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面向三维作业指导的船舶管件工艺设计方法研究
| 论文题名： | 面向三维作业指导的船舶管件工艺设计方法研究 |
| 关键词： | 船舶管件;工艺设计模型;知识库;信息生成;三维作业指导 |
| 摘要： | 船舶管件的加工制造所耗费的工时约占整个造船周期的12%~15%左右，在船舶建造过程中占有重要地位，船舶管件的质量和制造效率直接影响船舶的建造质量和建造周期。传统的船舶管件设计制造模式存在自动化水平低、数据管理混乱、人为因素影响大、缺乏有效的作业指导方式等问题，严重制约着生产效率的进一步提升。为此，本文面向三维作业指导的生成开展船舶管件工艺设计方法研究，主要从船舶管件设计模型信息的自动获取、船舶管件加工工艺知识的管理和存储、基于工艺知识的船舶管件加工工艺信息自动生成和工艺路线的自动规划、工艺参数的程序化计算以及基于MBD的船舶管件三维作业指导生成等方面进行了深入研究，对于提高船舶管件加工制造的数字化、自动化水平具有一定的作用。主要的研究工作如下： （1）为了解决船舶管件工艺设计过程中，工艺人员获取设计信息存在过程繁琐、不便等情况，本文借助CATIA建模软件的二次开发工具，基于VB开发了模型设计信息管理系统，完成了对船舶管件设计模型信息的自动提取，并通过交互界面显示。通过XML文件实现了设计信息在建模软件与工艺设计系统之间的传递。 （2）针对船舶管件加工工艺知识管理混乱、知识重用率低、过度依赖经验等情况，本文基于SQLServer数据库构建了船舶管件加工工艺知识库。深入分析了船舶管件加工工艺知识的内容、特点，将经验性知识规则化并构建工艺规则库。研究了工艺知识的表示与存储方式，完成了对工艺知识的有效管理，为系统的正常运行提供了必要的数据支持。 （3）针对船舶管件工艺设计自动化水平低的问题，本文在构建的船舶管件加工工艺知识库的基础上，研究了基于知识的船舶管件加工工艺信息自动生成技术，包括基于实例知识检索的工艺生成方式、基于决策推理的工艺路线自动规划方式及工艺参数程序化计算等关键技术，实现了船舶管件加工工艺信息的自动生成，提高了船舶管件工艺设计的自动化水平，并以弯管设备选择规则为例，验证了方法的有效性。 （4）针对工艺现场缺乏有效指导的问题，本文对三维作业指导方式展开了研究，开发了基于MBD的船舶管件三维作业指导方式。集成了船舶管件加工制造所需的工艺信息，并按照MBD数据集规范定义的方式表达，结合轻量化处理后的船舶管件MBD工艺模型，共同生成三维作业指导书。将数字化的成果共享到工艺现场，摒弃复杂的二维工程图纸，实现对船舶管件加工工艺现场的有效指导。 |
| 作者： | 张刚 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李瑞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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