精度管理系统在船舶分段建造中的应用
时间：2020-12-15 04:01:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要随着我国造船业逐步向现代化、数字化、智能化发展，国内船企在船舶建造与合拢过程中普遍开展了精度控制管理，但效果均不理想。本文运用先进的计算机模拟技术和科学的管理方法建立船舶分段建造精度管理系统，将加工阶段、装配阶段、合拢阶段的精度设计数据、测量数据、分析数据统一结合，通过对建造精度数据库的设计、开发、应用，解决了精度标准不统一、精度数据不共享、精度业务流程不规范的问题。
【关键词】船舶建造 精度管理
1 引言
中国造船工业经过数十年尤其是近几年的快速发展，与日韩造船企业的差距逐步缩小，在硬件设施及建造技术等方面已经有了较大的提升，但管理水平与日韩相比差距仍然较大，尤其体现在精益生产上，产品建造精度不够、管理不精细，造成材料和人工的较大浪费。随着现代造船规模的日益扩大，各种生产制造工艺的飞速发展，原材料及人力成本的迅速增长，加上国际海事组织（IMO）船舶专用海水压载舱涂层标准（PSPC）的强制执行，造船精度管理成为提升企业竞争力的重要環节。
而目前，国内船企虽然在船舶建造与合拢过程中普遍开展了精度控制管理，但国内的精度管理系统并不成熟，一些船厂引进了国外的精度控制技术，也不能够完全符合国内船厂的实际情况，部分系统软件还需进行二次开发，使该类系统产品在软件功能、行业适用性、使用便利性等方面都存在着不足。这些局限严重影响我国造船质量的提升，降低了我国船企的市场竞争力。因此，突破船舶精度管理相关技术并开发具有自主知识产权的船舶建造精度管理系统显得尤为重要。
2 精度管理系统设计理论
船舶分段建造精度管理系统数据库选用的是SQL SERVER，它是一种典型的关系数据库管理系统，使用T-SQL语言完成数据操作，可以在绝大多数操作系统中运行；作为开放式系统，可以与其它系统进行完好的交互操作，能有效地保存和管理精度数据，实现对数据的统一管理。本文中基于该数据库管理用户权限，实现了精度数据的共享与协作，统一了船企内部精度数据。精度数据库结构如图1所示。
数据库系统主要包含数据表有：
（1）PrjInfo工程信息表，存储工程信息数据；
（2）DxfData模型数据表，存储模型信息数据；
（3）DxfDataXML模型解析数据表，存储模型二进制数据；
（4）SxdResultDetails测量数据表，存储原始测量数据；
（5）Point测量点数据表，存储测量点列表数据；
（6）ScaleItemData测量项数据表，存储测量项数据；
（7）ScaleRelation测量关系表，存储测量点连接数据；
（8）DictData字典数据表，存储字典数据；
（9）UserData用户数据表，存储用户数据；
（10）RoleData角色数据表，存储角色数据；
（11）ReportDate报表数据表，存储报表数据。
数据库系统为实现精度数据持久化平台与MS SQL Server数据库之间关系的协调处理，本文还研究了多用户数据库模型开发和Object Relation Mapping（ORM）组件开发对象关系映射。
2.1 多用户数据库技术实现
以SQL Server数据库作为造船精度管理开发的数据库系统，建立对应的工程表来保存各个工程数据。建立模型表来保存各个导入的模型。建立对应的测量点、测量项（表）来满足精度造船的系统需求。以支持网络访问的功能进行数据库部署来实现SQL Server数据库的网络访问，保证多个精度造船客户端能够同时访问统一数据库。
2.2 对象关系映射（ORM）实体类的封装与持久化实现
本文中对于数据库操作对象，采用ORM所提供的内连接方式，只使用配置文件的方式来实现连接。针对所有数据级别的操作（包括数据的查询、读取、删除等功能），采用ORM已经编写好的类对象操作，而不使用SQL语句直接操作数据库，简化了开发时的工作量。ORM关系映射如图2所示。
3 精度管理系统功能应用
本系统将从多方面为造船数据管理业务提供系统支持，基于全站测量仪的船舶实际数据采集、统一数据库的造船精度数据管理、图形界面的用户友好操作界面、用户自定义的测量指标分析、灵活自定的用户报表定制与输出和功能详实的精度数据统计分析，提高客户造船精度管理水平。
同时，本系统使用数据库管理模式实现了建造全流程精度数据信息存储的统一性、完整性，将加工阶段、装配阶段、合拢阶段的精度设计数据、测量数据、分析数据统一结合，通过对全厂统一精度数据库的设计、开发、应用，解决了精度标准不统一、精度数据不共享、精度业务流程不规范的问题。综合考虑使用网络数据库的后台作为精度测量数据持久化平台，便于测量数据的保存、抽取、查询使用。能够对分/总段偏差数据进行统计分析，管理整个工程项目，自定义测量指标，灵活定制输出用户报表。其实现的功能有。
2.1 数据库
造船精度管理系统支持强大统一的数据库管理功能，定义了精度管理的完整数据体系，提供完整的数据库管理功能。支持统计分析数据、工程项目数据管理、造船各阶段精度数据管理、数据库的复制备份与合并拆分。同时通过数据库的网络化，使得共享数据变得轻松容易。
2.2 统计分析
造船精度管理系统拥有强大的统计分析功能，包括：建造施工过程中的人员、建造方式、检查结果、出现问题、建造区域、修正方式、分/总段的信息统计与编辑，测量点、分/总段的理论数据与偏差的统计分析，报表生成、编辑、打印。
2.3 2D图
造船精度管理系统能够为二维图纸添加三维截面图、切割面以及长度、坐标轴、理论线、文本、多段线、表格、标记线等标注，使现场施工图纸更加清楚明确，提高建造效率。
4 结语
本系统是基于先进计算机技术和数据库技术，为满足船厂造船精度数据的积累与管理的业务需求，提高国内造船精度数据管理数字化水平，采用数据存储/分析等技术进行开发，建立精度管理数据库，实现精度数据的管理、统计与分析，分析自定义测量指标，灵活定制输出用户报表，满足船厂在加工阶段、装配阶段、合拢阶段的精度数据统计与共享，取得了良好的生产效果，建立起符合我国船舶制造精度需求的管理系统，对提高造船质量与效率，降低生产成本，改进船舶工艺技术有着一定的指导生产意义。
参考文献
[1]孔宁，明星.安灵斌.精度造船模拟搭载技术研究[C].上海市船舶与海洋工程学会2013年学术年会信息技术专场，2013：2-5.
[2]李静，孔宁，孙庆文.造船精度测量分析系统介绍及应用[J].广船科技计量专刊，2012（05）：23-26.
[3]李静，安灵斌，杨悍东.应用于船舶分段建造的精度分析技术研究[J].广船科技计量专刊，2012（05）：36-38.
[4]冯志强，柳存根.基于粗糙集知识建模的船舶焊接生产设计方法[J].造船技术，2015，42（1）：58-62.
作者简介
焦自权（1986-），男，河北省石家庄人。硕士学位。讲师，主要从事船舶振动与噪声研究方面的工作。
作者单位
1.钦州学院 广西省钦州市 535099
2.上海船舶工艺研究所 上海市 200032
