[发明专利]基于数字孪生的船舶分段建造精度控制方法

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生的船舶分段建造精度控制方法，包括以下步骤：1)构建船舶分段的数字孪生体；2)采集船舶分段在建造过程中的感知数据，将感知数据传送到数字孪生体，并进行更新；3)将所述感知数据与建造过程的工艺信息进行融合，形成孪生数据，计算各个船舶分段的分段精度；4)计算实际建造过程中总精度与理论建造过程中精度的偏差；5)根据上述偏差进行精度补偿；6)判断是否符合精度要求。本发明利用数字孪生技术，构建船舶分段建造过程分段数字孪生模型，达到船舶分段建造过程实时模拟、监控，很好地解决船舶分段建造过程中工艺与精度之间的协同问题，从而提高船舶分段建造的质量。

技术领域

本发明涉及一种船舶分段建造精度控制方法，特别是涉及一种基于数字孪生的船舶 分段建造精度控制方法。

背景技术

数字孪生技术是指将物理世界的物体，通过数字化的手段来构建一个一模一样的数 字世界的实体，实现对物理实体的了解、分析和优化。将数字孪生技术应用于船舶分段建造过程中，构建一个船舶分段建造的孪生模型，获取并分析分段建造过程中的实时状 态信息，分段建造孪生模型将会根据实时信息作出相应的动态运行情况，实现对船舶建 造过程状态模拟及监控、工艺优化、故障预测，满足船舶建造智能化、高效化的要求。

目前船舶建造主要有以下几点不足：一、数据测量精度低，数据测量时间长。由于船体分段较大，船舶建造依然依靠手工劳动为主要的工作形式，测量设备精度不高，很 难采集到较高准确度的分段外板数据。二、建造过程中变形现象比较明显。焊接过程中 材料发生收缩、顺序错乱等都会产生严重的变形问题，无法控制，依靠工人经验是无法 准确判断。三、分段建造周期长，加工流程复杂，工序多，会出现加工误差、装配误差， 最终会产生较大的累计误差。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种基于数字孪生的船舶分段建造精度 控制方法，通过在信息空间中构建船舶分段建造过程数字孪生体，采集建造现场感知数据，实现与信息空间中的数字孪生体数据双向传输，对船舶分段建造过程实时模拟和监控，使得建造质量与工艺之间的相互协同，达到分段建造精度控制的要求。

技术方案：本发明所述的基于数字孪生的船舶分段建造精度控制方法，其特征在于 包括以下步骤：

(1)构建船舶分段在信息空间中的数字孪生体；

(2)采集船舶分段在建造过程中的感知数据，将感知数据传送到数字孪生体，并对数字孪生体进行更新；

(3)将所述感知数据与建造过程的工艺信息进行融合，形成孪生数据，计算各个船舶分段的分段精度；

(4)计算实际建造过程中总精度与理论建造过程中精度的偏差；

(5)根据上述偏差进行精度补偿；

(6)判断是否符合精度要求，如果不满足，返回到步骤(4)，如果满足，本方法 结束。

进一步的，步骤(2)中所述的感知数据包括分段位置数据、焊接温度数据、分段 运输变形数据、建造时长数据、构件外形数据、建造工序数据、分段装配顺序数据、人 员分配数据。

进一步的，步骤(3)中所述的工艺信息包括工艺装备信息、焊接工艺信息、装配 工艺信息、分段运输信息、建造要求信息。

进一步的，步骤(2)中所述的建造过程包括工艺装备制作、分段装配、构件焊接、分段运输。

进一步的，所述的工艺装备包括胎架，采集胎架上感知数据的方法为，在胎架的特定部位安装传感设备，传感设备采集感知数据。

进一步的，步骤(4)中的计算方法为：