船舶協(xié)同設(shè)計(jì)模型分析及應(yīng)用

郭永貴

摘要：從設(shè)計(jì)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)和具體設(shè)計(jì)活動(dòng)三個(gè)層級(jí)為入手點(diǎn)，將船舶的一整套設(shè)計(jì)流程基于船舶設(shè)計(jì)活動(dòng)的特點(diǎn)來加以解構(gòu)解構(gòu)歸類的辦法，將與船舶設(shè)計(jì)流程完全相關(guān)的形式定義，解構(gòu)理念和整體化的架構(gòu)分別加以引出。對(duì)船舶協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的具體開發(fā)和實(shí)用過程間接證明了模型本身的合理性。

【關(guān)鍵詞】船舶協(xié)同設(shè)計(jì) 船舶設(shè)計(jì)過程模型設(shè)計(jì)任務(wù)

作為一種綜合特性很強(qiáng)的大宗產(chǎn)品，船舶產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、涉及技術(shù)、開發(fā)設(shè)計(jì)過程的時(shí)間和難度、配套產(chǎn)品以及自身所蘊(yùn)含信息量上面都有著很高的要求，而整個(gè)船舶產(chǎn)品的建造投入，建造時(shí)間以及產(chǎn)品質(zhì)量都要由設(shè)計(jì)這一關(guān)鍵性要素來決定。本論文簡(jiǎn)要說明了部分最為基礎(chǔ)的船舶工程分解架構(gòu)的概念，并且以此為基礎(chǔ)開發(fā)了一套協(xié)同化的船舶設(shè)計(jì)過程模型，這一模型的合理性在開發(fā)船舶協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中得到了證明。

1 船舶工程分解結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目的分解過程將以內(nèi)在的架構(gòu)或者執(zhí)行流程為基準(zhǔn)，分解目標(biāo)為更加容易管控的子項(xiàng)目乃至具體的活動(dòng)。因此有著很好的直觀性和分解性，但是這一方法的實(shí)用能力和項(xiàng)目復(fù)雜程度之間是成反相關(guān)的，而且基于SWBS的分解樹因?yàn)椴煌捻?xiàng)目分解執(zhí)行人的原因不具備足夠的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，知識(shí)的持續(xù)化積累利用會(huì)受到影響，而且鑒于較強(qiáng)的活動(dòng)聯(lián)系，分解完成以后，全局化的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會(huì)因?yàn)榫植康恼{(diào)整而產(chǎn)生變化，因此產(chǎn)生的再次架構(gòu)會(huì)讓大量活動(dòng)的規(guī)劃和管控難度升高。

2 船舶設(shè)計(jì)過程分析

現(xiàn)有國(guó)內(nèi)船舶制造商制定造船流程計(jì)劃的主要理念都是基于造船主管部門的經(jīng)驗(yàn)來完成各種類型的日程制定，層次化的造船任務(wù)解構(gòu)處于空白狀態(tài)，盡管造船日程計(jì)劃的結(jié)構(gòu)乍一看既包含了全局性的大日程計(jì)劃，也包含了最基礎(chǔ)的滾動(dòng)式兩周作業(yè)流程計(jì)劃，從層次上來看并不存在缺憾，但是這樣的計(jì)劃兩兩層次之間并沒有足夠的映射聯(lián)系，上下層日程計(jì)劃之間并不存在足夠的指導(dǎo)規(guī)范或者反饋?zhàn)饔?，因此?dòng)態(tài)化的日程管理難度很大，這也是必須引入基于現(xiàn)代化造船理念對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行解構(gòu)探究的必要性之所在。

所謂的船舶設(shè)計(jì)，是指設(shè)計(jì)單位基于時(shí)間、資金、建造條件以及質(zhì)量要求等一系列限制的情況下，以手中相應(yīng)資源和設(shè)計(jì)目標(biāo)為基準(zhǔn)，通過和船東，船級(jí)社和造船工廠之間的協(xié)調(diào)配合來取得多類型船舶產(chǎn)品參數(shù)的過程，具體來說即為圖1。

船舶設(shè)計(jì)過程中所使用到的設(shè)計(jì)資源包括管控和技術(shù)人員，設(shè)計(jì)用各類軟硬件以及歷史數(shù)據(jù)等內(nèi)容。船舶產(chǎn)品及其相關(guān)設(shè)計(jì)過程的數(shù)據(jù)都來源于具體的船舶設(shè)計(jì)過程之中。這里的船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)是指和傳播產(chǎn)品相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)一組基于事實(shí)，理念以及相關(guān)流程和要求的表述性語(yǔ)言。

3 船舶協(xié)同設(shè)計(jì)過程模型

設(shè)計(jì)過程中的多個(gè)角色協(xié)調(diào)和協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)是船舶協(xié)同設(shè)計(jì)過程模型的具體存在目的，基于設(shè)計(jì)任務(wù)的具體定義，單個(gè)具體的任務(wù)都會(huì)存在無(wú)數(shù)個(gè)輸入或者參考性的穩(wěn)當(dāng)，這些文檔可以實(shí)現(xiàn)基于當(dāng)下設(shè)計(jì)或者歷史設(shè)計(jì)兩部分的縱橫協(xié)同關(guān)系，項(xiàng)目之間的網(wǎng)狀聯(lián)系也可以通過這些文檔加以表明。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的建立是基于對(duì)任務(wù)的分解和對(duì)角色的分工來完成的，每一類型的角色工作安排都可以通過優(yōu)化算法來加以執(zhí)行，但是基于角色.設(shè)計(jì)活動(dòng)的時(shí)間屬性，對(duì)各類角色人員的管控可以通過角色權(quán)限管控輕松完成。

4 船舶協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品的跨地域設(shè)計(jì)，以及實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的合作和資源共享，通過一個(gè)協(xié)同平臺(tái)打破設(shè)計(jì)人員之間的時(shí)空障礙，在通過合理架構(gòu)儲(chǔ)存和管控多類型產(chǎn)品數(shù)據(jù)的同時(shí)，讓最終的用戶獲得最好最快的數(shù)據(jù)存取提供服務(wù)是傳播協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)目的。這樣的一套分布式船舶協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)已經(jīng)在大連一家船舶設(shè)計(jì)公司加以運(yùn)行并取得了很好的效果。

構(gòu)成船舶協(xié)同設(shè)計(jì)集成管理系統(tǒng)的層次一共有四個(gè)：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)層；

（2）協(xié)同服務(wù)層；

（3）系統(tǒng)管理層；

5 結(jié)論

本論文基于現(xiàn)有船舶設(shè)計(jì)活動(dòng)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，對(duì)船舶設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了項(xiàng)目，任務(wù)和活動(dòng)這樣的三層次分解，并以此建立了一套以同步和協(xié)同設(shè)計(jì)為目標(biāo)的船舶設(shè)計(jì)過程模型，從形式上明確了該模型的定義。通過實(shí)際化的應(yīng)用過程，該船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)用性得到了充分證明，同時(shí)，系統(tǒng)所依靠的分解方法在安排計(jì)劃和進(jìn)度以及具體的設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)的管控和靈活優(yōu)勢(shì)也都得到了證明。

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