楊益虎
(寧波凱榮新能源有限公司,浙江寧波 315040)
舾裝生產設計是對詳細圖紙的一種分解,是對造船現場施工的各種技術問題的解決與設計。對建造工藝及有關技術問題作出技術方案,需要用圖紙、工藝以及表格等技術文件表現出來,作為現場建造施工的標準及依據。
舾裝生產設計主要分為外舾裝設計和內舾裝設計,外舾裝設計主要包括分段預裝托盤表安裝圖、托盤表和制作圖等專業性圖紙[1],內舾裝設計主要包括艙室內家具和裝飾板的預裝等。
隨著船舶建造的大型化和復雜化,二維設計軟件已經不能滿足現代造船的需求,所以采用三維建模進行生產設計已是大勢所趨。多年與知名設計院的合作,學習國內外的設計經驗,并結合船舶的實際情況,從而形成了獨有的舾裝生產設計的前期策劃模式,包括從技術、設備、人員、計劃、工藝、質量、安全和成本等要素,確保每個環節都能順利保證建造周期的需要和要求。
目前比較流行的三維設計軟件主要有TRIBON系統和SPD系統,兩者均采用三維視圖,可以在電腦上進行整船1∶1模擬造船,并通過模擬造船發現并解決各專業之間需要協調修改的各種技術問題。
Ship Product Design (SPD)[2]是為造船以及海洋工程提供的新一代以數據為中心,用于圖形庫進行開發的造船CAD設計軟件,能滿足船體結構、鐵舾裝、管系以及電纜放樣等各專業的三維設計需求。通過此模型,更加準確地反映出船舶制造的可行性、外板的順滑度以及產品的性能。大大提高了設計效率和設計質量,降低設計成本。
就化學品船上采用SPD4.6建模系統進行生產設計而言。要進行船舶設計,首先必須建立一個工程,用于存放工程數據,包括工程編號及名稱。一般情況下,一艘船就是一個工程,包括:船體、管系、電裝、舾裝和涂裝等設計模塊,每一個設計模塊又劃分成不同的分段進行分段設計,從而能夠擴大設計工作面。
鐵舾裝件設計系統是用于設計船舶舾裝件專業軟件,在舾裝專業設計方面如斜梯、帶纜樁、艙室門、欄桿扶手等都是據此建立模型。另外,也可以根據建模標準庫原有的舾裝件輸入部分參數,以重新生成新的標準件。圖1和圖2為鐵舾裝件參數標準件節點。當建立模型(圖 3)后,需要與各專業設備模型進行校對,如管系專業、風管及電纜等模型數據,避免碰撞與位置重復等建模錯誤,降低設計人員返工率。

圖1 參數標準件節點1

圖2 參數標準件節點2

圖3 三維建模模型
以化學品船鐵舾裝件設計為例,在建模前,首先需要掌握全船總布置圖、分段劃分圖、縱剖面圖和橫剖面圖、分段結構圖、舾裝各類設備布置圖、認可資料以及各相關專業的圖紙及要求,這樣才能更好地為后期建模打下好的基礎。圖紙掌握后將舾裝托盤表內各零件布置在模型中,在建模期間,可以把一個組合好的舾裝件存入標準模型庫中,也可以用標準模型庫標準件進行布置,通過修改參數,進而改變舾裝件的外形大小及尺寸,建好舾裝件后,將模型中涉及到的各專業的設備,如舾裝設備、電氣設備以及管系走向、電纜電纜走向的分布調取出來,從而使各專業都能清楚地看見設備分布,以方便與各專業技術人員進行協調和配合,大大提高設計與工作效率。
在建立分段托盤表時,舾裝件的零件號及托盤表將在模型(圖 4)中顯示出零件的屬性與數量、材質、技術要求等編寫在軟件中,托盤自動生成,自動生成舾裝件制作圖和安裝圖,前期模型數據的準確性直接影響圖紙的設計和出圖準確度,圖紙的完善性直接影響現場施工情況及生產返工量,返工量的減少將提高船廠成本,直接影響生產效益。

圖4 自動生成的舾裝圖
舾裝生產設計是一項專業技術性很強的工作,需要在工作中考慮全方面的設計因素,設計圖紙的好與壞,直接影響船舶的建造周期和生產效益。[3]因此需要不斷地優化和深入設計,提高自我水平的提升,不斷創新技術,完善圖紙,從而提高生產效益,達到造船大國造船設計的水平。