船舶先進(jìn)制造技術(shù)參考資料

1、一、現(xiàn)代造船模式的基本概念及原理（成組技術(shù)、產(chǎn)品導(dǎo)向型工程分解、 區(qū)域舾裝、管件族制造、中間產(chǎn)品、船體分道建造、區(qū)域涂裝、殼舾涂一體化等）現(xiàn)代造船模式的涵義所謂現(xiàn)代造船模式,可理解為以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo),應(yīng)用成組技術(shù)原理,以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向,按區(qū)域組織生產(chǎn),殼(船體建造)、舾、涂作業(yè)在空間上分道,時(shí)間上有序,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化,均衡、連續(xù)地總裝造船.現(xiàn)代造船模式形成的技術(shù)基礎(chǔ)成組技術(shù)與系統(tǒng)工程技術(shù)在造船中應(yīng)用闡述如下:(1)成組技術(shù) 。首先應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè) ，利用零件的相似性 來組織多品種小批量生產(chǎn)，以 獲得少品種大批量的生產(chǎn)效率。 成組技術(shù)被應(yīng)用于船舶建造工程，導(dǎo)致了 中間產(chǎn)品分類成組

2、加工和管件族 加工方法的產(chǎn)生，形成了船體分道建造生 產(chǎn)線；成組技術(shù)中短間隔期、小 批量的生產(chǎn)管理方法形成了船舶建造作業(yè) 的托盤管理。（2）產(chǎn)品導(dǎo)向型工程分解。是按中間產(chǎn)品生產(chǎn)特征分解組織生產(chǎn)的形式，是按建立在空間上分道、在時(shí)間上有序的立體優(yōu)化排序。（3）區(qū)域舾裝。新的舾裝概念：把船殼視作載體， 為造船廠生產(chǎn)主體，往船殼上安裝的 一切物件都叫作舾裝件。以后發(fā) 展按區(qū)域劃分進(jìn)行舾裝作業(yè)劃分的，分為 機(jī)艙舾裝和除機(jī)艙以外的船體舾 裝、加上跟蹤涂裝和每階段交工之前的精 細(xì)整修等，確立了舾裝的全新概 念。如上所述，按 照區(qū)域劃分進(jìn)行舾裝作業(yè)的舾裝 方法便稱為區(qū)域舾裝。但是嚴(yán)格地說，區(qū) 域舾裝的定義是不夠

3、完整的，叫 區(qū)劃舾裝更確切些，這里的“區(qū)劃”是指 除了空間要有劃分外，在時(shí)間上 也要有劃分，才能使區(qū)域舾裝的概念更加 完整。因?yàn)閰^(qū)域舾裝只是舾裝方 式不是按性能和系統(tǒng)，而是按照區(qū)域去組 織舾裝的安裝工程。（4管件族制造。應(yīng)用成組技術(shù)的原理組織管件的生產(chǎn)稱作管件族制造要實(shí)施管件族 制造，首先需開發(fā)一個(gè)管件加工 編程系統(tǒng)。欲確定管件唯一性，應(yīng)使用管 件安裝代碼。(5)中間產(chǎn)品 。是最終產(chǎn)品的組成部分 。舾裝單元和舾裝模 塊是典型的中間產(chǎn)品。舾裝單 元是對特定區(qū)域內(nèi) (如機(jī)艙)的設(shè)備進(jìn)行合理布置，單獨(dú)地高效率地制作； 舾裝模塊是將組成一定功能的相 關(guān)設(shè)備、支架、儀表、管路和電纜等進(jìn)行 組裝；在適當(dāng)時(shí)

4、機(jī)整體吊入船體 進(jìn)行安裝。(6)船體分道建造 組成若干個(gè)相對獨(dú)立 、最大限度平行 作業(yè)的生產(chǎn)單元，按工期要求， 保持一定的生產(chǎn)節(jié)拍作業(yè)?，F(xiàn)代造船模式 中的區(qū)域舾裝技術(shù)、區(qū)域涂裝技 術(shù)、高效焊接技術(shù)、信息控制技術(shù)、精度 造船技術(shù)等都離不開船體分道建 造技術(shù)。（7區(qū)域涂裝。按照船舶區(qū)域劃分后，進(jìn)行涂裝?，F(xiàn)代殼舾涂一體化造船中，船舶區(qū) 域涂裝技術(shù)的發(fā)展是必不可少的 基礎(chǔ)之一，也是現(xiàn)代造船技術(shù)發(fā)展推動的 結(jié)果，把造船工藝過程分解為船 體分段制造、區(qū)域舾裝和區(qū)域涂裝三大工 藝流程，在設(shè)計(jì)和建造過程中， 可對船舶舾裝與涂裝進(jìn)行統(tǒng)籌運(yùn)作。(8)殼舾涂一體 化作業(yè)。確立了以“船體為基礎(chǔ)、舾裝為中心、涂裝為重點(diǎn)

5、”的管理思 想，從設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)計(jì)劃與 控制等方面圍繞中間產(chǎn)品進(jìn)行協(xié)調(diào)與配合 。通過殼舾涂生產(chǎn)設(shè)計(jì)之間的協(xié) 調(diào)，最大限度實(shí)現(xiàn)各作業(yè)均衡、連續(xù)地總 裝造船。應(yīng)用成組技術(shù)的原理成組技術(shù)是 研究事物間的相似性 ,并將其合理應(yīng)用的一種技 術(shù)。成組技術(shù)是促使現(xiàn) 代造船模式形成的主要技術(shù)之一 ,運(yùn)用其如下兩 種原理:中間產(chǎn)品導(dǎo)向型的 作業(yè)分解原理 ,簡稱產(chǎn)品制造原理和相似性原理。二、數(shù)字化造船數(shù)字化制 造中一 個(gè)非常 重要的概念 是計(jì)算 機(jī)集成 制造系 統(tǒng)CIMS。盡管CIMS在我國 863計(jì)劃的基礎(chǔ)上 ，通過十多年的研究與應(yīng)用實(shí) 踐并結(jié)合中國國情，已將 其引伸 出了更 深層次的 含義 現(xiàn)代 集成制 造

6、系統(tǒng) ，但數(shù) 字化制造和CIMS的真諦是繼數(shù)字化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后用數(shù)字 化技術(shù)來改進(jìn)制造技術(shù)。就造船行 業(yè)而言 ，數(shù)字 化造船 是以20世紀(jì)70年代中 期計(jì)算 機(jī)技術(shù) 應(yīng)用于數(shù)學(xué)放 樣和數(shù) 控切割 兩個(gè)領(lǐng)域 起步的 ；80年代初， 隨著計(jì) 算機(jī)技 術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè) 計(jì)和制造（ CAD/CAM）技術(shù)才使計(jì)算 機(jī)的應(yīng)用從數(shù)學(xué)放樣向輔 助船舶 設(shè)計(jì)和 制造領(lǐng)域 拓展； 到20世紀(jì)90年代初， 在造船 行業(yè)內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的 應(yīng)用逐步上升到了 CAD/CAM和信息技術(shù)進(jìn)行整合 的層面。數(shù)字化造船的 定義 ：數(shù)字化造船是在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與 新概念的船舶建造技術(shù)以 及先進(jìn)的船舶建造設(shè)備 /設(shè)施不斷地融合

7、、發(fā) 展和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上誕生的 ，其中三個(gè)主要組成部分為： 字化設(shè)計(jì)船舶 CAD/CAM/CAE 等主體技術(shù)的廣泛應(yīng) 用；數(shù)字化管理 造船 CAPPPDMCMIS 等船舶建造信息支 持系統(tǒng)的全面建立；數(shù)字化建造 船舶數(shù)控制造技術(shù)和與其配 套的船舶建造設(shè)備 /設(shè)施的普遍采用。三、質(zhì)量功能配置、可信性設(shè)計(jì)技術(shù)、工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)質(zhì)量功能 配置（ QFD）的概念。 目前尚沒有 統(tǒng)一的 質(zhì)量功能 配置的 定義。但對QFD的如下 熟悉是 共同的 ： 1. QFD有最為顯著的 特點(diǎn)是 要求企 業(yè)不斷地傾聽顧 客的意 見和需 求，然后 通過合 適的方 法和措 施在開 發(fā)的產(chǎn) 品中體現(xiàn)這些需 求。也 就是說 ，Q

8、FD是一種 顧客驅(qū) 動的產(chǎn) 品開產(chǎn) 方法。 2. QFD 是在實(shí)現(xiàn)顧 客需求 的過程 中，幫助 產(chǎn)品開 發(fā)各個(gè) 職能部 門制訂 出各自 的相關(guān)技術(shù)要求和措 施，并使各職能部門能協(xié)調(diào)地工 作的方法。 3. QFD 是一種在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段 進(jìn)行質(zhì)量保證的方法工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)。工業(yè)設(shè)計(jì)（ID，Industrial Design）是一個(gè)新興的、具有文理滲透特征的綜合性學(xué)科，包含個(gè)工作領(lǐng)域：1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)（Product Design）：也被稱為工業(yè)（產(chǎn)品）造型設(shè)計(jì)；2.企業(yè)形象（，Corporate Identity System）設(shè)計(jì)和視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)（Visual Communication Design展示

9、等方面的設(shè)計(jì)；3.環(huán)境設(shè)計(jì)（ED, Environment Design）：包括建筑與室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)、在工業(yè)設(shè)計(jì)的 3個(gè)領(lǐng)域中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是主體與核心。且惟有產(chǎn)品設(shè)計(jì)與以機(jī)械工業(yè)為基礎(chǔ)的制造業(yè)直接相關(guān)、密不可分。四CIMS/CIMCIM：計(jì) 算 機(jī) 集 成 制 造 (Computer Integrated Manu-facturing), 簡 稱CIM,CIM是指在所 有與生 產(chǎn)有關(guān)企業(yè) 部門中 集成地 用電子 數(shù)據(jù)處 理，CIM包括了在生 產(chǎn)計(jì)劃 和控制 、計(jì)算機(jī) 輔助設(shè) 計(jì)、計(jì) 算機(jī)輔 助工藝 規(guī)劃、 計(jì)算機(jī)輔助制造 、計(jì)算 機(jī)輔助 質(zhì)量管理 之間信 息技術(shù) 上的協(xié) 同工作 ，其中 為生產(chǎn)產(chǎn)品

10、所必需的 各種技術(shù)功能和管理功能集成化 。CIMS： CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)便是 這種哲理的實(shí)現(xiàn)。 CIMS可定義為是通過計(jì)算機(jī)硬、軟 件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代 管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù) 、自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成與優(yōu)化的復(fù)雜 系統(tǒng)。五虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)（virtual manufacturing technology，）是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過程，以此來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造過質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化，

11、從而形成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢六 企業(yè)戰(zhàn)略管理企業(yè)戰(zhàn)略管理 可以定義為一門關(guān)于如何制定、 實(shí)施、評價(jià)企業(yè)戰(zhàn)略以保證企業(yè)組織 有效實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)的藝術(shù)與科學(xué) 。它主要研究企業(yè)作為整體的功能與責(zé)任 、所面臨的機(jī)會與風(fēng)險(xiǎn)，重點(diǎn)討 論企業(yè)經(jīng)營中所涉及的跨越如營銷、技術(shù) 、組織、財(cái)務(wù)等職能領(lǐng)域的綜合 性決策問題。企業(yè)戰(zhàn)略管理 包括戰(zhàn)略制訂、戰(zhàn)略執(zhí)行、戰(zhàn)略 控制等過程。戰(zhàn)略制訂 1.戰(zhàn)略制訂的依據(jù)：外部環(huán)境分 析：深入細(xì)致分析企業(yè)的外部環(huán)境是正 確制訂戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)，為此， 要及時(shí)收集和準(zhǔn)確把握企業(yè)的各種各樣的 外部環(huán)境信息，譬如，國家經(jīng)濟(jì) 發(fā)展戰(zhàn)略，國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī) 劃和年度計(jì)劃，產(chǎn)業(yè)發(fā)展與調(diào)整 政

12、策，國家科技發(fā)展政策，宏觀調(diào)控政策 ，本部門、本行業(yè)和該地區(qū)的經(jīng) 濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，顧客（用戶）的情況，競爭 對手的情況，供應(yīng)廠家的情況， 協(xié)作單位的情況，潛在的競爭者的情況， 等等。內(nèi)部條件分析：分析該 企業(yè)的人員素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)和管理素質(zhì)， 產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物的現(xiàn)狀 以及在同行業(yè)中的地位，等等，明確該企 業(yè)的優(yōu)勢和薄弱環(huán)節(jié)。戰(zhàn)略制訂的 程序：戰(zhàn)略制訂一般由以下程序 組成：明確戰(zhàn)略思 想；分析外部環(huán) 境和內(nèi)部條件；確定戰(zhàn)略宗 旨；方案比較及 戰(zhàn)略評價(jià)。戰(zhàn)略執(zhí)行 為了有效執(zhí)行企業(yè)制訂的戰(zhàn)略， 一方面要 依靠各個(gè)層次的組織機(jī)構(gòu)及工作 人員的同配合和積極工作；另一 方面，要通過企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營綜合計(jì)劃、

13、 各種專業(yè)計(jì)劃、預(yù)算、具體作業(yè) 計(jì)劃等等，去具體實(shí)施戰(zhàn)略目標(biāo)。戰(zhàn)略控制戰(zhàn)略 控制是將戰(zhàn)略執(zhí)行過程中實(shí)際達(dá) 到目標(biāo)所取得的成果與預(yù)期的戰(zhàn)略目 標(biāo)進(jìn)行比較，評價(jià)達(dá)標(biāo)程度，分 析其原因；及時(shí)采取有力措施糾正偏差， 以保證戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表 明，推行目標(biāo)管理是實(shí)施戰(zhàn)略執(zhí)行和戰(zhàn)略 控制的有效方法。根據(jù)市場變化 ，適時(shí)進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整。建立跟蹤監(jiān)視市場 變化的預(yù)警系統(tǒng)，對企業(yè)發(fā)展領(lǐng) 域和方向，專業(yè)化和多元化選擇，產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)，資本結(jié)構(gòu)和資金籌措方式， 規(guī)模和效益的優(yōu)先次序等進(jìn)行不斷的調(diào)研 和戰(zhàn)略重組，使企業(yè)的發(fā)展始終 能夠適應(yīng)市場要求，達(dá)到駕馭市場的目的 。七 模型重構(gòu)反向工程（ Reverse Engin

14、eering) 是指根據(jù)實(shí) 物模型測得的數(shù)據(jù)，構(gòu)造出 CAD模型q 繼而將這些模型和設(shè) 計(jì)表征用于產(chǎn)品的分析和制造 ，并且可以通過對重 構(gòu)模型特征參數(shù)的調(diào)整和修改來 達(dá)到對實(shí)物模型的逼近或修 要求從數(shù)字化點(diǎn)產(chǎn)生到 CAD模型是 一個(gè)推理的過程 反向工程為客戶 和制造者在并行工程環(huán)境下應(yīng)用 快速原型技術(shù)提供了強(qiáng)有力的工具，能夠 縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期，目前 正由熟練的手工過程轉(zhuǎn)變到以計(jì)算機(jī)軟件 和現(xiàn)代測量儀器為主的自動測量 過程。模型重構(gòu)過程大體可分為兩個(gè)階段 ；數(shù)據(jù)采集與處理；曲面擬合 和 CAD建模這種技術(shù)目前在工程上正得到 越來越廣泛的應(yīng)用八 現(xiàn)代造船模式中的產(chǎn)品制造原理和相似性原理所謂產(chǎn)

15、品制造 原理是把最終產(chǎn)品按其形成的制 造級，以中間產(chǎn)品的形式對其進(jìn)行作 業(yè)的分解和組合 ,中間產(chǎn)品是指生產(chǎn)的作業(yè)單元 ,是對最終產(chǎn)品進(jìn)行作業(yè)任 務(wù)分解的一個(gè)組成部分 ,也是 逐級形成最終產(chǎn) 品的組成部分。它具有明 顯的“產(chǎn)品”品特征 : 由特定的“產(chǎn)品 作業(yè)任務(wù) ,而且其作業(yè)任務(wù)并非由 單一的工種完成 :有明確的“產(chǎn)品”質(zhì)量指標(biāo) :有完成“產(chǎn)品作業(yè)任務(wù)全部生產(chǎn) 資源,或稱生產(chǎn)任務(wù)包 。這些原理應(yīng)用到造船 ，是把船舶作為最終產(chǎn) 品，船舶建造從采購材料、加工 零件開始，然后以中間產(chǎn)品的 生產(chǎn)任務(wù) 包形式組裝成裝配件，進(jìn)而再組裝成更大的裝配件 ，這樣逐級組裝，最終組 裝成船舶產(chǎn)品。相似性 原理是對產(chǎn)

16、品作業(yè)任務(wù)分解成門 類繁多的中間產(chǎn)品 的相似特征 ，遵循一定準(zhǔn)則進(jìn)行分類 成組，以便用相同的 施工處理方法擴(kuò)大中間產(chǎn)品的 成組批量，以建立批量 性的流水定 位，或流 水定員的生產(chǎn)作分類成組有如下四方面準(zhǔn)則：按生產(chǎn)作業(yè)的性質(zhì) 分類稱贊：按生 產(chǎn)作業(yè)對象所處的空間部位分類稱 贊：按生產(chǎn)作業(yè)在生產(chǎn) 過程中 的相似內(nèi)容分類成組：按生產(chǎn)作業(yè)在生產(chǎn)過程中的作業(yè)時(shí)序分類 成組。九 船舶數(shù)字化的發(fā)展階段、具體內(nèi)容（船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化、船舶建造數(shù)字化、經(jīng)營決策與管理控制數(shù)字化、系統(tǒng)集成數(shù)字化和支撐環(huán)境數(shù)字化及對理想的數(shù)字化造船”7個(gè)特征。美國1999年啟動了 NSPR ASM 推進(jìn)了美國海軍艦艇設(shè)計(jì)建造 盡快全面實(shí)

17、現(xiàn)數(shù)字化。美 國在 LPD-17研制過程中 ，以集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)環(huán)境（ IPDE）作為平臺，建立了 設(shè)計(jì)單位、制造廠、配套廠和軍 方的信息集成。法國 DCN應(yīng)用 PLM技術(shù)實(shí) 現(xiàn)了水面艦船和潛艇的設(shè)計(jì)、建 造、維護(hù)修理和運(yùn)行作業(yè)的一體化集成。 德國 MEKOX則實(shí)現(xiàn)了模塊化建造 和全球標(biāo)準(zhǔn)化配套，其成功的一個(gè)重要手 段就是數(shù)字化技術(shù)和工藝裝備對 模塊化設(shè)計(jì)和建造的支持。歐美等世界船 舶先進(jìn)制造國家，均已實(shí)現(xiàn)了 總段建造并向模塊化建造過渡 ，取得這樣成果 在很大程度上都依賴于先進(jìn)的數(shù) 字化技術(shù)和實(shí)現(xiàn)工具。日本和韓國等世界 造船強(qiáng)國憑借工業(yè)化的良好基礎(chǔ) ，走到了信息革命的前沿，他們把過去按 工程串行作

18、業(yè)的生產(chǎn)方法，轉(zhuǎn)變 為按總段和模塊多工程并行作業(yè)，使大量 艙室中的工作，從船塢和舾裝碼 頭轉(zhuǎn)移到專門的工廠或生產(chǎn)車間進(jìn)行，大 大縮短了建造周期。所謂數(shù)字化設(shè) 計(jì)就是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)、可視化仿 真等技術(shù) , 在計(jì)算機(jī)里先設(shè)計(jì)一條 / 完整的數(shù)字的 船。不僅可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)入船體內(nèi)部參觀一番 ,還可以在虛擬 的大海中看它的速度、強(qiáng)度、抗 風(fēng)浪能力。這樣一來船舶設(shè)計(jì)的各個(gè)階段 和船、機(jī)、舾、涂等多個(gè)專業(yè)模塊在同一數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行設(shè)計(jì)。十國外船舶編碼系統(tǒng)的現(xiàn)狀及我國的船舶編碼系統(tǒng)仍然的問題、解決的辦法和措施；目前國內(nèi)的大 中型造船企業(yè)都有一套較為成熟 的編碼系統(tǒng)，但這 些編碼系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)中 ，均存在這與

19、 CIMS不相適應(yīng)的地方 ?，F(xiàn)有船舶企業(yè)各部門 的編碼，幾乎都是 針對本部門的信息需 求編制的， 這在部門內(nèi) 確實(shí)實(shí)現(xiàn)了信 息的有效控 制傳遞，但 當(dāng)把這個(gè)編 碼放到整個(gè) 企業(yè)，其表達(dá) 的信息可能 就無法較好 的轉(zhuǎn)化為其他 職能部門的 有效信息。 問題分析： 1.代碼間信 息傳遞存在矛盾 2.固定碼值編碼方法存在缺陷 。改進(jìn)思路和方 法：1轉(zhuǎn)化代碼和擴(kuò)充數(shù)據(jù) ：庫針對代碼中信息 傳遞存在的矛盾，可 以通過代碼轉(zhuǎn)換和擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫 來解決。2.采用柔性碼 值編碼（ 1）設(shè)計(jì)分 類代碼結(jié)構(gòu)確定分類代碼 的結(jié)構(gòu)，并且確定 各代碼之間的關(guān)系（ 2）設(shè) 計(jì)分類體系 及規(guī)則 對應(yīng)于分類代 碼的結(jié)構(gòu)， 確定各個(gè)

20、部 門的分類原 則（3）確定每個(gè)分 類屬性值的 劃分規(guī)則， 待到編碼實(shí)施 時(shí)，再根據(jù) 對象加入編 碼系統(tǒng)的順 序，以流水 號表示不同的分類。從 50 年代末期至現(xiàn)在 ,許多國家針對不同的需要 開發(fā)了不同的分類編碼系統(tǒng)。前 西德阿亨工業(yè)大學(xué) 的 OPITZ 在調(diào)查研究了 26種機(jī)械產(chǎn)品、 45000 種零件的基礎(chǔ)上研制 了 O-PITZ 系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要 由 5位主 碼和 4位輔碼構(gòu)成 ,OPITZ系統(tǒng)為科學(xué)地應(yīng)用成組技 術(shù)思想和原理提供了工具 ,開創(chuàng)了零件特征數(shù)字 化的新紀(jì)元。前蘇聯(lián)也研制了多 個(gè)分類編碼系統(tǒng) ,如米特洛諾夫系統(tǒng)有 45 位回轉(zhuǎn)件碼和 80位非回 轉(zhuǎn)件碼構(gòu)成。成組技術(shù)的后起之

21、秀日本首先提出了適合中小型企 業(yè)的 KC分類編碼系統(tǒng) ,緊接著又推出了適合大中 型企業(yè)使用的 KK-1,KK-2 系統(tǒng),隨著成組技術(shù)應(yīng)用的深入 ,改進(jìn)并提出了 KK-3 分類編碼系統(tǒng)。其中 KK-3 系統(tǒng)由 21位碼構(gòu)成 ,適用中型以上規(guī)模的機(jī) 械制造企業(yè)的設(shè)計(jì)、加工 和管理。美國在許多高 技術(shù)領(lǐng)域都應(yīng)用了分類編碼技術(shù) ,如波音公司 的 BUOCS 系統(tǒng)由 5位主碼和 7位輔碼構(gòu)成 ,主要 應(yīng)用于企業(yè)設(shè)計(jì)、制造和管理。 還有瑞士的蘇爾澤系統(tǒng) (29位),我國各個(gè)部門也分別 研制了本行業(yè)的分類編碼系統(tǒng) ,如航空部研制的 HFU系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由 16個(gè)碼位構(gòu)成,適用于航空附件企業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和管

22、理。JLBM1 系統(tǒng)是我國機(jī)械工業(yè)部門為 機(jī)械加工中推行成組技術(shù)而開 發(fā)的一種零件分類編碼系統(tǒng)。這 一系統(tǒng)經(jīng)過先后四次修訂 ,已于 1984 年正式為我國機(jī)械工 業(yè)部的技術(shù)指導(dǎo) 資料。 JLBMl 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以說 是 OPITZ 系統(tǒng)和 KK3 系統(tǒng)的結(jié) 合。我國南京航天航空 大學(xué)皮德常提出編碼系統(tǒng)的觀點(diǎn)可以概括 為:對象聚合 、對象構(gòu)成 、類對象之間聯(lián)系的語義 復(fù)雜但形式簡單、類之間具有繼承性。 21.2 造船編碼 研究的發(fā)展 1.2.1 造船編碼體系 現(xiàn)代造 船模式是一個(gè)完整生產(chǎn)體系 ,造船OO即圍繞對象來組織系統(tǒng)的模型 ,其編碼 是這一體系中 重要的一部分 。造船 編碼是造船信息 的載

23、體 ,是應(yīng)用成 組技術(shù)、計(jì)算 機(jī)技術(shù)和虛擬 制造技術(shù)的 基礎(chǔ)?，F(xiàn)在人 們將造船全 過程的信息 流和物流進(jìn) 行分類 ,應(yīng)用編碼 技術(shù),以數(shù)字和字母來標(biāo)識和 描述事物和概念 ,并且以零部件的靜態(tài)特征信息、規(guī)格統(tǒng)一 編碼建立零 部件數(shù)據(jù)庫 ,然后 把唯一的零件 配套組合成 非唯一性的 托盤、分段 ,直至 形成非唯一性的船舶產(chǎn) 品。隨著造船技術(shù)不斷的 創(chuàng)新,造船模式也 隨之轉(zhuǎn)變。同時(shí)必須建立 與之對應(yīng)編碼體系結(jié)構(gòu)。1.2.2 我國造船編碼技術(shù)的發(fā) 展概況 我國造船舶編碼研究起 步較晚 ,1981 年中國船舶工業(yè)船總公司 在建造 11000 噸全集裝箱船時(shí) ,便開始對生產(chǎn)設(shè) 計(jì)編碼進(jìn)行探索和研究 。這是

24、中船總公司推行船舶 編碼的起點(diǎn)。 1984 年,與日本石川島播磨重工業(yè)株 式會社進(jìn)行技術(shù)合作 ,通過移植改良形成自己 的編碼體系。 1985年全面移植 IHI生產(chǎn)設(shè)計(jì)編碼 ,并首先 在 15000 噸多用途船上應(yīng)用。 1990 年余寶山執(zhí)筆起草 了廣州造船廠第二設(shè)計(jì)室生產(chǎn) 設(shè)計(jì)編碼標(biāo)準(zhǔn)資料共 32項(xiàng)達(dá) 40萬字。 1995年中國船舶工業(yè) 船總公司引進(jìn)瑞典 KCS公司的 TRIBON 軟件系統(tǒng) ,再次 組織人力對生產(chǎn)設(shè)計(jì)編碼 進(jìn)行整理 ,把它擴(kuò) 展和定義為船舶建造編碼 。經(jīng)過 20 多年的研 究和應(yīng)用我國的大型船舶企業(yè) 已經(jīng)建立起相對比較成熟的編碼 系統(tǒng)。1.2.3 國內(nèi)船舶 企業(yè)編 碼開發(fā) 的

25、不足盡管 我國船 舶企業(yè) 通過移 植,實(shí)現(xiàn)了 船舶編 碼系統(tǒng) 的本地化,但是我 國的船舶編 碼系統(tǒng)仍然 存在以下幾點(diǎn) 問題: 1.編碼的非唯一 性,非標(biāo)準(zhǔn)化。代 碼的非唯一性造成設(shè)計(jì) 信息的使用混亂 ,使得設(shè)計(jì)的信息不能有效轉(zhuǎn)化 為生產(chǎn)信息。各設(shè)計(jì) 信息的不能有效的相互利用 ,造成大量的重復(fù)勞 動和資源的極大浪費(fèi)。 2.編碼的 容量裕度不夠 ,這也是造成編碼非唯一性的一個(gè) 原因。當(dāng)制造信息修改或 增加時(shí) ,沒有相應(yīng) 的編碼裕度空間可供用以增加 信息。同時(shí)許多 企業(yè)的編碼信 息的利用效率 很低,大量的編碼 信息沒用合理 的利用。 3.現(xiàn)有船舶企 業(yè)的編碼系統(tǒng)大都各自 為政,不具有交互 性,編碼在

26、船舶 行業(yè)的應(yīng)用 ,更多的是在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃 。各船廠 編碼系統(tǒng)相 互獨(dú)立 ,無法實(shí)現(xiàn) 編碼信息在各 船廠之間共 享利用 ,甚至在各 造船企業(yè)之 間、造船企業(yè)與船舶配 3 套企業(yè)之間同一生產(chǎn)信息的沖突 與信息不對稱。 4.雖然我國編碼 系統(tǒng)的使用已經(jīng)比較 成熟,但是我國船 舶企業(yè)的編 碼系統(tǒng)大都是 通過從國外 船廠引進(jìn)基 礎(chǔ)上修改發(fā) 展而來 ,國內(nèi)幾乎沒有對船 舶企業(yè) 編碼體系 進(jìn)行過 系統(tǒng)的 研究,對于 船舶編 碼體系 的理論 研究開 展的比較 少。1.2.4 目前編碼研究的對策編碼技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的首先應(yīng) 用,然后引用到 船舶行業(yè)。我國在船舶行業(yè) 引入編 碼系 統(tǒng)較晚 ,但發(fā)展的速 度

27、很快 ,目前國內(nèi)大 型船廠都有 自己較成熟的 編碼系統(tǒng) ,對于提高船舶 企業(yè)的 造船 效率作 出到非 常大的 貢獻(xiàn) ,對船舶企 業(yè)的現(xiàn) 代造船 模式的 轉(zhuǎn)變 起到極 大的推動作用 ,但是同時(shí)我國造船企業(yè) 編碼也存在一些問題 。船舶編碼體系的缺陷制約了 造船效率的進(jìn)一步提 升,國內(nèi)船廠向現(xiàn) 代造船模式 轉(zhuǎn)變過程中編 碼技術(shù)成為 急需進(jìn)一步 改進(jìn)解決的 關(guān)鍵技術(shù)之一 ,而且現(xiàn)有 編碼技 術(shù)的 不足不 能通過 對編碼 系統(tǒng)細(xì) 枝末節(jié) 的修 改徹底 彌補(bǔ) ,由此 對于 船舶企 業(yè)編碼體系的理 論研究 應(yīng)該值得 國內(nèi)船 舶企業(yè) 的關(guān)注(1) 編碼問題 需要研 究和不 斷的開 發(fā),隨著我國現(xiàn) 代造船模式的

28、 轉(zhuǎn)變,編碼系統(tǒng)應(yīng)該相 應(yīng)的作出調(diào)整 以適應(yīng)現(xiàn)代造 船模式的需要 。 (2) 編碼的研究應(yīng)該從頂 層即從基礎(chǔ)作起 ,從基礎(chǔ)出發(fā)提出與我國船舶企 業(yè)實(shí)際生產(chǎn)相適應(yīng)的編碼原則 。 (3)體系研究 有利于 現(xiàn)代船 舶企 業(yè)信息 化的實(shí) 施,增強(qiáng)企 業(yè)管理 的科 學(xué)性 ,提高 造船效 率,實(shí)現(xiàn) 造船企業(yè)整 體效益的提升 。 (4) 編碼研究和開 發(fā)利用要和企 業(yè)緊密結(jié)合 ,同時(shí)發(fā) 揮高校和院所 科研能力強(qiáng)和工廠實(shí)際 經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢。十一先進(jìn)制造技術(shù)定義及分類；先進(jìn)制造技術(shù) (Advanced Manufacturing Technology，簡稱為 AMT）是指微電子技術(shù) 、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)

29、 技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新 型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機(jī) 械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種 技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱 。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。 AMT是制造業(yè)企業(yè)取得 競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并 非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮 技術(shù)威力的組織管理，有賴于技 術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。分類：現(xiàn)代設(shè) 計(jì)技術(shù)，先進(jìn)制造工藝，加工自 動化技術(shù)，現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)，先進(jìn) 制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)。十二系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)組成？PDM 的中文名稱為產(chǎn)品 數(shù)據(jù)管理，是一門用來管理所有與產(chǎn) 品先關(guān)信息（包括零件信 息、配置、

30、文檔、 CAD 文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等 ）和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程（ 包括過程定義和管理）的技術(shù)。第一層是支 持層。目前流行的商業(yè)化的關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫是 PDM 系統(tǒng)的支持平臺。關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫提供了數(shù)據(jù)管理的最基 本的功能。如存、取、刪、改、查等操作 。第二層是面向?qū)ο髮樱óa(chǎn)品主題化層 ）。由于商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫側(cè) 重管理事務(wù)性數(shù) 據(jù)，不能滿足產(chǎn)品數(shù)據(jù)動態(tài)變化 的管理要求。因此， 在 PDM系統(tǒng)中 格來描述產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動態(tài)變化 PDM 系統(tǒng)將其管理的動態(tài) 變化數(shù)據(jù)的功能轉(zhuǎn)換成幾個(gè)，甚 至幾百個(gè)二維關(guān)系型表格，實(shí)現(xiàn)面向產(chǎn)品 對象管理的要求。第三層是 功能層。面向?qū)ο髮犹峁┝嗣枋?產(chǎn)品數(shù)據(jù)動態(tài)變化的數(shù)學(xué)模型

31、。在此基 礎(chǔ)上，根據(jù) PDM 系統(tǒng)的管理目標(biāo) ，在 PDM 系統(tǒng)中建立相應(yīng)的功能模塊。一 類是基本功能模塊，包括文檔管 理、產(chǎn)品配置管理、工作流程管理、零件 分類和檢索及項(xiàng)目管理等；另一 類是系統(tǒng)管理模塊，包括系統(tǒng)管理和工作 環(huán)境。系統(tǒng)管理主要是針對系統(tǒng) 管理員如何維護(hù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)安全與正 常運(yùn)行的功能模塊。工作環(huán)境主 要保證各類不同的用戶能夠正常、安全、 可靠地使用 PDM 系統(tǒng)，既要求方 便、快捷，又要求安全、可靠。第四層是 用戶層，包括開發(fā)工具層和界面 層。不同的用戶在不同的計(jì)算機(jī)上操 作 PDM 系統(tǒng)都要提供友好的人機(jī)交 互界面。根據(jù)各自的經(jīng)營目標(biāo)，不同企業(yè) 對人機(jī)界面會有不同的要求

32、。因 此，在 PDM 系統(tǒng)中，通常除了提供標(biāo)準(zhǔn)的 、不同硬件平臺上的人機(jī)界面外 ，還要提供開發(fā)用戶化人機(jī)界面的工具， 以滿足各類用戶不同的特殊要求 。整個(gè)PDM 系統(tǒng)和相應(yīng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 (如 Oracle 都建立在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的平臺上。同時(shí)，還有各 式各樣的應(yīng)用軟件， 如 CAD、CAPP、CAM、CAE、CAT、文字 處理、表格生成、圖象顯示和音 像轉(zhuǎn)換等等。在計(jì)算機(jī)硬件 平臺上，構(gòu)成了一 個(gè)大型的信息管理系統(tǒng) PDM 將有效地對各類信息進(jìn)行合 理、正確和安全的管理。十三并行工程基本原理及特征；答：將原來串 行進(jìn)行的開發(fā)過程盡可能地并行 進(jìn)行，把整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過程集成起 來

33、，產(chǎn)品及其加工制造的設(shè)計(jì)、 后勤支持及用戶組織成一個(gè)多專業(yè)的開發(fā) 組，配備相應(yīng)的自動化開發(fā)環(huán)境 ，使整個(gè)設(shè)計(jì)和制造并行進(jìn)行。在船舶設(shè)計(jì)中 應(yīng)用 CAD/CAM 技術(shù)將原來串行進(jìn) 行的各設(shè)計(jì)階段有機(jī)結(jié)合，要求設(shè)計(jì) 人員融合各設(shè)計(jì)階段及建造工藝 、管理各方面因素，消除重復(fù)工作。特點(diǎn)（ 1）在產(chǎn)品開發(fā)期間， 并行的處理整個(gè)產(chǎn)品生命周期中 的關(guān)系，體現(xiàn)了小組合 作，信任及共享的價(jià)值，因而消除了由串行過程引起的孤立分散及“拋過墻”綜合征（ 2）在產(chǎn)品開發(fā)過程中，開發(fā)人 員被劃分成許多小組，通過并行規(guī)劃，這些小組將設(shè)計(jì)工作 最大程度地集中起來并作處理 ，因此縮短了產(chǎn) 品開發(fā)周期，進(jìn)而可使產(chǎn)品早日投放市場（

34、 3）在設(shè)計(jì)一開始考慮到影響產(chǎn) 品質(zhì)量的所有因素?？梢栽陂_發(fā) 過程早起發(fā)現(xiàn)不同工程學(xué)科設(shè)計(jì)人員，功能，可制造性，可裝配性及可 維修性等因素之間的沖突關(guān)系 ，最大程度的避 免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，減少設(shè)計(jì)的更改和 重復(fù)次數(shù)，提高質(zhì)量，降低成本，使開發(fā) 過程接近一次成功的目標(biāo)（ 4） 這種強(qiáng)調(diào)用戶 呼聲，對用戶更加負(fù)責(zé)。銷 售者與用戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段參與 工作，對生產(chǎn)有關(guān)要求在相，當(dāng)早的時(shí)期就 已經(jīng)提出并確定下來。十四現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)體系現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 是先進(jìn)制造技術(shù)中的首要關(guān)鍵技 術(shù)，它是現(xiàn)代科技發(fā)展和全球市場競 爭的產(chǎn)物。從現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的涵 義可以看到它所涉及的內(nèi)容廣泛, 學(xué)科繁多?，F(xiàn)有文獻(xiàn) 資料表明有人對其按分

35、支學(xué)科的 特征分類, 有人從方法論對 其聚類歸納 , 有人按學(xué)科的任務(wù)、作用分類 , 以期說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi) 容與體系 , 這些工作對人們?nèi)媪私狻⒄J(rèn)識現(xiàn) 代設(shè)計(jì)技術(shù)起到了一定的效 果。但是 , 如何較全面而系統(tǒng)地把握現(xiàn)代設(shè)計(jì) 技術(shù)的體系 ,至今尚未見到 有一個(gè)較完整的表述。這里筆者 依據(jù)上述現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵與外延建立 了它的體系及與其他學(xué)科的關(guān)系 ,現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 體系由基礎(chǔ)技術(shù)、主體技術(shù)、支 撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)組成( 1) 基礎(chǔ)技 術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)是指 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與方法 , 特別是運(yùn)動學(xué)、靜力 學(xué)與動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、強(qiáng)度理論、熱力學(xué)、電磁學(xué)、工程數(shù)學(xué)等的基本原理與方法 , 它不僅為現(xiàn)代設(shè) 計(jì)技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ) , 也是現(xiàn)代設(shè)計(jì) 技術(shù)發(fā)展的源泉。( 2) 主體技 術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 的誕生、發(fā)展與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展息息相 關(guān)、相輔相成 ,沒有計(jì)算機(jī)科 學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù) ,