[发明专利]一种用于船舶搭载计划调整的仿真优化方法

说明书

本发明提供了一种用于船舶搭载计划调整的仿真优化方法，首先根据遗传算法对分段生产计划进行重新排序，得到最省时的分段制造序列，接着重新制定船舶搭载网络图，然后结合Petri网理论建立了基于搭载网络图的船舶吊装Petri网模型，并将其映射到Plant Simulation软件中建立仿真模型，从仿真方向进一步验证Petri网模型的合理性，接着通过仿真模型的运行再进一步调整分段生产计划，以缩短船舶周期，提高搭载效率，并验证新搭载网络图的可行性。最后，利用仿真模型中提取的数据来规划总组区域场地的使用，制作出合理的总组场地的使用计划，通过仿真方法来规划场地资源，降低成本。本发明通过Petri网方法进行结构建模，Plant Simulation软件进行过程建模，结合遗传算法，构建新的生产计划和船舶网络搭载图，并验证了新搭载图的可行性，Petri网和仿真软件的结合，使结果更加可靠。

技术领域

本发明涉及一种船舶搭载方法，具体涉及一种船舶搭载计划优化调整方法。

背景技术

在船舶搭载计划调整方面，通常局限于在交船期内综合考虑船坞/台资源、吊装设备、吊装网络等因素对其进行调整和优化，这对于安排吊装顺序和资源调配等起到了一定的积极作用。但由于未考虑相邻大节点是否能够准时搭接，如在吊装时分段或总段是否准时建造完工并运送到船坞/船台等，在实际分段生产过程中往往会受到许多不确定因素，如机器设备故障、运输、场地及人力短缺等影响，导致分段不能按照倒排的生产计划进行生产，使工期延误，分段搭载计划不能实现。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于船舶搭载计划调整的仿真优化方法，根据遗传算法对分段生产计划进行重新排序，得到省时的分段制造优化序列，然后重新修订船舶搭载网络图，建立基于搭载网络图的船舶吊装Petri网模型，并将其映射到Plant Simulation软件中建立仿真模型，通过仿真模型的运行再进一步调整分段生产计划，以缩短船舶周期，提高搭载效率，最后，依据仿真结果数据提取规划总组区域场地的使用，制订出合理的总组场地使用计划。

技术方案：一种用于船舶搭载计划调整的仿真优化方法，包括以下步骤：

(1)以Plant Simulation软件建立分段生产模型，将原分段生产计划输入模型进行仿真，运用遗传算法以最小的分段完工时间为输出结果进行优化序列，修订分段生产计划并记录各个分段完工时间和总段完工时间；

(2)以修订版生产计划为基础，结合总段吊装约束关系搭建新的船舶搭载网络图；

(3)建立单元Petri网吊装模型，结合Petri网与Plant Simulation软件之间的对应关系建立单元吊装仿真模型；

(4)根据步骤(2)搭载网络图组合步骤(3)各个单元Petri网模型和仿真模型构建出完整Petri网与仿真的吊装模型；

(5)将原分段生产计划下的各个总段完工时间输入完整Petri网模型中，修订的分段生产计划下的总段完工时间输入完整仿真模型中，运行仿真模型，记录吊装开始和完工时间；

(6)减慢仿真模型的运行速度，使模型运行过程易于观察，通过运用仿真技术的可视化性，找出影响吊装效率的瓶颈总段，重新调整分段生产计划，消除瓶颈效应，提高吊装效率；

(7)建立总组场地使用计划仿真模型，将步骤(1)分段生产模型和步骤(5)仿真模型中记录的总组开工时间和吊装开工时间输入到总组场地使用计划仿真模型中，利用仿真软件中MU自动寻找空闲的SingleProc控件，模拟总段产出时安排场地的使用，使场地利用实现自动化排序，生成总组场地使用计划；

(8)结合仿真数据，统计分段生产、总组以及船舶搭载这三大连续的生产时间节点，对比分析调整搭载计划前后生产系统的变化。