船舶虚拟制造系统体系设计及关键技术pdf.doc

第37卷 第4期 华 中 科 技 大 学 学 报 ( 自然科学版) Vol. 37 No. 4 2009年 4月 J. H uazhong Univ. of Sci. T ech. (Natural Science Edition) Apr. 2009 船舶虚拟制造系统体系设计及关键技术 袁 华1 赵 耀1 严 俊2 ( 1 华中科技大学船舶与海洋工程学院, 湖北武汉 430074; 2 武昌造船厂技术中心, 湖北武汉 430064) 摘要: 给出了船舶虚拟制造系统的定义, 设计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 开展和支持船舶生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、生产调度、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; 虚拟装配 中图分类号: U662 文献标识码: A 文章编号: 167124512( 2009)0420126204 Design of the system architecture of virtual manufacturing for shipbuilding and its key technology Yuan H ua 1 Zhao Yao1 Yan J un2 ( 1 College of Naval Architecture and Ocean Engineering, H uazhong Universit y of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 2 T echnology Center of Wuchang Shipyard, Wuhan 430064, China) Abstr act: A virtual manufacturing system for shipbuilding was defined inthis paper which applies vir2 tual manufacturing technology in shipbuilding enterprise. T he system architecture was designed to mtegrate the ship virtue design vir tue manufacture and virtue envirement, the relationship between the vir tual ship manufacturing and actual manufacturing was discussed. The key technology to r ealize the system was analyzed to meet the demands which consist the ship design manufacture, part assem2 bly and quanlity management . Key words: shipbuilding; virtual manufactur ing system; system architecture; key technology; 3D de2 sign; collision detection; virtue assembly  当前我国主要造船企业已经初步建立了以三 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 船过程中的计划进度和资源匹配进行了仿真分 析; 文献[ 4] 应用面向对象方法, 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围, 并制定了关键技术. 但由于缺少总体体系结构设计, 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、质量管理等环节有机地集 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