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基于数字孪生的船台吊装规划研究
| 论文题名： | 基于数字孪生的船台吊装规划研究 |
| 关键词： | 船台吊装;数字孪生;优化调度;遗传算法 |
| 摘要： | 船台吊装是船舶制造过程中的重要环节，船台吊装工作涉及到分段、吊运设备、装焊设备、运输设备以及人力资源等。利用智能制造技术将船台吊装过程数字化，通过数字孪生技术在数字空间中利用改进的遗传算法对吊装顺序进行静态和动态的优化，使吊装方案适用于复杂多变的船台现场，有助于船舶企业缩短船台建造周期，提高造船效率和质量。本文以船台吊装工作的关键内容——船台吊装顺序为主要研究对象，以3500TEU集装箱船的船台吊装为例，建立数字孪生应用模型，合理规划吊装顺序，指导生产现场的船台吊装工作，从而达到提高吊装效率的目的。 论文的主要工作及结论如下： （1）阐述了船台吊装作业的主要流程和特点，将数字孪生技术运用于船台吊装工作中，建立起适用于船台吊装过程的数字孪生体系。本文以数字空间、物理空间以及两者之间的联系这三个主要内容对数字孪生体系进行介绍。 （2）在数字空间中以船台吊装顺序优化为主要研究对象，通过对船台吊装顺序的优化来体现数字孪生应用模型中数字空间的主要工作内容和工作方式。论文中对船台吊装顺序优化问题进行了描述，构建了船台吊装优化模型，通过遗传算法对船台吊装顺序进行了静态及动态调度优化，最后通过模拟仿真验证了优化结果的合理性。 （3）对于物理空间，简要介绍了船台生产现场的场地和各类辅助设备，对物理空间中船台吊装的工作内容进行阐述，展示了吊装现场信息的采集和反馈方式，并通过船台吊装过程某一突发状况的处理流程，体现数字空间的规划文件对船台吊装现场的指导作用。 （4）关于数字空间与物理空间的联系，本文通过对两者之间信息传递的研究，介绍了信息流的主要构成、来源和双向传递途径，建立数字空间与物理空间的交互反馈机制，实现吊装工艺信息集成共享，为现场的分段吊装进度安排、生产工作管理提供资料。 |
| 作者： | 高翔 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李培勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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