精度管理系統(tǒng)在船舶分段建造中的應(yīng)用

焦自權(quán)++馮志強(qiáng)++李楊梅

摘 要隨著我國造船業(yè)逐步向現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化發(fā)展，國內(nèi)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(yùn)用先進(jìn)的計算機(jī)模擬技術(shù)和科學(xué)的管理方法建立船舶分段建造精度管理系統(tǒng)，將加工階段、裝配階段、合攏階段的精度設(shè)計數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)統(tǒng)一結(jié)合，通過對建造精度數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用，解決了精度標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、精度數(shù)據(jù)不共享、精度業(yè)務(wù)流程不規(guī)范的問題。

【關(guān)鍵詞】船舶建造 精度管理

1 引言

中國造船工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年尤其是近幾年的快速發(fā)展，與日韓造船企業(yè)的差距逐步縮小，在硬件設(shè)施及建造技術(shù)等方面已經(jīng)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(xiàn)在精益生產(chǎn)上，產(chǎn)品建造精度不夠、管理不精細(xì)，造成材料和人工的較大浪費(fèi)。隨著現(xiàn)代造船規(guī)模的日益擴(kuò)大，各種生產(chǎn)制造工藝的飛速發(fā)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(biāo)準(zhǔn)（PSPC）的強(qiáng)制執(zhí)行，造船精度管理成為提升企業(yè)競爭力的重要環(huán)節(jié)。

而目前，國內(nèi)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(nèi)的精度管理系統(tǒng)并不成熟，一些船廠引進(jìn)了國外的精度控制技術(shù)，也不能夠完全符合國內(nèi)船廠的實(shí)際情況，部分系統(tǒng)軟件還需進(jìn)行二次開發(fā)，使該類系統(tǒng)產(chǎn)品在軟件功能、行業(yè)適用性、使用便利性等方面都存在著不足。這些局限嚴(yán)重影響我國造船質(zhì)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(guān)技術(shù)并開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的船舶建造精度管理系統(tǒng)顯得尤為重要。

2 精度管理系統(tǒng)設(shè)計理論

船舶分段建造精度管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫選用的是SQL SERVER，它是一種典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使用T-SQL語言完成數(shù)據(jù)操作，可以在絕大多數(shù)操作系統(tǒng)中運(yùn)行；作為開放式系統(tǒng)，可以與其它系統(tǒng)進(jìn)行完好的交互操作，能有效地保存和管理精度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。本文中基于該數(shù)據(jù)庫管理用戶權(quán)限，實(shí)現(xiàn)了精度數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作，統(tǒng)一了船企內(nèi)部精度數(shù)據(jù)。精度數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖1所示。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包含數(shù)據(jù)表有：

（1）PrjInfo工程信息表，存儲工程信息數(shù)據(jù)；

（2）DxfData模型數(shù)據(jù)表，存儲模型信息數(shù)據(jù)；

（3）DxfDataXML模型解析數(shù)據(jù)表，存儲模型二進(jìn)制數(shù)據(jù)；

（4）SxdResultDetails測量數(shù)據(jù)表，存儲原始測量數(shù)據(jù)；

（5）Point測量點(diǎn)數(shù)據(jù)表，存儲測量點(diǎn)列表數(shù)據(jù)；

（6）ScaleItemData測量項(xiàng)數(shù)據(jù)表，存儲測量項(xiàng)數(shù)據(jù)；

（7）ScaleRelation測量關(guān)系表，存儲測量點(diǎn)連接數(shù)據(jù)；

（8）DictData字典數(shù)據(jù)表，存儲字典數(shù)據(jù)；

（9）UserData用戶數(shù)據(jù)表，存儲用戶數(shù)據(jù)；

（10）RoleData角色數(shù)據(jù)表，存儲角色數(shù)據(jù)；

（11）ReportDate報表數(shù)據(jù)表，存儲報表數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)精度數(shù)據(jù)持久化平臺與MS SQL Server數(shù)據(jù)庫之間關(guān)系的協(xié)調(diào)處理，本文還研究了多用戶數(shù)據(jù)庫模型開發(fā)和Object Relation Mapping（ORM）組件開發(fā)對象關(guān)系映射。

2.1 多用戶數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)

以SQL Server數(shù)據(jù)庫作為造船精度管理開發(fā)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，建立對應(yīng)的工程表來保存各個工程數(shù)據(jù)。建立模型表來保存各個導(dǎo)入的模型。建立對應(yīng)的測量點(diǎn)、測量項(xiàng)（表）來滿足精度造船的系統(tǒng)需求。以支持網(wǎng)絡(luò)訪問的功能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫部署來實(shí)現(xiàn)SQL Server數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)訪問，保證多個精度造船客戶端能夠同時訪問統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫。

2.2 對象關(guān)系映射（ORM）實(shí)體類的封裝與持久化實(shí)現(xiàn)

本文中對于數(shù)據(jù)庫操作對象，采用ORM所提供的內(nèi)連接方式，只使用配置文件的方式來實(shí)現(xiàn)連接。針對所有數(shù)據(jù)級別的操作（包括數(shù)據(jù)的查詢、讀取、刪除等功能），采用ORM已經(jīng)編寫好的類對象操作，而不使用SQL語句直接操作數(shù)據(jù)庫，簡化了開發(fā)時的工作量。ORM關(guān)系映射如圖2所示。

3 精度管理系統(tǒng)功能應(yīng)用

本系統(tǒng)將從多方面為造船數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)提供系統(tǒng)支持，基于全站測量儀的船舶實(shí)際數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的造船精度數(shù)據(jù)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(biāo)分析、靈活自定的用戶報表定制與輸出和功能詳實(shí)的精度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，提高客戶造船精度管理水平。

同時，本系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫管理模式實(shí)現(xiàn)了建造全流程精度數(shù)據(jù)信息存儲的統(tǒng)一性、完整性，將加工階段、裝配階段、合攏階段的精度設(shè)計數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)統(tǒng)一結(jié)合，通過對全廠統(tǒng)一精度數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用，解決了精度標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、精度數(shù)據(jù)不共享、精度業(yè)務(wù)流程不規(guī)范的問題。綜合考慮使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的后臺作為精度測量數(shù)據(jù)持久化平臺，便于測量數(shù)據(jù)的保存、抽取、查詢使用。能夠?qū)Ψ?總段偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，管理整個工程項(xiàng)目，自定義測量指標(biāo)，靈活定制輸出用戶報表。其實(shí)現(xiàn)的功能有。

2.1 數(shù)據(jù)庫

造船精度管理系統(tǒng)支持強(qiáng)大統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理功能，定義了精度管理的完整數(shù)據(jù)體系，提供完整的數(shù)據(jù)庫管理功能。支持統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理、造船各階段精度數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫的復(fù)制備份與合并拆分。同時通過數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化，使得共享數(shù)據(jù)變得輕松容易。

2.2 統(tǒng)計分析

造船精度管理系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的統(tǒng)計分析功能，包括：建造施工過程中的人員、建造方式、檢查結(jié)果、出現(xiàn)問題、建造區(qū)域、修正方式、分/總段的信息統(tǒng)計與編輯，測量點(diǎn)、分/總段的理論數(shù)據(jù)與偏差的統(tǒng)計分析，報表生成、編輯、打印。

2.3 2D圖

造船精度管理系統(tǒng)能夠?yàn)槎S圖紙?zhí)砑尤S截面圖、切割面以及長度、坐標(biāo)軸、理論線、文本、多段線、表格、標(biāo)記線等標(biāo)注，使現(xiàn)場施工圖紙更加清楚明確，提高建造效率。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)是基于先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，為滿足船廠造船精度數(shù)據(jù)的積累與管理的業(yè)務(wù)需求，提高國內(nèi)造船精度數(shù)據(jù)管理數(shù)字化水平，采用數(shù)據(jù)存儲/分析等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，建立精度管理數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)精度數(shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計與分析，分析自定義測量指標(biāo)，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(shù)據(jù)統(tǒng)計與共享，取得了良好的生產(chǎn)效果，建立起符合我國船舶制造精度需求的管理系統(tǒng)，對提高造船質(zhì)量與效率，降低生產(chǎn)成本，改進(jìn)船舶工藝技術(shù)有著一定的指導(dǎo)生產(chǎn)意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

焦自權(quán)（1986-），男，河北省石家莊人。碩士學(xué)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(xué)院 廣西省欽州市 535099

2.上海船舶工藝研究所 上海市 200032