[发明专利]一种多规格船用管材智能成形车间及控制方法

说明书

本发明涉及一种多规格船用管材智能成形车间及控制方法，多规格船用管材智能成形车间包括顺次布设在生产线上的前处理加工区和加工工位区，在生产线的上游布设原材料存储区，在生产线的一侧布设用于存放管材半成品、管材成品以及法兰的仓储区；还包括运输系统和智能控制系统，智能控制系统对原材料存储区、前处理加工区以及加工工位区发送控制信号，实现对多规格管材的调取加工，智能控制系统同时对运输系统发送控制信号，在运输线上实现对多规格管材的运输转运；本发明可根据订单制定最优调度策略，对整个车间进行故障监测，有利于信息化管理多规格船用管材智能成形车间。

技术领域

本发明涉及一种多规格船用管材智能成形车间及控制方法，属于管材加工领域。

背景技术

智能车间是通过网络及软件管理系统把自动化设备(生产设备、检测设备、运输设备、机械手等)实现互联互通，达到感知状态(生产需求、设备、生产工艺等信息)，实时数据分析，从而实现自动决策和精确执行命令的自组织生产的车间；在船舶制造的过程中，管材加工制造是船厂生产组织中的一个重要环节。据统计，钢质船舶管材使用量巨大，一艘20万吨的油船管材使用数量超过2万根，因此管材加工的工作量巨大，尤其是在多艘船同时建造时，更会加重管材生产车间的加工任务，导致管材加工车间极易处于混乱状态，造成了管材加工车间成为造船企业的发展瓶颈，制约着造船企业向智能化方向发展。

由于船舶是定制化产品，不同类型，甚至每一艘船舶，所用管材的材质都不同，比如钢管、铝管、铜管及双金属管等，同时，不同船舶所用管材的规格也不同，比如无缝钢管的公称通径为10～300mm，壁厚为2～8mm；焊接钢管的公称通径为10～140mm，壁厚为0.5～5.5mm；低压流体输送管的公称通径为15～150mm，壁厚为2.75～4.5mm；铝管的外径为6～50mm，壁厚为0.5～5mm；双金属管的外径为6～70mm，壁厚为1.5～6mm。这就造成船用管材具有成形尺寸规格多，壁厚范围广，材质品种多且材质差别大的特点。

上述船用管材的特点，使得现役船用管材成形车间存在如下问题：

⑴订单中管材种类众多，并且由于管材加工车间缺少合理有效的智能调度方法，导致管材加工耗时长、无法按照交货期完成订单、进而导致订单积压。专利ZL201710282923.4中所述的基于智能车间的流动式多智能体实时调度系统描述智能车间的通用调度系统和方法，并未给出如何确定调度策略所要优化的目标函数，且其并不适用于调度复杂的管材智能成形车间；专利ZL201610403522.5中所述的工厂智能车间实时调度系统同样描述了一般工厂车间的调度系统，并不适用于管材种类众多、成形工艺多样的船用管材成形车间。

⑵现役船用管材成形车间缺少必要的车间故障监测系统及处理方法，导致当某一设备出现故障时，需要维修人员花费大量时间确认故障原因并进行维修，进而影响车间的加工进度。专利ZL103293415B中所述的基于神经网络专家系统的微逆变器故障检测方法，描述了通过神经网络专家系统进行微逆变器的故障检测方法，但是该方法缺少详细的神经网络专家系统的构建过程。

此外，现役船用管材成形车间还存在由于缺少加工过程相关数据采集和有效的信息管理系统，导致生产车间无法实现信息化管理，且企业信息集成困难等问题。

发明内容

本发明提供一种多规格船用管材智能成形车间及控制方法，可根据订单制定最优调度策略，对整个车间进行故障监测，有利于信息化管理多规格船用管材智能成形车间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多规格船用管材智能成形车间，包括顺次布设在生产线上的前处理加工区和加工工位区，在生产线的上游布设原材料存储区，在生产线的一侧布设用于存放管材半成品、管材成品以及法兰的仓储区；