一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法、相关产品与流程

本申请涉及船体结构智能工艺设计，具体地，涉及一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法、相关产品。

背景技术：

1、船舶智能制造是以智能化设计技术为基础，将数字化制造技术全面应用于船舶产品的研发、设计、制造、维护和管理过程中，从而全面提升造船企业的综合竞争能力和快速响应能力。其中智能工艺设计是智能制造的核心，也是决定整个智能制造转型的关键点。智能工艺设计包含两个方面内容，一是工艺设计流程显性化、流程化和模块化；二是工艺设计活动智能化、闭环化。

2、近年来，作为信息化与工业化高度融合产物的智能制造得到了长足发展，在智能工艺设计技术方面也有了一定的突破，但船舶制造工业目前在工艺智能设计方面明显存在短板。由于受到现场制造条件限制，工艺设计主要依赖设计人员的经验及现场设备加工能力，工艺设计输入主要来源于工艺文件材料，工艺设计人员通过手工定义的方式完成工艺设计，进而下发工艺指令和工艺图纸至现场施工，工艺设计效率底，且输出的设计交付物无法与未来智能制造进行有效衔接。生产过程中涉及大量中间产品，包括分段、组立等结构。生产中涉及的典型工艺包括机加工、成型、制造及焊接，其中每一种工艺又包含多种不同类型的方法。中间产品的制造过程是由上述工艺方法的一种或几种组合而成，此工艺方法的组合即工艺簇。不同的工艺组合会对实际的成品产生显著的影响。

3、因此，为了提高船舶制造的效率和质量，实现智能制造的转型，必须加强对智能工艺设计技术的研究与应用，克服现有工艺设计的局限性，实现工艺设计的智能化和高效化，以适应未来船舶制造工业的发展需求。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法、相关产品，以解决目前船舶复杂结构工艺设计效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法，包括：获取船体结构中间产品的模型对象；将所述模型对象进行分类，并提取分类后所述模型对象的制造特征；将所述制造特征输入至机器学习模型中，经所述机器学习模型推理得到所述模型对象所需的工序及所述工序对应的工艺内容和工艺参数；组合所述模型对象得到工艺组合，并对所述工艺组合进行评价，根据评价结果推送所述工艺组合；若推送的所述工艺组合满足设计要求，将所述工艺组合以工艺簇方式定义在其对应的模型对象中。

4、在一些实施方式中，所述将所述模型对象进行分类，并提取分类后所述模型对象的制造特征的过程，包括：将所述模型对象分类为零件对象、组立对象或分段对象，并提取所述零件、所述组立对象或所述分段对象的制造特征，所述制造特征包括模型对象的几何特征、属性特征和空间位置特征。

5、在一些实施方式中，所述零件对象的制造特征包括零件件号、材质、厚度、重量、几何特征、空间位置和装配关系；所述组立对象的制造特征包括所在船舶区域、总段特征和组立阶段；所述分段对象的制造特征包括所在船舶区域、总段特征和分度特征。

6、在一些实施方式中，所述组合所述模型对象得到工艺组合的过程，包括：组合所述零件对象得到工艺组合的过程至少包括对零件的切割、成型加工、焊接在同一零件对象上的组合方式；组合所述组立对象得到工艺组合的过程至少包括组立的装配、焊接的组合方式；组合所述分段对象得到工艺组合的过程至少包括分段的装配、焊接的组合方式。

7、在一些实施方式中，所述组合所述模型对象得到工艺组合的过程，包括：针对同一所述中间产品的模型对象，根据所述模型对象所需的工序及所述工序的工艺内容和工艺参数，得到多个工艺组合方式。

8、在一些实施方式中，所述组合所述模型对象得到工艺组合，并对工艺组合进行评价，根据评价结果推送所述工艺组合的过程，包括：至少根据加工效率、加工成本、排产计划中的一种或多种对工艺组合进行评价。

9、在一些实施方式中，所述将所述制造特征输入至机器学习模型中，得到所述模型对象所需的工序及所述工序的工艺内容和工艺参数的过程，包括：所述工序至少包括切割、成型、焊接中的一种。

10、在一些实施方式中，还包括：若推送的所述工艺组合不满足设计要求，调整所述制造特征，并重新训练所述机器学习模型。

11、本申请第二方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如第一方面所述的方法。

12、本申请第三方面提供了一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述存储器存储的程序被执行时，所述处理器用于执行如第一方面所述的方法。

13、与现有技术相比，本申请的有益效果：

14、本申请提供了一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法及相关产品，其改变了传统二维工艺定义和工艺交付物输出模式，可实现不同工艺自动组合并创建，解决了船舶复杂结构工艺设计效率低的技术问题。通过工艺簇智能设计的方式可与施工现场智能制造过程实现无缝集成，工艺设计交付物指令可直接通过模型对象提取并下发至现场进行加工制造，极大地提高了船舶复杂结构的设计效率及交付效率。

技术特征：

1.一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述将所述模型对象进行分类，并提取分类后所述模型对象的制造特征的过程，包括：

3.如权利要求2所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述零件对象的制造特征包括零件件号、材质、厚度、重量、几何特征、空间位置和装配关系；

4.如权利要求2所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述组合所述模型对象得到工艺组合的过程，包括：

5.如权利要求2所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述组合所述模型对象得到工艺组合的过程，包括：

6.如权利要求1所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述组合所述模型对象得到工艺组合，并对工艺组合进行评价，根据评价结果推送所述工艺组合的过程，包括：

7.如权利要求1所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，所述将所述制造特征输入至机器学习模型中，得到所述模型对象所需的工序及所述工序的工艺内容和工艺参数的过程，包括：

8.如权利要求1所述的基于模型的船体结构工艺簇设计方法，其特征在于，还包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个存储器，用于存储程序；

技术总结本申请提供了一种基于模型的船体结构工艺簇设计方法及相关产品，其改变了传统二维工艺定义和工艺交付物输出模式，可实现不同工艺自动组合并创建，解决了船舶复杂结构工艺设计效率低的技术问题。通过工艺簇智能设计的方式可与施工现场智能制造过程实现无缝集成，工艺设计交付物指令可直接通过模型对象提取并下发至现场进行加工制造，极大地提高了船舶复杂结构的设计效率及交付效率。技术研发人员：雷洪涛,朱明华,单小芬,孙浩月,杨骏受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4