[发明专利]一种船厂分段场地的胎位排布方法

说明书

本发明公开了一种船厂分段场地的胎位排布方法，其特点是采用聚类分析方法对分段投影轮廓图形进行数据处理，择优选择种类数目后计算优选方案的最小外接矩形的面积、姿态，以左‑底规则进行分段胎位排布，应用遗传算法优化分段排入次序，具体包括：分段图形的数据处理、聚类分析、分段图形的面积、姿态计算、分段胎位排布和优化分段排入次序。本发明与现有技术相比具有使生产资源的能力负荷得到更科学的合理编排，提高工作效率，降低制造成本，发挥企业最大的经济效益，实用性强，具备广泛的推广和应用前景。

技术领域

本发明涉及船厂生产、信息管理技术领域，尤其是一种船厂分段场地的胎位排布方法。

背景技术

船舶制造属于典型的“多品种、小批量”制造模式，在生产制造阶段会面临设计修改、紧急插单、工艺优化、设备维修等因素影响，生产计划排程一直是困绕企业计划管理者的难点。船舶建造以中间产品“分段”作为组织生产的基本作业单元，分段的生产调度与计划排程是船厂生产排程的关键。船舶分段通常采用胎位建造的方式，分段轮廓图形的复杂性，增加了应用信息技术对分段场地胎位进行排布的困难。

现有的船舶生产计划和派工管理方式，一般都由生产管理部门制定船坞（船台）线表计划和月度滚动计划，该生产管理方式主要基于生产部门、车间的布局，依赖计划人员的经验采取手工编排，缺少有效的工具手段对生产排程的合理性、生产资源的能力负荷进行分析验证，船厂分段胎位排布研究尚处于起步阶段，未见应用于实际生产管理的案例。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种船厂分段场地的胎位排布方法，采用聚类分析的方法，对分段投影轮廓图形，以左-底规则进行分段胎位排布，并应用遗传算法对分段排入次序进行优化，以最经济、便捷的方式对船厂分段场地的胎位进行生产排程，使生产资源的能力负荷得到更科学的合理编排，降低制造成本，发挥最大的经济效益。

本发明的目的是这样实现的：一种船厂分段场地的胎位排布方法，其特点是采用聚类分析方法对分段投影轮廓图形进行数据处理，择优选择种类数目后计算优选方案的最小外接矩形的面积、姿态，以左-底规则进行分段胎位排布，应用遗传算法优化分段排入次序，具体胎位排布按下述步骤进行：

a步骤：分段投影轮廓的图形处理

以多段直线，代替分段投影轮廓的曲线部分，将分段投影轮廓转化为n边形，记录多边形的端点坐标。

b步骤：分段轮廓图形的聚类分析

通过k-means聚类算法，对各个分段轮廓多边形进行聚类分析，以同类分段拼接图形与矩形的相似程度，选择合适的k值。

c步骤：计算优选方案的最小外接矩形的面积、姿态

在同类图形中进行搜索，以接近矩形为目标，对多个同类分段的拼接；对分段拼接后图形进行凸化，形成m边的凸多边形；将m条边依次旋转为水平状态，记录凸多边形的外接矩形面积；选择面积最小一次的旋转角度。

d步骤：以左-底规则进行分段胎位排布

将分段场地可用空间的轮廓转化为多边形；将最小外接矩形在分段场地内进行布置；按照先左移，后下移次序，对最小外接矩形在分段场地内进行移动，外接矩形矩形不能超出场地边界，不能与其他分段的外接矩形重叠。

e步骤：应用遗传算法优化分段排入次序

对各个拼接分段外接矩形的入场次序设计染色体编码，以场地右-上剩余空间最大化为目标，优化分段排入次序。

本发明与现有技术相比具有使生产资源的能力负荷得到更科学的合理编排，提高工作效率，降低制造成本，发挥企业最大的经济效益，实用性强，具备广泛的推广和应用前景。

附图说明

图1为本发明操作流程图。

具体实施方式