船舶虚拟制造系统体系设计及关键技术pdf

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1、船舶虚拟制造系统体系设计及关键技术112袁华［赵輝［严俊N(1华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074;2武吕造船厂技术中心，湖北武汉430064)摘要：给出了船师I虚拟制造系统的定义设讣了包含船舶产品虚拟开发、虚拟工艺和虚拟造船企业环境架构的体系架构，讨论了船舶虚拟制造系统与船舶实际制造系统的相关关系，并从实施船舶产品开发活动的并行开展和支持船舶牛产经营活动的角度出发，为实现虚拟制造技术与造船设计、制造及装配、牛产调度、质量管理等环节的有机集成，对船舶虚拟制造系统实现的关键技术进行了分析.关键词：船舶；虚拟制造系统；体系结构；关键技术；三维设计；干涉检查；

2、虚拟装配中图分类号：U662文献标识码：A文章编?■：167124512(2009)0420126204Designofthesystemarchitectureofvirtualmanufacturingforshipbuildinganditskeytechnology[12YuanHuaZhaoYaoYanJun(1CollegeofNavalArchitectureandOceanEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2TechnologyCenterofWu

3、changShipyard,Wuhan430064,China)Abstract:Avirtualmanufacturingsystemforshipbuildingwasdefinedinthispaperwhichappliesvir2tualmanufacturingtechnologyinshipbuildingenterprise・Thesystemarchitecturewasdesignedtomtegratetheshipvirtuedesignvirtuemanufactureandvirtueenvirement,therelationshipbet

4、weenthevirtualshipmanufacturingandactualmanufacturingwasdiscussed・Thekeytechnologytorealizethesystemwasanalyzedtomeetthedemandswhichconsisttheshipdesignmanufacture,partassem2blyandquanlitymanagement.Keywords:shipbuilding;virtualmanufacturingsystem;systemarchitecture;keytechnology;3Dde2si

5、gn;collisiondetection;virtueassembly当前我国主要造船企业己经初步建立了以三维设计软件为核心的船舶数字产品设计体系，进入到企业信息集成阶段.在集成制造的环境下，必须实现在设计和建造策划阶段就能准确预测建造过程中可能出现的工艺问题、计划执行情况和设计/制造协同问题，并提前加以改进.虚拟制造技术为解决上述难题提供了可能［1*2］.文献［3］对造船过程中的汁划进度和资源匹配进行了仿真分析；文献［4］应用面向对彖方法，对船厂的吊装过程进行了建模和仿真.文献［5］与［6］分析了船舶虚拟设计和制造的应用范I罚，并制定了关键技术.但山于缺少总体体系结

6、构设计，导致相应制造系统难以支持虚拟环境下的船舶建造信息、功能和过程集成，相关关键技术也无法与造船过程中的设计、装配、生产调度、质量管理等坏节有机地集成起来，影响了虚拟制造技术的应用效果.为此，本文从船舶建造信息、功能和过程集成的角度出发，给出了船舶虚拟制造系统的定义，对其体系架构进行了设计，并从实施船舶产品开发活动并行运作和支持船舶生产经营活动的角度出发，讨论了其关键技术组成.1船舶虚拟制造系统及其体系结构1.1船舶虚拟制造系统在现实制造开始前，首先通过虚拟设计建立数了产品生产线，进行数字样船生产；数字样船建造完毕后，三维数字模型将代替传统实物模型和放样，对产品加工性

7、能、装配过程和可维修性进行预测和评估；通过对船舶生产过程进行系统仿真，对建造策略、生产计划、组织方式、资源配置、过程控制进行分析，消除制造过程中的空间冲突、时间冲突和资源冲突，从而缩短造船周期，降低研发成本,提高企业对船舶市场的快速响应能力.溯t系统建造系统企业环境族际制造系统建道系毓住业环境船舶虚拟制造系统是船舫实际制造在计算机上的映射（如图1所示）.船舶虚拟制造系统为船舶建造提供了一个用于增强各级决策与控制的一体化、综合性的制造环境，以协作的方式提供给船舶的设计、制造部门相应的工具集，包括分析工具、仿真工具、实现工具、控制工具和各种模