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专利摘要

一种船用配套设备智能化集成设计方法，其通过船用配套设备智能化集成设计云服务平台集成船舶配套设备所涉及到的全生命周期大数据，在获取的全生命周期大数据基础上，进行数据分析、挖掘、人机交互智能化算法处理，并形成知识用以反馈指导船用配套设备的研发设计工作。本发明还提供一种船用配套设备智能化集成设计系统及云服务平台。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202111356603.1
申请日期:
2021-11-16
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
G06F30/15 ; G06F30/12 ; G06F30/20 ; G06F16/903 ; G06F16/9038 ; G06F16/215 ; G06F16/2458 ; G06F16/248 ; G06F16/28 ; G06N5/02
发明/设计人:
刘杰，常兴山，汤敏，白秀琴，刘维繁，彭雨瑶，董从林，高嵩
权利要求: 1.一种船用配套设备智能化集成设计方法，其特征在于，其通过船用配套设备智能化集成设计云服务平台集成船舶配套设备所涉及到的全生命周期大数据，在获取的全生命周期大数据基础上，进行数据分析、挖掘、人机交互智能化算法处理，并形成知识用以反馈指导船用配套设备的研发设计工作。2.如权利要求1所述的船用配套设备智能化集成设计方法，其特征在于，所述在获取的全生命周期大数据基础上，进行数据分析、挖掘、人机交互智能化算法处理，并形成知识用以反馈指导船用配套设备的研发设计工作包括如下步骤：S1、多源异构数据获取步骤：船舶配套设备全生命周期数据包括产品生命周期管理软件系统(Product Lifecycle Management，PLM)、企业资源计划软件系统(EnterpriseResource Planning，ERP)和资产生命周期管理软件系统(Asset Lifecycle Management，ALM)的数据内容，通过集成以上三个系统的异构数据，为后续的智能化集成设计工作提供决策依据；S2、数据预处理步骤：将多处获取的多源异构数据进行多源数据集成的数据整理工作，通过将多源异构数据进行关联和数据融合，解决数据项缺失、不一致、重复、错位、异常值问题，完成挖掘提炼数据价值所需要的前期准备工作，得到预处理后的数据；S3、专家基于个人经验决策和机器基于数据决策步骤：通过对经预处理后的数据进行分析与可视化展现，一方面供专家基于个人经验给出智能化集成设计决策知识，另一方面通过人工智能等机器方法通过挖掘数据获得集成设计决策知识；S4、智能化集成设计辅助建议步骤：通过在经过预处理后的数据基础上，基于智能化集成设计决策知识以及集成设计决策知识进行数据分析处理，得出集成设计辅助建议用以指导船用配套设备的研发设计工作S5、数据可视化步骤：通过将集成设计辅助建议进行数据可视化处理，用于提供直观的人机交互界面，以及便于用户发现数据背后所隐藏的问题、发现数据所表达的知识；S6、决策支持研发设计步骤：通过可视化的集成设计辅助建议展开船用配套设备智能化集成设计，从而实现通过船用配套设备智能化集成设计云服务平台，结合PLM系统、ERP系统、ALM系统形成船用配套设备全生命周期数据闭环。3.如权利要求2所述的船用配套设备智能化集成设计方法，其特征在于，所述多源数据集成包括：为船舶配套设备全生命周期大数据中所存在的多个异构数据源构建统一的存取方式。4.如权利要求2所述的船用配套设备智能化集成设计方法，其特征在于，所述步骤S5中数据可视化包括：利用计算机图形学、数据分析技术，通过数据建模手段，为用户提供直观数据呈现方式；针对船用配套设备的数据类型，数据可视化类型包括图数据可视化、时空数据可视化、多维数据可视化；所述图数据可视化，实现针对船用配套设备海量规模的全生命周期大数据构建不同层次的图结构，支持用户根据节点和边的关系对图中特定数据进行特定分析；所述时空数据可视化，包括时间维度和空间维度的数据可视化；所述多维数据可视化，通过散点图、平行坐标、叠加坐标等方式，呈现多维数据不同维度之间的相互关系。5.一种船用配套设备智能化集成设计系统，其特征在于，其通过如权利要求1至4任一项所述的船用配套设备智能化集成设计方法实现。6.一种船用配套设备智能化集成设计云服务平台，其特征在于，其用于如权利要求1-4任一项所述的船用配套设备智能化集成设计方法，所述船用配套设备智能化集成设计云服务平台包括：基础信息设施、多源异构数据与知识库、智能化数据驱动集成设计、产品设计服务、平台协同管理监控中心；所述基础信息设施包括平台运行环境支撑、工业软件/系统支撑、其他支撑资源，用于支撑船舶配套设备智能化集成设计云服务平台运行与集成设计工作开展；其中，所述平台运行环境支撑包括计算硬件、网络设备、数据中心、安全设备实体资源；所述工业软件/系统支撑，包括操作系统软件、研发设计软件、生产控制软件、信息管理软件及嵌入式软件等数字化软件系统；所述其他支撑资源，包括信息模型、接口模型、系统管理，用以实现硬件设施与软件设施内部及之间的互通互联、服务管理工作；所述多源异构数据与知识库用于实现对船舶配套设备全生命周期数据的集成、存储、分析工作，通过知识库、模型库、案例库与规则约束的设计，实现将PLM系统、ERP系统、ALM系统的数据进行统一管控，为智能化数据驱动集成设计提供数据层支持；所述智能化数据驱动集成设计，基于统一管控下的多源异构数据与知识库，采用智能演化算法，通过对数据的分析挖掘获取相关设计知识用以指导产品设计服务工作，从而实现船舶配套设备从产品需求到系统验收整个研发设计过程的数据驱动；所述产品设计服务，通过集成面向产品链的PLM系统数据、面向业务管理的ERP系统数据和面向资产运营管理的ALM系统数据，并进行深度分析与挖掘以获得隐藏的模式和知识，用以提供产品设计服务；所述产品设计服务采用云服务模式，所提供的基于数据驱动的智能化集成设计服务包括产品创新设计、产品快速方案设计、智能化设备集成及可持续产品服务设计；所述平台协同管理监控中心，用于实现对平台的运维工作，包括平台间集成、平台演化、平台安全核心内容。7.如权利要求6所述的船用配套设备智能化集成设计云服务平台，其特征在于，所述智能化算法包括：融合机器学习的隐性需求挖掘、基于数学优化理论的产品设计优化、基于数字孪生的模型迭代、融合复杂系统理论与相容性理论的设计方案匹配、基于人工智能的设计方案评价算法。