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船舶建造分段制造计划优化方法及工具
| 论文题名： | 船舶建造分段制造计划优化方法及工具 |
| 关键词： | 船舶建造;分段制造计划;优化方法;工期管理;时序约束 |
| 摘要： | 国际船舶制造业市场竞争十分激烈,各国的船舶企业为了获得更高的经济效益,不断研究和探索新的船舶建造工艺和高效的管理理念,其中如CIMS技术的普遍应用,促进了船舶企业信息化管理水平的快速提升。现代船舶建造工艺采用分段制造模式,按照区域把船体划分成一个个分段,每一分段独立制造完成,最后在船台上进行分段合拢。分段作为船舶建造工艺流程中重要的中间产品,对整个船舶建造项目的质量管理和工期管理具有关键性作用。船舶企业在编制分段制造计划时一方面需满足由网络搭载图产生的时序约束,另一方面需满足劳动力、场地等产生的资源约束,整个计划编制过程主要依靠人工经验,严重制约着分段制造生产效率的提高。 基于以上研究背景,本课题借鉴了国内外相关研究成果,针对船舶建造分段制造计划编制难度大、执行效率低等问题,提出一种编制分段制造计划的优化方法,并通过大量的测试数据验证了该方法的有效性。 通过深入分析船舶建造分段制造流程,使用形式化语言详细描述了任务和资源的主要属性,得到中组立、大组立、分段预舾装和分段涂装各类任务之间的时序约束关系,以及劳动力资源和场地资源对任务调度产生的资源约束关系,以项目工期最短为优化目标,把船舶建造分段制造计划问题抽象为资源受限项目调度问题(RCPSP),并建立了分段制造计划问题的数学模型,定量描述分段制造计划任务和资源的相关属性、需满足的约束条件和问题优化目标。 采用基于优先规则的启发式求解算法,以分段制造计划问题数学模型为基础,设计了适用于任务排序的计算优先权系数优先规则和场地资源分配优先规则,并且提出适用于不同资源利用率情况下的资源冲突解决方案,以项目工期最短为优化目标,经过大量测试数据的验证,该算法可得到分段制造计划问题的近似最优解。 最后设计并实现船舶建造分段制造计划系统,录入分段制造计划任务和资源相关数据,设置运行参数,得到在满足约束条件下为任务安排开始时间和结束时间以及资源分配的分段制造计划,这对船舶企业分段制造计划编制具有重要的借鉴意义。 |
| 作者： | 尤小红 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 聂兰顺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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