STX(大连)海洋重工有限公司梁维臣
摘要:要想在国际市场日趋激烈的造船行业拔得头筹,获得船舶企业利润的提升,控制生产成本,就需要引入先进技术,而3维生产设计系统能够帮助其将船舶的生产周期大大缩短。为了能够将先进的CAD/CAM系统功能有效、充分发挥出来,必须要二次开发CAD/CAM系统,才能够进一步获取收益,提升企业生产生产设计能力和整船技术。文章对我国企业现阶段使用船舶3维生产设计情况,同时介绍二次开发3微生产软件方法。
关键词:二次开发;CAD/CAM;3维生产设计;船舶我国拥有稳固的产业发展基础,且有健全的科研体系和工业体系,以及漫长的海岸线,这些都为造船业的发展打下坚实的基础,发展船舶工业的优势较为明显。与此同时,近些年来飞速增长的对外贸易为我国船舶工业跻身国际竞争产业的机遇之一。现今,工业基础雄厚、资本丰富、劳动力丰富的区域已经成为世界船舶工业的新的战场。我国有非常丰富的海洋、江河资源,是航运大国,从中国不断提高的造船行业市场份额来看,造船行业以中国为主要发展基地趋势已十分明显。在作业条件与使用要求的制约下,还受到诸多约束和限制,如公约、规程、规范等等。
一、我国应用3维生产设计现状船厂在接受设计院提供图纸后,将其进行转化,例如根据装配工艺流程图、剖口形式、焊接图、弯管数控代码、下料图、施工图等实施整船装配及加工零部件,与此同时,展开支架、设备、电器、管系、船体等的舾装生产设计和3维建模,输出物料册清、套料图、放样图、施工图等。现阶段,所提供的船厂设计图纸的特点还是较为粗略。船厂要进行生产设计还须花费大量精力详细设计。如今科学技术十分发达,在船舶CAD/CAM系统的协助下,造船业获得更大的提升空间。
面向船舶生产设计、以3维建模技术为核心的计算机集成系统就是船舶制造3维设计系统,该系统为现代造船提供了内容覆盖船舶涂、舾、壳生产设计、先进生产模式的、负荷我国船舶制造的计算机辅助系统。系统实现仿真检验和虚拟建造通过产品全电子数字模型的建立来实现,并将统计报表和生产设计图纸完整提供。CADDS5软件更加适合西装量大、中小型船、高性能、高技术、诸多船型的船型设计制造。对此,为获得显著应用效果,创建整船数字化设计平台可选择CADDS5软件,应用CADDS5软件突破口为水下舰船机舱重点舱室设备布置、电器、管系布置的干涉检查、舾装设计、3维建模等,生产图通过3维布置直接布置出,在提供的船体型线基础上,在船体工程中逐步扩大,将3维曲面拟合运用于船体外板,将船体内部结构设计和船体外板3维曲面设计设计完成。设计的具体涉及到电器箱内部板子上仪表、弯管角度、管子长短、每一个管接头等细节,新技术的应用将传统生产模式中返工率有效降低,促使传统造船模式积极转变,提升了船舶生产设计制造的质量及效率。
二、3维生产设计软件二次开发现阶段,我国3维生产设计系统在标准件库、规范、设计标准等方面与国外有着很大的不同,特别是在进行特殊产品的设计时,针对CAD系统而言,用户会提出特殊功能要求,因此,应客户化定值通用CAD系统,也就是说,将附加的专用功能在开发于通用CAD系统的基础上,这就是文章中要介绍的二次开发CAD系统。我们知道要想有效、充分地利用先进3维CAD/CAM系统功能,从很大程度上会浪费资源。因此,客户化定值对于先进3维CAD/CAM系统是十分必要的。为了与每个造船厂的生产设计具体情况相符,CADDS5软件还将船舶数字化设计通用功能提供出来,但仍不能脱离大量二次开发。
在实际的应用中,发现如电气设计和关系布置中需要的大量的标准件3维模型以及仪表设备、灯具、开关、配电板、配电箱、电气设备、泵、阀件、管接头、管子等3维模型等应用CADDS5不能完全达到设计使用要求,需要自己创建3维模型,这些在CADDS5软件中没有。除此之外,在设计绘图方面,CADDS5格式不一致、不便于绘图,与我国企业习惯不相适应。所以,通过二次开发,可将CADDS5的该缺陷很好弥补。可以说二次开发达到整船制造与数字化设计具体标准,开发出与企业需求相符的专用软件模块。
三、3为船舶生产软件二次开发方法我国在经过新港船厂等大型船厂长年的不断二次开发经验积累,本土化了CADDS5系统,船舶企业能够根据自身状况以及特殊情况二次开发3维生产系统。以机械工程理论与实践为前提,进行软件二次开发,这是二次开发的方法核心。面向机械设计问题实际,并以软件工程理论为指导。通常情况下,现代CAD二次开发工具分为两种,一种是如UG的UG/Open,Pro/E的PRO/TOOLKIT等CAD软件自身所提供的开发平台。
另一种是以OLEAUTOMATION为基础的工具,如开发SOLIDEDGE的VB模块,或开发AUTOCAD的VBA技术等,也成为第三方工具。强大的可移植性与兼容性、以及设计界面的人性化是不可或缺的。目前,面向对象技术是现代CAD二次开发工具的发展方向。
四、结束语造船业是为国防建设、海洋开发、水上交通等行业提供技术装备的现代综合性产业,该产业具有技术、资金、劳动密集特点,对海洋资源勘采、航运、化工、钢铁、几点有着十分强劲的带动作用,是保障海防、发展出口贸易、促进劳动力就业的基石。本文对船舶3维生产设计现状以及二次开发技术的应用进行简要论述,为了降低整船制造成本、大幅度提高整船建造质量、防止后期大量的更改、提升设计整船的具体化、提升整船生产设计和技术能力、改变传统船舶行业串行造船模式,应用了先进的3维船舶数字化生产设计平台。对先进3维生产设计系统进行二次开发,对优化配置资源十分有利,最终达到实现企业战略目标、提升企业竞争实力及形象的目的。
参考文献:[1]苏绍娟,刘寅东,刘晓明基于集成平台的船舶三维协同设计流程研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2011(2).[2]杨志荣,秦春云,饶柱石,塔娜.船舶推进轴系纵振动力吸振器设计及参数影响规律研究[J].振动与冲击,2012(16).[3]王超,何苗,周剑,熊鹰,黄胜.考虑侧斜及纵倾情况下的船舶螺旋桨最佳环量分布计算[J].哈尔滨工程大学学报,2012(2).