受力模型,结构计算,节点构造等方面进行了一些初步的探讨,以便为今后此种结构形式的设计工作提供一些有益的思路。

浅谈生产车间压缩空气系统的设计

简单介绍了各类型空气压缩机的工作原理和优缺点,对空压机进行了选型,同时结合车间使用压缩空气的特点、耗气量等进行分析,设计了一套适用于生产车间的压缩空气系统,为生产车间使用压缩空气提供了便利。