Topgallant焊接變形管理系統(tǒng)

系統(tǒng)概述：

Topgallant 系統(tǒng)（WDM）是一套幫助造船廠運(yùn)用獨(dú)特的方法在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)無(wú)余量建造提前補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用程序 。

它的設(shè)備把一些普通可獲取的信息加以利用如測(cè)量結(jié)果等質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，并將依據(jù)船廠實(shí)證經(jīng)驗(yàn)所建立的規(guī)則庫(kù)與之相結(jié)合。因此，它是現(xiàn)有質(zhì)量控制工具的一個(gè)強(qiáng)大支持。

青島海徠天創(chuàng)科技有限公司的DACS 系統(tǒng)是WDM系統(tǒng)的互補(bǔ)產(chǎn)品。它提供完整的質(zhì)量控制和反饋功能，通過(guò)高精度尺寸測(cè)量監(jiān)控船舶生產(chǎn)。使用DACS，用戶能將觀測(cè)到的變形影響反饋到WDM，并調(diào)整或?qū)С龇答仈?shù)據(jù)和基于這些實(shí)際變形效應(yīng)所確立的規(guī)則參數(shù)，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化質(zhì)量控制工作流程并集成質(zhì)量控制方案。

WDM 的特點(diǎn)：

1.把船體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的自動(dòng)化變形控制無(wú)縫植入到生產(chǎn)預(yù)備過(guò)程中

2.根據(jù)實(shí)際工序和加工法進(jìn)行規(guī)則化的熱處理變形預(yù)測(cè)

3.可為客戶量身打造補(bǔ)償規(guī)則的組合

4.支持根據(jù)部件及裝配性能以及生產(chǎn)力生成的自動(dòng)化任務(wù)結(jié)構(gòu)分解

5.適用于多個(gè)基地的前期預(yù)備

6.掃描儀其它方向解決方案

WDM 的優(yōu)勢(shì)：

1.生產(chǎn)程序的細(xì)節(jié)被列入考慮范圍→從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的補(bǔ)償結(jié)果

2.及時(shí)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)地情況作出調(diào)整

3.幾乎不對(duì)設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生影響

4.可高度應(yīng)對(duì)客戶特定船廠的具體情況

5.通過(guò)使用規(guī)則達(dá)到專業(yè)化保護(hù)

6.通過(guò)減少修復(fù)工作獲得短期回報(bào)

WDM的工藝流程：

1.使用CAD系統(tǒng)進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) →分配任務(wù)分解結(jié)構(gòu)（WBS）數(shù)據(jù)

2.使用Topgallant WDM選擇生產(chǎn)位置 →計(jì)算變形值 →更新部件的幾何圖形。

3.使用CAM 系統(tǒng)，如Topgallant 的Plate Production進(jìn)行外板和型材套料→交付生產(chǎn)

WDM 補(bǔ)償方法：

傳統(tǒng)方法反饋周期緩慢。它根據(jù)觀察到的生產(chǎn)效果修改部件的幾何結(jié)構(gòu)定義或使用啟發(fā)式的形狀修正。它對(duì)部件結(jié)構(gòu)和形狀的修改只局限于固定不動(dòng)的因素和指令。

WDM系統(tǒng)也使用類似的信息。但通過(guò)增量法的運(yùn)用，反饋時(shí)間大大減少。以此，實(shí)際生產(chǎn)的工藝技術(shù)和流程可被列入計(jì)算范圍以內(nèi)。在已知實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)的前提下，修改工作可在部件生產(chǎn)前的時(shí)刻進(jìn)行，并且無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)的更改 。

通過(guò)使用WDM系統(tǒng)， 可以分析實(shí)際計(jì)劃生產(chǎn)流程。另外生產(chǎn)步驟和工具的功能、屬性以及造船廠特有的設(shè)施模型均被列入考慮范圍內(nèi)。設(shè)施的描述包括不同的工作場(chǎng)所或生產(chǎn)場(chǎng)地的特征，以及如何在生產(chǎn)中使用各類零件、組件、部件、模塊等。

制造矩陣：

WDM系統(tǒng)利用制造矩陣把生產(chǎn)階段與可用的生產(chǎn)設(shè)施相連接，進(jìn)而指定生產(chǎn)流程步驟。矩陣的每一格代表某個(gè)生產(chǎn)階段特定的制造方法。制造方法允許用戶定義任意數(shù)量的規(guī)則以描述變形所產(chǎn)生的影響。系統(tǒng)可以通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)，包括推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)、表格數(shù)據(jù)或啟發(fā)法的公式確立規(guī)則；也可以進(jìn)一步考慮其他因素的影響，如裝配流程、焊接技術(shù)和焊接順序。系統(tǒng)可以定義所有可用的制造變量，每個(gè)變體顯示由于特定技術(shù)的應(yīng)用所產(chǎn)生的變形效果。

經(jīng)過(guò)不同的生產(chǎn)階段，產(chǎn)品的變形效果逐漸累積。它的計(jì)算是把生產(chǎn)流程與零件和中間產(chǎn)品聯(lián)系起來(lái)，以此把實(shí)際生產(chǎn)流作為判斷變形的基礎(chǔ)。

WDM系統(tǒng)把與常規(guī)船廠流程相關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)、計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，包括套料和生產(chǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單而直接的集成。由于WDM功能的實(shí)際執(zhí)行可以高度自動(dòng)化而不耗費(fèi)時(shí)間，因此，無(wú)需對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃作重大修改便可達(dá)到效果。

一、WDM主要功能

WDM 解決方案提供了完全可配置的變形控制。配置使用一個(gè)直觀的模型和規(guī)則定義描述生產(chǎn)能力和相關(guān)的變形效應(yīng)的影響，提供巨大的參數(shù)集合，這個(gè)集合直接與生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)方法以及部件或組裝等相關(guān)的特定屬性相連接。

系統(tǒng)包括了對(duì)多生產(chǎn)場(chǎng)地的支持。系統(tǒng)可以為任意數(shù)量的，不同的生產(chǎn)場(chǎng)地作配置（它們通常需要適應(yīng)不同的質(zhì)量要求）。每個(gè)場(chǎng)地的建模都建立在生產(chǎn)設(shè)施配置的基準(zhǔn)上，它被反應(yīng)到一個(gè)相應(yīng)的制造矩陣。

利用質(zhì)量控制反饋數(shù)據(jù)（經(jīng)測(cè)量或經(jīng)外部確定的修正參數(shù)）所建立的變形計(jì)算規(guī)則可以初始化并不斷更新系統(tǒng)設(shè)置。

雖然實(shí)際變形管理可與用戶互動(dòng)使用（例如為了驗(yàn)證或應(yīng)對(duì)特殊情況），但它的主要目的是作為一個(gè)自動(dòng)化過(guò)程嵌入到生產(chǎn)準(zhǔn)備工作流程中：方案可被無(wú)縫植入到生產(chǎn)準(zhǔn)備任務(wù)中，它利用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)作為輸入，并為套料前的部件提供終幾何結(jié)構(gòu)。

基于規(guī)則對(duì)熱變形作出預(yù)測(cè)是建立在實(shí)際生產(chǎn)順序和方法的基礎(chǔ)上的：它通過(guò)使用由配置數(shù)據(jù)識(shí)別的生產(chǎn)流程預(yù)測(cè)每個(gè)生產(chǎn)步驟對(duì)部件所帶來(lái)的變形和累積變形。分析完成后，系統(tǒng)自動(dòng)修改部件幾何結(jié)構(gòu)并使用預(yù)期的部件變形對(duì)部件幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的修改，終生成受變形影響后部件新的幾何結(jié)構(gòu)。

使用WDM時(shí)，部件修改的操作任務(wù)可以即時(shí)進(jìn)行：由于可以快速判斷變形效應(yīng)的影響，部件結(jié)構(gòu)的修改可以在實(shí)際套料運(yùn)行前進(jìn)行，并允許對(duì)生產(chǎn)流程作后一刻的調(diào)整甚至切換生產(chǎn)場(chǎng)地 -- 假如由于生產(chǎn)能力的限制等原因有此必要的話。此外，如果需要，系統(tǒng)可傳輸設(shè)計(jì)或生產(chǎn)的后期變更，并自動(dòng)識(shí)別受變更影響部件的產(chǎn)品狀態(tài)。

利用裝配生產(chǎn)應(yīng)用程序（可選）可以根據(jù)部件/裝配屬性和生產(chǎn)能力自動(dòng)生成任務(wù)分解結(jié)構(gòu)（WBS）：假如船廠沒(méi)有現(xiàn)成的生產(chǎn)準(zhǔn)備任務(wù)信息，系統(tǒng)可自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)來(lái)確定所有零部件的生產(chǎn)裝配流程。

系統(tǒng)可針對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)步驟和順序生成報(bào)告，提供幾何結(jié)構(gòu)修改的信息、預(yù)期的變形效果和終零部件或裝配尺寸。這些信息可以在生產(chǎn)過(guò)程中作為參考利用并在質(zhì)量控制任務(wù)中作為輸入數(shù)據(jù)。

與DACS相結(jié)合：

DACS 搜集經(jīng)測(cè)量的變形量的數(shù)據(jù)，在測(cè)量數(shù)據(jù)采集過(guò)程中判斷誤差值并識(shí)別生產(chǎn)階段和裝配任務(wù)，經(jīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)組合可引入到WDM的質(zhì)檢桌面并通過(guò)數(shù)據(jù)的累積設(shè)置或細(xì)化補(bǔ)償規(guī)則的協(xié)調(diào)。