一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法和系统与流程

本申请涉及船舶工艺仿真，具体地，涉及一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法和系统。

背景技术：

1、随着全球航运业的快速发展与船舶建造技术的持续革新，现代船舶工业正朝着大型化、智能化、复杂化的方向迈进。这一趋势促使船厂不断承接并成功建造出各类前所未有的大型船舶，如超大型油轮(vlcc)、液化天然气船(lng船)、集装箱船以及特种工程船等。这些船舶不仅在外形尺寸上实现了质的飞跃，其内部系统结构也日益复杂，集成了先进的导航、通信、动力、自动化控制以及环保节能等多项技术，对船舶的整体性能和安全性提出了更高要求。

2、然而，面对如此庞大的系统和精密的设备安装需求，传统的船舶设计流程面临着巨大挑战。传统的工艺方案制定往往依赖于设计师和工程师的个人经验与实际案例的积累，这种方法虽然在一定程度上能够指导船舶建造工作，但其局限性也日益凸显。首先，它难以全面覆盖新型船舶的特殊性，尤其是那些在设计理念、结构布局或技术应用上有所突破的新船型，导致工艺方案可能无法精准匹配实际需求。其次，人为经验的判断往往存在一定的主观性和不确定性，容易在设备选型、布局规划及安装步骤等环节出现偏差，进而影响建造效率和产品质量。

3、更为严重的是，当工艺方案与实际情况不符时，往往需要在生产过程中进行设备的重新拆装或调整，这不仅会增加人力、物力和时间成本，还可能对设备本身造成损害，导致废返现象的发生，严重影响船舶建造的经济性和安全性。此外，频繁的调整还可能打乱生产计划，延长船舶建造周期，对船厂的市场竞争力和客户满意度产生负面影响。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法和系统，以解决船舶设计过程中依赖经验带来的误差等问题，以提高建造效率，降低生产成本。

2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法，包括：获取船舶建造工艺结构树、船舶建造三维模型及第一信息，所述第一信息基于所述船舶建造工艺结构树和所述船舶建造三维模型得到，所述第一信息包括所述船舶建造工艺结构树的所有节点的名称、所述船舶建造工艺结构树所有节点对应的船舶建造三维模型及关联关系、所述船舶建造工艺结构树所有节点的展开状态；基于所述第一信息构建装配仿真环境；基于获取的所述船舶建造工艺结构树的节点名称及展开状态，判定参与仿真的节点并激活对应于所述参与仿真的节点的船舶建造三维模型；基于已激活的所述三维模型生成的仿真工艺方案；基于仿真工艺方案在所述仿真环境中进行仿真，以判定所述仿真工艺方案的合理性。

4、在一些实施方式中，所述基于所述第一信息构建装配仿真环境，包括：获取所述船舶建造工艺结构树中的最大节点；基于所述最大节点，构建包含所述最大节点下所有子节点信息的仿真结构树；根据所述仿真结构树中的节点信息，加载与所述节点信息对应的船舶建造三维模型至仿真环境中。

5、在一些实施方式中，所述基于获取的所述船舶建造工艺结构树的节点名称及展开状态，判定参与仿真的节点并激活对应于所述参与仿真的节点的三维模型，包括：基于获取的所述船舶建造工艺结构树的所有节点的展开状态，判定参与仿真的节点及其激活状态；基于获取的节点名称和所判定的激活状态关联对应的船舶建造三维模型。

6、在一些实施方式中，所述判定参与仿真的节点及其激活状态包括：若所述船舶建造工艺结构树的节点是展开的，展开的所述节点及其所有的子节点为激活状态，判定参与仿真；若所述船舶建造工艺结构树的节点未展开，则该节点为激活状态，并判定以最小单位参与仿真，其下所有子节点为未激活状态，不参与仿真。

7、在一些实施方式中，所述基于已激活的所述三维模型生成的仿真工艺方案，包括：基于参与仿真的节点生成仿真工步；根据所述仿真工步生成对应的预定义模版文件，预定义模版文件包括仿真所需的字段；将与所述关键字段对应的仿真信息添加至所述预定义模版文件中；基于包含所述仿真信息的所述预定义模版文件生成仿真工步、工序仿真路径，得到仿真工艺方案。

8、在一些实施方式中，所述预定义模版文件包括以下字段：工序类型、工序时间、并列关系、装配序列、装配基面、是否为定位对象、装配日期、工艺要求、位移距离。

9、在一些实施方式中，还包括：基于所述仿真工步和所述节点对应的船舶建造三维模型修改所述仿真信息，将修改后的所述仿真信息添加至所述预定义模板文件中，对已生成的仿真工艺方案进行修改得到新的仿真工艺方案。

10、本申请第二方面提供了一种用于船舶工艺方案验证的仿真系统，包括仿真数据获取模块、仿真环境构建模块、模型激活与关联模块、仿真方案生成模块和仿真结果处理与输出模块；仿真数据获取模块，其用于获取船舶建造工艺结构树、船舶建造工艺模型及第一信息，所述第一信息基于所述船舶建造工艺结构树和所述船舶建造三维模型得到，所述第一信息包括所述船舶建造工艺结构树的所有节点的名称、所述所有节点对应的船舶建造三维模型及关联关系、所述船舶建造工艺结构树所有节点的展开状态；仿真环境构建模块，其用于基于所述第一信息构建装配仿真环境；模型激活与关联模块，其用于基于获取的所述船舶建造工艺结构树的节点名称及展开状态，判定参与仿真的节点并激活对应于所述参与仿真的节点的船舶建造三维模型；仿真方案生成模块，其用于基于已激活的所述三维模型生成的仿真工艺方案；仿真结果处理与输出模块，其用于基于仿真工艺方案在所述仿真环境中进行仿真，以判定所述仿真工艺方案的合理性。

11、本申请第三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识别方法。

12、本申请第四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识别方法。

13、与现有技术相比，本申请的有益效果：

14、本申请提供了一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法和系统，其构建装配仿真环境、激活相关模型、生成仿真工步及关键元素，实现了从数据输入到仿真结果输出的全流程自动化。该方法不仅减少了人工操作与错误，还通过定制化的仿真视频输出，直观展示了装配过程与工艺要求，为设计团队提供了高效的沟通与交流平台。同时，支持仿真关键信息的灵活导入导出与调整，增强了工艺方案的灵活性与可修改性，为船舶建造的工艺优化与质量控制提供了有力支持。本申请的仿真方法可以为船舶设计过程中的工艺方案制定提供支撑，减少经验判断带来的误差或错误，提升建造效率，减少现场废返，降低生产成本。

技术特征：

1.一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，所述基于所述第一信息构建装配仿真环境，包括：

3.如权利要求1所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，所述基于获取的所述船舶建造工艺结构树的节点名称及展开状态，判定参与仿真的节点并激活对应于所述参与仿真的节点的三维模型，包括：

4.如权利要求3所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，所述判定参与仿真的节点及其激活状态包括：若所述船舶建造工艺结构树的节点是展开的，展开的所述节点及其所有的子节点为激活状态，判定参与仿真；若所述船舶建造工艺结构树的节点未展开，则该节点为激活状态，并判定以最小单位参与仿真，其下所有子节点为未激活状态，不参与仿真。

5.如权利要求3或4所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，所述基于已激活的所述三维模型生成的仿真工艺方案，包括：

6.如权利要求5所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，所述预定义模版文件包括以下字段：工序类型、工序时间、并列关系、装配序列、装配基面、是否为定位对象、装配日期、工艺要求、位移距离。

7.如权利要求5所述的用于船舶工艺方案验证的仿真方法，其特征在于，还包括：

8.一种用于船舶工艺方案验证的仿真系统，其特征在于，包括仿真数据获取模块、仿真环境构建模块、模型激活与关联模块、仿真方案生成模块和仿真结果处理与输出模块；

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7任一项所述的识别方法。

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
本申请提供了一种用于船舶工艺方案验证的仿真方法和系统，其包括获取船舶建造工艺结构树、船舶建造工艺模型及其相关信息，基于该相关信息构建装配仿真环境，基于获取的船舶建造工艺结构树的节点名称及展开状态激活对应的三维模型，基于已激活的三维模型生成仿真工艺方案，对仿真工艺方案做合理性判定。本申请的仿真方法可以为船舶设计过程中的工艺方案制定提供支撑，减少经验判断带来的误差或错误，提升建造效率，减少现场废返，降低生产成本。

技术研发人员：王源淙,杨骏,单小芬,张红伟,贾成军,王杰
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：2024/12/10