精度管理系統在船舶分段建造中的應用

焦自權++馮志強++李楊梅

摘 要隨著我國造船業逐步向現代化、數字化、智能化發展，國內船企在船舶建造與合攏過程中普遍開展了精度控制管理，但效果均不理想。本文運用先進的計算機模擬技術和科學的管理方法建立船舶分段建造精度管理系統，將加工階段、裝配階段、合攏階段的精度設計數據、測量數據、分析數據統一結合，通過對建造精度數據庫的設計、開發、應用，解決了精度標準不統一、精度數據不共享、精度業務流程不規范的問題。

【關鍵詞】船舶建造 精度管理

1 引言

中國造船工業經過數十年尤其是近幾年的快速發展，與日韓造船企業的差距逐步縮小，在硬件設施及建造技術等方面已經有了較大的提升，但管理水平與日韓相比差距仍然較大，尤其體現在精益生產上，產品建造精度不夠、管理不精細，造成材料和人工的較大浪費。隨著現代造船規模的日益擴大，各種生產制造工藝的飛速發展，原材料及人力成本的迅速增長，加上國際海事組織（IMO）船舶專用海水壓載艙涂層標準（PSPC）的強制執行，造船精度管理成為提升企業競爭力的重要環節。

而目前，國內船企雖然在船舶建造與合攏過程中普遍開展了精度控制管理，但國內的精度管理系統并不成熟，一些船廠引進了國外的精度控制技術，也不能夠完全符合國內船廠的實際情況，部分系統軟件還需進行二次開發，使該類系統產品在軟件功能、行業適用性、使用便利性等方面都存在著不足。這些局限嚴重影響我國造船質量的提升，降低了我國船企的市場競爭力。因此，突破船舶精度管理相關技術并開發具有自主知識產權的船舶建造精度管理系統顯得尤為重要。

2 精度管理系統設計理論

船舶分段建造精度管理系統數據庫選用的是SQL SERVER，它是一種典型的關系數據庫管理系統，使用T-SQL語言完成數據操作，可以在絕大多數操作系統中運行；作為開放式系統，可以與其它系統進行完好的交互操作，能有效地保存和管理精度數據，實現對數據的統一管理。本文中基于該數據庫管理用戶權限，實現了精度數據的共享與協作，統一了船企內部精度數據。精度數據庫結構如圖1所示。

數據庫系統主要包含數據表有：

（1）PrjInfo工程信息表，存儲工程信息數據；

（2）DxfData模型數據表，存儲模型信息數據；

（3）DxfDataXML模型解析數據表，存儲模型二進制數據；

（4）SxdResultDetails測量數據表，存儲原始測量數據；

（5）Point測量點數據表，存儲測量點列表數據；

（6）ScaleItemData測量項數據表，存儲測量項數據；

（7）ScaleRelation測量關系表，存儲測量點連接數據；

（8）DictData字典數據表，存儲字典數據；

（9）UserData用戶數據表，存儲用戶數據；

（10）RoleData角色數據表，存儲角色數據；

（11）ReportDate報表數據表，存儲報表數據。

數據庫系統為實現精度數據持久化平臺與MS SQL Server數據庫之間關系的協調處理，本文還研究了多用戶數據庫模型開發和Object Relation Mapping（ORM）組件開發對象關系映射。

2.1 多用戶數據庫技術實現

以SQL Server數據庫作為造船精度管理開發的數據庫系統，建立對應的工程表來保存各個工程數據。建立模型表來保存各個導入的模型。建立對應的測量點、測量項（表）來滿足精度造船的系統需求。以支持網絡訪問的功能進行數據庫部署來實現SQL Server數據庫的網絡訪問，保證多個精度造船客戶端能夠同時訪問統一數據庫。

2.2 對象關系映射（ORM）實體類的封裝與持久化實現

本文中對于數據庫操作對象，采用ORM所提供的內連接方式，只使用配置文件的方式來實現連接。針對所有數據級別的操作（包括數據的查詢、讀取、刪除等功能），采用ORM已經編寫好的類對象操作，而不使用SQL語句直接操作數據庫，簡化了開發時的工作量。ORM關系映射如圖2所示。

3 精度管理系統功能應用

本系統將從多方面為造船數據管理業務提供系統支持，基于全站測量儀的船舶實際數據采集、統一數據庫的造船精度數據管理、圖形界面的用戶友好操作界面、用戶自定義的測量指標分析、靈活自定的用戶報表定制與輸出和功能詳實的精度數據統計分析，提高客戶造船精度管理水平。

同時，本系統使用數據庫管理模式實現了建造全流程精度數據信息存儲的統一性、完整性，將加工階段、裝配階段、合攏階段的精度設計數據、測量數據、分析數據統一結合，通過對全廠統一精度數據庫的設計、開發、應用，解決了精度標準不統一、精度數據不共享、精度業務流程不規范的問題。綜合考慮使用網絡數據庫的后臺作為精度測量數據持久化平臺，便于測量數據的保存、抽取、查詢使用。能夠對分/總段偏差數據進行統計分析，管理整個工程項目，自定義測量指標，靈活定制輸出用戶報表。其實現的功能有。

2.1 數據庫

造船精度管理系統支持強大統一的數據庫管理功能，定義了精度管理的完整數據體系，提供完整的數據庫管理功能。支持統計分析數據、工程項目數據管理、造船各階段精度數據管理、數據庫的復制備份與合并拆分。同時通過數據庫的網絡化，使得共享數據變得輕松容易。

2.2 統計分析

造船精度管理系統擁有強大的統計分析功能，包括：建造施工過程中的人員、建造方式、檢查結果、出現問題、建造區域、修正方式、分/總段的信息統計與編輯，測量點、分/總段的理論數據與偏差的統計分析，報表生成、編輯、打印。

2.3 2D圖

造船精度管理系統能夠為二維圖紙添加三維截面圖、切割面以及長度、坐標軸、理論線、文本、多段線、表格、標記線等標注，使現場施工圖紙更加清楚明確，提高建造效率。

4 結語

本系統是基于先進計算機技術和數據庫技術，為滿足船廠造船精度數據的積累與管理的業務需求，提高國內造船精度數據管理數字化水平，采用數據存儲/分析等技術進行開發，建立精度管理數據庫，實現精度數據的管理、統計與分析，分析自定義測量指標，靈活定制輸出用戶報表，滿足船廠在加工階段、裝配階段、合攏階段的精度數據統計與共享，取得了良好的生產效果，建立起符合我國船舶制造精度需求的管理系統，對提高造船質量與效率，降低生產成本，改進船舶工藝技術有著一定的指導生產意義。

參考文獻

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[3]李靜，安靈斌，楊悍東.應用于船舶分段建造的精度分析技術研究[J].廣船科技計量專刊，2012（05）：36-38.

[4]馮志強，柳存根.基于粗糙集知識建模的船舶焊接生產設計方法[J].造船技術，2015，42（1）：58-62.

作者簡介

焦自權（1986-），男，河北省石家莊人。碩士學位。講師，主要從事船舶振動與噪聲研究方面的工作。

作者單位

1.欽州學院 廣西省欽州市 535099

2.上海船舶工藝研究所 上海市 200032