一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法技術

本發明專利技術提供一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，包括：獲取每一分段內的加工工序；設置初始設置的人員配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員配置方案進行調整，得到調整結果；對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案。本發明專利技術的方法以船舶曲面分段虛擬流水生產方式的人員調度為出發點，以人員在分段之間無間隙流轉為思路，最終建立面向曲面分段生產的基于制造人員持續性調整的虛擬流水式建造的方法，填補并完善曲面分段虛擬流水建造理論和方法。

【技術實現步驟摘要】
一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法
本專利技術涉及制造
，特別涉及一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法。
技術介紹
船舶曲面分段生產制造過程中生產的分段屬于大型裝配體，在建造過程中需要完成分段的焊接、裝配和噴漆等工序，且由于分段的重量大并且外形復雜導致分段在生產過很難被移動，因此需要加工人員和制造資源移動于場地中各個分段之間的虛擬流水式建造。所謂的虛擬流水式建造是指加工工件位置固定而制造資源流轉于各個工件之間完成工件的生產。這種制造方式明顯區別于普通車間內制造設備不動而工件流動于各個制造設備之間的生產模式。虛擬流水式建造由于主要加工對象是在場地中固定不動的曲面分段，負責不同加工任務的人員在各分段之間進行流動生產完成分段的制造，形成的是一種軟性流式制造。由此便會產生流水生產中普遍存在的問題，即如何保證制造資源生產連續性。在曲面分段生產過程中，由于針對的是加工人員的流轉，因此加工人員在分段生產過程中的數量分配便成為了曲面分段虛擬流水生產方式的核心技術。加工人員分配不合理將直接造成分段生產過程中某些分段出現人員過剩的現象，而其他分段出現生產人員不足的現象，從而直接導致整個生產方案出現人員不均衡，最終影響整個分段生產制造計劃，造成分段生產效率降低，制造人員利用率低下的問題。由此可見曲面分段虛擬流水生產方式在整個曲面分段的制造過程中，對全面分段的連續性生產起到了關鍵性作用。現有技術中雖然已經對船舶建造過程中的虛擬流水式建造的調度問題進行了很多研究，但是現有技術往往存在以下不足：（1）虛擬流水式建造機制與船舶生產實際結合較少，由于分段制造過程具有其自身的特點，造成傳統的虛擬流水式建造算法對于工件進行緩沖生產等處理機制無法適用于分段制造。例如：車間內部工件體積小，制造設備固定，因此必須采用工件流轉于加工設備的生產方式，區別于曲面分段固定，人員流轉的生產方式。（2）以往研究的曲面分段虛擬流水式建造算法從生產節拍的角度對虛擬流水式建造機制進行了粗放的研究，只是針對分段內部工序的加工時間進行了簡單的運算，沒有針對生產實際過程中人員的持續性調整進行深入的研究，從而造成其實際應用效果并不理想。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，從而實現最佳的基于船舶曲面分段虛擬流水式建造過程中的人員調度方案。為解決上述技術問題，本專利技術的實施例提供一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，包括：步驟1、獲取每一分段內的加工工序；步驟2、設置初始設置的人員配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員配置方案進行調整，得到調整結果；步驟3、對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案。作為上述技術方案的優選，所述步驟2中的初始設置的人員配置方案具體為：為每一分段分配最大的可生產人數，直至所有工作人員都分配完畢。作為上述技術方案的優選，所述步驟2中的虛擬流水制造資源分配目標minZ具體為：其中0＜minZ＜wh；j+1≤m；其中：wh為工序間作業連續性權重，可根據生產實際需要進行設定；Ti，j為任務i的工序j；Cj為加工工序的生產效率，nj為此工序對應的加工人員的數量；為所有相鄰工序加工符合差值的最大值。作為上述技術方案的優選，所述步驟3具體為：步驟31、監測每一分段，將分段中前后工序加工時間存在間隙的分段加入可調配分段集合中，作為目標搜索分段；步驟32、在所述可調配工序段集合選取一個目標搜索分段；步驟33、監測該目標檢索分段的每一工序的前一工序的結束時間、該工序的開始時間、后續工序的開始時間；步驟34、調整該工序的工作人員的個數，并確保該工序中的工作人員個數為完成該工序的結束時間早于下一工序開始時間所需的最小工作人員數。作為上述技術方案的優選，所述步驟33具體為：步驟331、從該工序中抽調出一名工作人員名單，并將該名工作人員名單添加到可調配工作人員集合中；步驟332、判斷該工序是否滿足以下公式，如果是則返回步驟331；Ei,j-Si,jcjnj+Si,j]]>Si,j為分段i的工序j的開始時間；Ei，j為分段i的工序j的結束時間；Cj為加工工序的生產效率；nj為此工序對應的加工人員的數量。作為上述技術方案的優選，所述步驟3還包括：步驟35、將該調整后的目標搜索分段從所述可調配分段集合中刪除；步驟36、判斷可調配分段集合中是否還有目標調整分段，如果有則選擇一個目標調整分段，并返回步驟33；如果沒有則步驟結束。本專利技術的上述技術方案的有益效果如下：本專利技術的方法以船舶曲面分段虛擬流水生產方式的人員調度為出發點，以人員在分段之間無間隙流轉為思路，以分段工序虛擬流水制造人員分配為核心技術手段，以提高曲面分段制造效率為目標，最終建立面向曲面分段生產的基于制造人員持續性調整的虛擬流水式建造的方法，填補并完善曲面分段虛擬流水建造理論和方法。附圖說明圖1為本專利技術的實施例的流程示意圖。具體實施方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本專利技術的實施例提供一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，包括：步驟1、獲取每一分段內的加工工序；步驟2、設置初始設置的人員配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員配置方案進行調整，并根據調整結果為每一加工工序分配加工人員；步驟3、對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案。其中，該初始設置的人員配置方案具體為：為每一分段分配最大的可生產人數，直至所有工作人員都分配完畢。同時，步驟2中的虛擬流水制造資源分配目標minZ具體為：其中0＜minZ＜wh；j+1≤m；其中：wh為工序間作業連續性權重，可根據生產實際需要進行設定；Ti，j為任務i的工序j；Cj為加工工序的生產效率，nj為此工序對應的加工人員的數量；為所有相鄰工序加工符合差值的最大值。在本專利技術實施例中，是對每一個分段的每一具有時間間隙的工序都執行步驟3的方法，以使每一工序所占用的工作人員最少。該每一工序的工作人員的調整步驟具體為：步驟31、監測每一分段，將分段中前后工序加工時間存在間隙的分段加入可調配分段集合中，作為目標搜索分段；步驟32、在所述可調配工序段集合選取一個目標搜索分段；步驟33、監測該目標檢索分段的每一工序的前一工序的結束時間、該工序的開始時間、后續工序的開始時間；步驟34、調整該工序的工作人員，并確保該工序中的工作人員為完成該工序的結束時間早于下一工序開始時間所需的最小工作人員數；步驟35、將該調整后的目標搜索分段從所述可調配分段集合中刪除；步驟36、判斷可調配分段集合中是否還有目標調整分段，如果有則選擇一個目標調整本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，其特征在于，包括：步驟1、獲取每一分段內的加工工序；步驟2、設置初始設置的人員配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員配置方案進行調整，得到調整結果；步驟3、對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案。

【技術特征摘要】
1.一種實現船舶曲面分段虛擬流水式建造的方法，其特征在于，包括：步驟1、獲取每一分段內的加工工序；步驟2、獲取初始設置的人員數量配置方案，并以虛擬流水制造資源分配目標對每一分段內每一加工工序的初始設置的人員數量配置方案進行調整，得到調整結果；步驟3、對每一分段中，在前后工序的加工時間存在間隙加工工序進行調整，以最終生成船舶曲面分段虛擬流水式建造的人員調度方案；所述步驟2中的虛擬流水制造資源分配目標minZ具體為：其中0＜minZ＜wh；j+1≤m；其中：wh為工序間作業連續性權重，可根據生產實際需要進行設定；Ti,j為任務i的工序j；Cj為加工工序的生產效率，nj為此工序對應的加工人員的數量；為所有相鄰工序加工符合差值的最大值；所述步驟3具體為：步驟31、監測每一分段，將分段中前后工序加工時間存在間隙的分段加入可調配工序分段集合中，作為目標搜索分段；步驟32、在所述可調配工序段集合選取一個目標搜索分段；步驟33、監測該目標搜索分段的每一工序的前一工序的結束時間、該工序的開始時間、該工序的下一工序的開始時間；步驟34...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王愛民，盧治兵，唐承統，李京生，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：