船舶制造信息化业务平台数据层设计及管理方案研究

论文摘要

随着数据管理和信息处理等高新技术的发展,船舶制造业信息化的研究步伐正日益加快,为了实现造船强国,国内外已深入开发了一批沿用至今的CAx应用系统,如CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)、CAPP(Computer Aided Process Planning,计算机辅助工艺规划)、CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)等。但随着这些高度专业化且自成体系的CAx系统的深入应用,这些单元技术在提高工作效率的同时,也产生了数据不能共享,信息交换受阻等问题。本文就是针对信息化业务平台建设中的关键问题进行研究探讨,试图提出一种有效的解决方案。本文以PDM(Product Data Management,产品数据管理)系统为对象,在对船舶制造信息化建设中存在的问题和PDM系统的国内外应用现状进行分析的基础上,提出研究的具体问题。进一步对PDM系统中的几种数据集成和管理技术等理论进行深入研究,提出了基于STEP(Standard for Exchange of Product Model Data,产品模型数据交换标准)标准进行船舶制造信息化PDM平台数据层设计的一种可行的数据共享解决方案。本文重点研究了先进制造业的PDM系统,在借鉴其系统架构和体系结构的设计思想基础上,针对船舶制造信息化对PDM的需求,构建了船舶制造信息化PDM系统的集成架构；然后,在深入研究船舶STEP标准的基础上,针对船舶数据管理特点,提出了基于STEP标准进行船舶制造信息化PDM平台数据层设计的方案；进一步地,在此方案基础上,以船舶焊接工艺过程为应用参考,研究了STEP标准下PDM系统数据共享模型的建立问题；同时,基于STEP标准提供的STEP中性文件,对共享模型与应用系统间的数据接口进行了设计。论文最后对数据共享模型的可操作性进行了分析和编程实现。通过将船舶制造业中最复杂的焊接工艺过程嵌入到解决方案中分析了本文研究结果的可行性,为船舶制造信息化建设中解决数据共享问题提供了一种工程参考。同时,针对研究过程中发现的不足和船舶制造信息化更深层的研究内容进行了总结和展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 船舶制造信息化建设的现状及存在的问题
• 1.2 PDM系统的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 数据集成及管理技术的选择
• 1.4 课题研究的必要性和意义
• 1.5 论文的主要研究内容
• 第2章 基于STEP标准的数据交换技术研究
• 2.1 STEP标准的概述
• 2.1.1 STEP标准的概念
• 2.1.2 STEP标准的发展历程及应用领域
• 2.1.3 船舶STEP标准的国内外应用现状
• 2.2 STEP标准的结构及组成分析
• 2.2.1 STEP标准的层次结构
• 2.2.2 STEP标准的组成分析
• 2.3 STEP标准的实现方法分析
• 2.3.1 几种实现级别的原理及关系
• 2.3.2 STEP中性文件的分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 船舶制造信息化PDM平台的数据层设计
• 3.1 PDM概述及在企业管理中的作用
• 3.1.1 PDM的原理分析
• 3.1.2 PDM在企业管理中的作用
• 3.2 船舶制造信息化对PDM的需求分析
• 3.2.1 船舶数据管理的特点
• 3.2.2 船舶制造业应用PDM的必要性和意义
• 3.2.3 PDM在船舶行业的应用现状
• 3.3 船舶制造业PDM系统应用架构研究
• 3.3.1 系统的集成架构
• 3.3.2 船舶制造业PDM系统的体系结构分析
• 3.3.3 船舶制造业PDM系统的主要功能分析
• 3.4 船舶制造业PDM系统的数据层设计
• 3.4.1 数据层设计思路
• 3.4.2 可行性分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 STEP标准下的PDM系统数据共享模型建立研究
• 4.1 船舶STEP标准的研究
• 4.1.1 船舶产品模型
• 4.1.2 船舶公用模型SCM
• 4.1.3 船舶应用协议
• 4.2 船舶焊接工艺数据分析
• 4.2.1 船舶焊接工艺数据的特点
• 4.2.2 船舶焊接工艺数据的结构化
• 4.3 船舶焊接工艺数据共享模型的建立
• 4.3.1 信息化建模语言EXPRESS分析
• 4.3.2 船舶焊接工艺数据共享模型的建立
• 4.3.3 EXPRESS-G模型描述
• 4.4 基于STEP中性文件的数据接口的设计
• 4.4.1 数据接口集成模式研究
• 4.4.2 EXPRESS语言与STEP中性文件的映射原理研究
• 4.4.3 数据接口设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 模型可操作性的过程实现
• 5.1 程序设计语言的选择
• 5.2 模型的实现流程分析
• 5.3 数据库连接过程
• 5.4 程序主要功能模块
• 5.4.1 系统登录模块
• 5.4.2 基本信息管理模块
• 5.4.3 焊接工艺标准模块
• 5.4.4 工艺过程生成模块
• 5.5 模块嵌入到PDM平台的可行性分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢