船舶管加工一般包括下料、弯管、校管、焊接、打磨和清洗等工艺,目前国内外 中大型船厂均已布置有管子加工车间,采用流水线生产[3]。但由于船舶为大型单件产 品,每艘船舶所需要的管子不尽相同,并且同一艘船舶需要的管子种类多、数量大、 材料又不同,加上目前部分船厂生产计划制定不科学,人员执行计划效率不够高,导 致管子的生产与制造仍是造船生产物流中较严重的瓶颈问题。因管系制造与安装在整 个造船过程中周期长、范围广,若不能改善其瓶颈问题,势必对船舶建造效率和交付 周期造成重大的影响。 

1。1。2  本文研究的意义 

生产系统仿真软件(本课题选用 Plant-Simulation)可以对造船的流程进行模 拟,并发现、改善生产线中的瓶颈问题。本课题基于船舶管加工作业计划的仿真优化 技术研究通过将仿真技术应用到船舶管加工的作业计划过程中,对其物流过程、设备、 人员进行仿真优化,有助于制定出更高效、更经济的船舶管加工作业计划。 

对于管加工车间,一个好的作业计划能使车间设备布置更加合理,平均利用率保 持较高的、均衡的状态,不仅能提高总体生产效率,也是保护设备的科学手段。对于 造船企业而言,高效率的管加工作业能够缩短造船周期,换取的时间能带来直接的经 济效益。此外,在管加工领域进行的仿真优化技术的经验可以作为科学的指导方法,应用与造船的其他环节和领域,帮助造船业又快又好发展。 

1。2  论文相关领域的国内外研究现状 

1。2。1    国内外船舶管加工作业计划的现状及问题 

1。2。2    船舶管加工作业计划仿真优化技术研究现状 

1。3 本文研究的步骤 

本毕业论文研究采取理论探究与仿真建模相结合的形式。首先,搜集毕业设计相 关的背景与研究现状,分析毕业设计的目标与预期成果;然后,用 Plant-Simulation 软件建立管加工车间的仿真模型,运行模拟车间,识别模型存在的不足之处,模型的 建立与运行流程见图 1-1;最后,以成组技术和瓶颈理论为工具对管加工作业计划进 行优化。 

 

图 1-1 模型的建立与运行 

1。4 本文的主要内容 

以论文研究的步骤为主线,模型的建立与运行过程贯穿其中,全文共分为四章。 各章的主要内容如下:

第一章为绪论部分,主要介绍了本课题的研究背景及意义,国内外船舶管加工现 状进行了分析,得出了目前船舶管加工作业计划编制存在不科学性,导致生产过程中 有许多瓶颈的产生的结论,提出了本文主要围绕的问题和预期目标,即对管加工生产 流水线进行建模,模拟生产流程并以相关理论为指导思想优化管加工的作业计划。 

第二章为相关基础理论,主要介绍计算机仿真、成组技术和瓶颈理论的概念和应 用。计算机仿真是本课题研究的主要手段,成组技术和瓶颈理论这两大理论是完成课 题研究的指导思想。合理利用计算机仿真能用极少的金钱和时间对复杂的实际系统进 行简化和模拟,并具有很强的灵活性,能够实时修改并反馈模拟结果。船舶上的管子 规格型号多,材料种类多,总体数量多,在加工生产时不能通过简单的一条流水线进 行作业,运用成组技术,可按找工艺与工序将管子进行分组,将不同品类的管子在某 一工序上,用同一台机器进行集中加工,能大大提高设备的利用率和管子车间的生产 效率。运用瓶颈理论能够识别出流水线中的瓶颈设备与环节,在计算机仿真软件 Plant-Simulation 软件中,具备将瓶颈识别可视化的功能,这为修改作业计划后进 行再模拟再检验提供了便利的手段。 论文网

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