數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的造船精細(xì)化工時(shí)管理模式及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 22:01
為進(jìn)一步提升我國(guó)船舶制造企業(yè)生產(chǎn)管理水平,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程監(jiān)控,提高造船效率,提出一種基于數(shù)字孿生理論的精細(xì)化造船工時(shí)管理模式,通過(guò)建立二維三維數(shù)字孿生模型、系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)據(jù)映射邏輯結(jié)構(gòu),在生產(chǎn)計(jì)劃、監(jiān)控通訊設(shè)備及企業(yè)知識(shí)的助力下,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)信息共享及人員、設(shè)備、材料有效集成。試驗(yàn)結(jié)果表明,數(shù)字孿生技術(shù)的運(yùn)用使返工率降低17.6%,修正噸位提高12.4%;跀(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的造船精細(xì)化工時(shí)管理模式完成了數(shù)字化、集成化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的工時(shí)管理信息系統(tǒng)構(gòu)建,可降低生產(chǎn)管理成本,提高生產(chǎn)效率,提升造船企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
【文章來(lái)源】:軟件導(dǎo)刊. 2020,19(11)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
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結(jié)合數(shù)據(jù)映射邏輯結(jié)構(gòu)可看出數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的精細(xì)化工時(shí)管理系統(tǒng)主要通過(guò)影像設(shè)備、傳感器、單片機(jī)、PLC等傳輸數(shù)據(jù),并根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字模型建立二維或三維的孿生模型,再根據(jù)孿生數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)修正和生產(chǎn)管理。圖3 船舶制造工時(shí)管理數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)模型
圖2 船舶制造工時(shí)管理數(shù)據(jù)映射邏輯結(jié)構(gòu)在船舶制造工時(shí)管理系統(tǒng)中,加工設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)、人員、半成品/材料、影像設(shè)備、傳感器、可編輯邏輯編輯器(PLC)、讀寫器等部件共同組成生產(chǎn)系統(tǒng),完成對(duì)產(chǎn)品從零部件到成品入庫(kù)的任務(wù)派工、生產(chǎn)、信息反饋傳輸?shù)纫幌盗羞^(guò)程。通過(guò)虛實(shí)通訊接口(VR Interface),如RFID、PLC等與實(shí)體之間的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)實(shí)體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與孿生模型之間的信息實(shí)時(shí)交互共享,并根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字模型建立二維或三維的孿生模型,實(shí)現(xiàn)信息交互融合,保持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)效性。此外,實(shí)時(shí)工時(shí)物量數(shù)據(jù)將同步上傳到工時(shí)管理系統(tǒng)云平臺(tái),生成孿生數(shù)據(jù),生產(chǎn)管理部門將基于反饋的數(shù)據(jù)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、DEA等方法進(jìn)行耗時(shí)、效率等分析,并與生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行比對(duì),進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度;反饋的工時(shí)數(shù)據(jù)也將同時(shí)對(duì)虛擬知識(shí)庫(kù)進(jìn)行更新,實(shí)時(shí)跟進(jìn)生產(chǎn)實(shí)際,以便為后續(xù)生產(chǎn)進(jìn)行更有效的安排提供參考。工時(shí)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于共享回饋DEA模型的中國(guó)省際高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率研究[J]. 朱鈺,楊鋒,江利景,劉培. 控制與決策. 2020(08)
[2]基于多層次復(fù)雜度的工時(shí)定額綜合研究[J]. 葉正梗,蔡志強(qiáng),周福禮. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于數(shù)字孿生的航天結(jié)構(gòu)件制造車間建模研究[J]. 郭東升,鮑勁松,史恭威,張啟萬(wàn),孫習(xí)武,翁海紅. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]基于裝配相似性與灰色模型的汽車裝配工時(shí)預(yù)測(cè)[J]. 常建娥,李帥,莫易敏,張峰,王天生. 工業(yè)工程. 2018(03)
[5]基于數(shù)字孿生的飛機(jī)裝配車間生產(chǎn)管控模式探索[J]. 陳振,丁曉,唐健鈞,劉玉松. 航空制造技術(shù). 2018(12)
[6]我國(guó)船舶工業(yè)技術(shù)效率地區(qū)差異及收斂性分析[J]. 李根,張光明,劉家國(guó). 中國(guó)造船. 2017(02)
[7]產(chǎn)品數(shù)字孿生體的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 莊存波,劉檢華,熊輝,丁曉宇,劉少麗,甕剛. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(04)
[8]船舶建造中的工時(shí)物量定額應(yīng)用方法研究[J]. 朱韓鋼,馬曉平. 江蘇船舶. 2014(05)
[9]面向多學(xué)科協(xié)同開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的集成建模方法[J]. 孫亞?wèn)|,張旭,寧汝新,趙巍,邊友. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(03)
[10]船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)工時(shí)管理分析及其信息化[J]. 索哲,滕勇,劉金華,張虹宇. 江蘇船舶. 2011(06)
本文編號(hào):3367172
【文章來(lái)源】:軟件導(dǎo)刊. 2020,19(11)
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結(jié)合數(shù)據(jù)映射邏輯結(jié)構(gòu)可看出數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的精細(xì)化工時(shí)管理系統(tǒng)主要通過(guò)影像設(shè)備、傳感器、單片機(jī)、PLC等傳輸數(shù)據(jù),并根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字模型建立二維或三維的孿生模型,再根據(jù)孿生數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)修正和生產(chǎn)管理。圖3 船舶制造工時(shí)管理數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)模型
圖2 船舶制造工時(shí)管理數(shù)據(jù)映射邏輯結(jié)構(gòu)在船舶制造工時(shí)管理系統(tǒng)中,加工設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)、人員、半成品/材料、影像設(shè)備、傳感器、可編輯邏輯編輯器(PLC)、讀寫器等部件共同組成生產(chǎn)系統(tǒng),完成對(duì)產(chǎn)品從零部件到成品入庫(kù)的任務(wù)派工、生產(chǎn)、信息反饋傳輸?shù)纫幌盗羞^(guò)程。通過(guò)虛實(shí)通訊接口(VR Interface),如RFID、PLC等與實(shí)體之間的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)實(shí)體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與孿生模型之間的信息實(shí)時(shí)交互共享,并根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字模型建立二維或三維的孿生模型,實(shí)現(xiàn)信息交互融合,保持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)效性。此外,實(shí)時(shí)工時(shí)物量數(shù)據(jù)將同步上傳到工時(shí)管理系統(tǒng)云平臺(tái),生成孿生數(shù)據(jù),生產(chǎn)管理部門將基于反饋的數(shù)據(jù)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、DEA等方法進(jìn)行耗時(shí)、效率等分析,并與生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行比對(duì),進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度;反饋的工時(shí)數(shù)據(jù)也將同時(shí)對(duì)虛擬知識(shí)庫(kù)進(jìn)行更新,實(shí)時(shí)跟進(jìn)生產(chǎn)實(shí)際,以便為后續(xù)生產(chǎn)進(jìn)行更有效的安排提供參考。工時(shí)管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于多層次復(fù)雜度的工時(shí)定額綜合研究[J]. 葉正梗,蔡志強(qiáng),周福禮. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于數(shù)字孿生的航天結(jié)構(gòu)件制造車間建模研究[J]. 郭東升,鮑勁松,史恭威,張啟萬(wàn),孫習(xí)武,翁海紅. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]基于裝配相似性與灰色模型的汽車裝配工時(shí)預(yù)測(cè)[J]. 常建娥,李帥,莫易敏,張峰,王天生. 工業(yè)工程. 2018(03)
[5]基于數(shù)字孿生的飛機(jī)裝配車間生產(chǎn)管控模式探索[J]. 陳振,丁曉,唐健鈞,劉玉松. 航空制造技術(shù). 2018(12)
[6]我國(guó)船舶工業(yè)技術(shù)效率地區(qū)差異及收斂性分析[J]. 李根,張光明,劉家國(guó). 中國(guó)造船. 2017(02)
[7]產(chǎn)品數(shù)字孿生體的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 莊存波,劉檢華,熊輝,丁曉宇,劉少麗,甕剛. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(04)
[8]船舶建造中的工時(shí)物量定額應(yīng)用方法研究[J]. 朱韓鋼,馬曉平. 江蘇船舶. 2014(05)
[9]面向多學(xué)科協(xié)同開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的集成建模方法[J]. 孫亞?wèn)|,張旭,寧汝新,趙巍,邊友. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(03)
[10]船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)工時(shí)管理分析及其信息化[J]. 索哲,滕勇,劉金華,張虹宇. 江蘇船舶. 2011(06)
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