基于灰色关联度的船舶分段装配工艺设计

基于灰色关联度的船舶分段装配工艺设计

林冬冬,王志龙

上海双希海事发展有限公司

江南造船（集团）有限责任公司

摘要：船舶的装配工艺是制造周期中最长、要求最苛刻的步骤之一，产品的设计是装配链条之前最重要的步骤。高效合理的技术设计对于更高效的组件设计、更低的设计成本、更短的设计周期和更高的产品质量至关重要。传统的船舶装配技术主要基于技术人员的经验、设计效率以及满足当今船舶数字化、信息和信息要求的能力薄弱。伴随着船舶技术的现代化，有必要利用长期的技术知识来提高技术设计的数字化和智能化技术。在基于实例匹配的组件设计领域，许多研究人员进行了深入研究，为智能匹配系统开发了基于近邻的协调过滤算法。引入了基于实证的钢制造工艺研究方法；并在研究的基础上，建议改进变型理论，使过程适应局部相似性计算和最近的算法。计算零件相似度时，会根据类似的焊接流程，将零件特征分成三个步骤。一种基于知识的设计方法，使用质量数据和旧的成功设计导出产品装配过程的范围。提出了一种基于文本匹配算法的匹配方法，使用相似性和文本检索算法将现有装配过程实例检索到中央存储库中。提供了一种确定阈值以及对制造的零件进行分类的可能性的方法。

关键词：船舶装配工艺；知识库；相似性分析；灰色关联度；工艺设计

引言

面对全球环境的复杂性和不稳定以及新一轮肺炎的持续影响，创新一直是我们各国经济发展的主要动力，因为我们处于两个世纪目标的历史性十字路口。面对新的国内外形势和新的发展需求，我们必须实施创新型发展战略，充分利用科学、技术和创新在改善工业转型和经济结构调整中的支持和领导作用。科学和技术成果的转变是科学、技术和创新的一个重要组成部分，对于确保科学和技术成果转化为真正的生产力至关重要。为了提高科技成果转化的效率，中国自2015年以来引入了科技成果转化三部曲。然而，中国《2020年科技成果转化年度报告》显示，2019年科技成果转化的交易额和激励力度有所下降，科技成果转化合同平均价值比上年下降38.8%。

1.相似性计算模型的建立

为了加快船舶的装配过程，必须重复利用已有的样品加工知识。在“工艺设计”中，可使用匹配从实例工艺库中检索组件工艺，并相应地修改工艺以提高组件工艺的设计效率。要快速匹配与要设计的部件任务类似的部件任务，必须分析不同部件对象之间的相似性。船舶装配任务主要包括产品对象和装配资源。因此，必须从组件产品中组件对象和资源的共性角度分析组件任务相似度的测量。

2.航路网络关键节点识别

根据中心特征识别关键节点，主要是通过构建不同测量方法下的道路中心特征指标，量化排序，并在其中提取关键节点。最初，测量基于传统指标，如基于网络局部属性的中心度、基于网络全局属性的特征向量中心、近/点数中心、基于网络位置属性的K-shell中心和基于随机导航的PageRank中心。在此基础上，提出了一些衡量指标的方法，例如以k壳为基础的corenesscentrality、以节点及其邻居的中心为基础的邻近中心以及以Katz中心为基础的旅行中心。但是，这些指标的大部分衡量方法都是基于道路网络的局部信息，而且也是基于识别关键节点过程中的单个指标。因此，也有研究道路网络的整体运行情况、合成道路点的具体特性及其整体中心指标为了简化解决方案，基于GSM的收敛程度和最短路径长度等指标重新定义了通过点的总体影响，提出了局部和全局中心测量算法，降低了计算的复杂性，提高了关键节点识别的准确性。

评估一个复杂的系统是一个有效和全面的方法。最常见的综合评估方法是模糊综合评估、topsis方法、层次分析、多种统计分析、灰色系统评估等。TOPSIS方法用于比较评估对象与理想的正负解决方案之间的距离，并对评估进行分类，但只考虑一个距离因素，而不考虑各种方案之间不同指标因素曲线形状的变化。灰色关联分析可以通过少量信息更好地描述评估对象指标的变化以及理想的正负解决方案之间的差异，而无需具体说明每项指标的概率分布及其关联关系。熵权根据指标数据中包含的信息量确定指标的权重。熵值越小，指标能提供的有序信息越多，权重就越大。本文考虑了距离和曲线变化的情况，引入熵权，构建了基于小鼠-灰色关联分析的综合评价方法。在此基础上，得出了对每个通路点重要性的综合量化结果，并对通路点重要性进行分组，从而更直观地获得通路网络中的重要通路点以进行管理。

3.科技成果转化

在科学和技术DNA鉴定阶段，利用参与评估科学和技术成果的科学和技术服务提供者的数量和技能水平以及相关活动的费用，衡量每个区域的科学和技术DNA鉴定能力和鉴定活动在转录阶段，通过区域信息基础设施衡量区域转录基础，通过支持转让科学和技术基因片段的各省转录通道数量衡量各省的创意空间和大学科技园数量在翻译阶段，省市的高新技术企业数量和市场资源用于衡量省市的翻译基础，新产品开发和技术采购费用用于衡量翻译活动；在组装阶段，各省验证和调整科技成果组合的能力是以科技企业孵化器的数量和试验阶段的技术人员数量以及技术改造和发展阶段的科技支出来衡量的在技术概况传播阶段，根据工人的教育水平、市场开放和学术交流的组织情况，衡量当地接受新产品和新技术的情况，衡量当地新产品的流入和流出情况，以及按年度计算的该区域科技概况传播率。

4.船舶焊接变形中运用适当刚性固定措施

实际研究表明，大型船舶建造工程的总体质量与焊缝变形之间有着密切的联系，但大型船舶在翻修过程中的焊缝变形之间存在很大差异，主要受施工周期、基准等问题的影响。并建造大型船舶，导致大规模焊接变形。因此，大型船舶建造单位必须适当注意批量建造方法，并在此基础上采取有效措施，解决焊接变形问题，以提高大型船舶的整体质量。现阶段，中国一些大型造船企业在实际断面施工过程中充分采用刚性固定方法，有效控制变形，合理使用各种暂时支撑的装配设备，不断加强固定焊接结构。仅当熔接件在常温下完全冷却时，才能移除刚性连结，主要目的是允许熔接件在不同程度的变形后处于相对自由状态。此外，在壳的物理装配过程中还采用了各种刚性连接方法，这些方法可分为临时加固板、临时点焊、加固框架等。这就要求工作人员在采用硬式固定方法之前，根据实际情况进行全面分析，考虑到构件在固定拆卸后的某些变形情况，并在此基础上选择适当的方法。不同的材料在焊接过程中也会产生一定程度的变形。人员应严格控制焊缝数量，严格按照工艺要求合理应用自动或半自动焊接工艺，以减少壳的焊接修复或变形情况。

5.船舶滚动轴承

轴承是将轴和轴承座之间的滑动摩擦力转换为滚动摩擦力的机械组合，从而减少摩擦消耗的能量。滚动功能的优点和缺点直接影响整个设备和当前水生产链的运行。角度接触球轴承是一种可以承受轴向力和径向力的轴承类型，随着接触角度的增大，它会增加轴向载荷能力。目前，随着技术和行业的不断发展，滚动轴承需要适应更高的温度、更高的动态性能、更高的载荷能力和更轻的条件如果轴承磨损量增加，则会反过来影响轴承，导致轴承温度升高，从而导致轴承性能降低。因此，研究球轴承接触温度升高的性能和相关因素以及在一定速度下工作的角度非常重要。

结束语

一种基于灰色关联的船舶装配工艺设计方法，一种基于壳结构装配工艺分析的船舶装配工艺知识库，一种基于属性相似度计算的船舶段装配工艺匹配算法，以及相似度计算和推力这种方法的可行性已在为单壳段开发的系统的基础上得到验证。

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