PDF《船舶工业机器人创新设计需求分析模型》

第5 8卷第6期2018年1 1月大连理工大学学报JournalofD a l i a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y V o l .

5 8, N o .

6 N o v .2

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8 文章编号:

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0 7 船舶工业机器人创新设计需求分析模型林焰1,

2 , 衣正尧*1,

3 , 李玉平3 , 纪卓尚1 , 蒋晓宁1 ( 1. 大连理工大学 船舶工程学院,辽宁 大连

1 1

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2 4;

2. 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁 大连

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2 4;

3. 大连中远海运川崎船舶工程有限公司,辽宁 大连

1 1

6 0

5 2 ) 摘要:船厂是船舶工业机器人的用户, 当前在船厂对机器人升级改造的创新设计过程中, 存 在对机器人性能需求模糊问题. 采用传统 Q F D 需求分析, 建立了船厂用户集主体需求模型. 进一步地, 针对该主体需求模型的概念区分模糊问题, 进行了深度需求分析, 建立了一种适合 现代造船模式下的增强需求模型, 并通过加权分析得到了通用的技术矛盾. 通过该增强需求 模型分析得出高空作业和漆雾污染问题是主要技术矛盾, 并得到专利规避、 风险分析、 技术指 标、 方案设计、 科研院所等技术需求是性能需求的重点, 为船厂进行机器人概念创新设计提供 了便利. 关键词:船舶工业机器人;

智能造船;

智慧船厂;

船厂需求分析;

创新设计 中图分类号: U

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8 文献标识码: A d o i :

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5 收稿日期:

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修回日期:

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1 6. 基金项目:工业和信息化部高技术船舶科研计划资助项目( 工信部联装[

2 0

1 4]

4 9 8号) ;

大连理工大学工业装备结构分析国家重点 实验室专项经费资助项目( S

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2 0

5 ) ;

海洋可再生能源专项资金资助项目( Q DME

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1 3 Z B

0 1) ;

广东省科技计划资助项目 (

2 0

1 6 B

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0 9

2 ) . 作者简介:林焰(

1 9

6 4 - ) , 男, 教授, 博士生导师, E - m a i l : l i n y a n l y@d l u t . e d u . c n ;

衣正尧* (

1 9

8 3 - ) , 男, 博士, 在站博士后, E - m a i l : y i z h e n g y a o @1

6 3. c o m.

0 引言现代船舶生产模式以总装大部件组装建造为 主, 船厂是大型生产设备进行系统性制造的复杂 整体, 由于船舶部件巨大、 结构复杂, 船厂在生产 设备的智能化、 绿色化等方面相对其他工业落后. 目前, 船厂进行工业机器人应用和开发过程中, 由 于升级换代跨度大[

1 -

2 ] , 往往从低端人工作业直接 期望达到智能化机器人作业, 存在各个层面的用 户( 如总师、 各专业生产管理者、 各层次生产技术 人员等都属于机器人的用 户) 技术意见分歧、 模糊, 判断机器人性能需求不清晰, 改造目标不明 确, 提炼技术矛盾不突出等问题. 质量功能配置( Q F D) 方法可以将用户的声 音转换为产品的工程特性、 部件特性、 规划特性和 产品特性, 直接影响着后续其他阶段的合理分析 和产品规划备选方案的有效设计. 郭婧宜等[

3 ] 对 装备进行结构和任务分解, 建立了任务和相关功 能系 统质量特性影响的系统效能模型. 王增强等[ 4] 以PE破碎机为例提出了基于 Q F D 和前景 理论的产品规划方案选择方法. 李延来等[