AM在船舶上建鐵舾設計中的應用及改進

楊艷

摘要：本文主要介紹了我司采用最先進的船舶設計軟件AM系統(tǒng)在船舶上建舾裝上的應用及改進，在設計建模過程中遇到一些難題，通過分析和二次開發(fā)的運用，做出一些相應的改進措施，得到預期的效果。

關鍵詞：AM; 上建；舾裝設計；應用；二次開發(fā)；改進

Abstract: This paper briefly introduces the application and improvement of AVEVA Marine in outfitting design for ships superstructure. We came across some difficulties in our model design. By analyzing and secondary development, we have made some improvements of the AVEVA Marine.

Key words: AM; Superstructure;Outfitting design; Application;Secondary development;Improvement

迄今我公司技術中心運用AVEVA Marin（簡稱AM系統(tǒng)）獨立設計了82 000 DWT巴拿馬型散貨船和南油32萬DWT超大型VLCC。通過兩型實船應用與改進，AM系統(tǒng)基本上滿足了船舶設計需求。

我居裝設計室用到的舾裝模塊有：Outfitting Design（建模模塊）和Hull Drafting（出圖模塊）。其中，Outfitting Design又細化為Structure、Equipment、Room Design。鐵舾用Structure、Equipment來建模，木舾用Room Design建模。本文主要對鐵舾部分的應用及改進作詳細介紹。

1建模

三維建模設計，不僅可以干涉檢查模型之間的碰撞，實現電腦造船，將問題暴露在生產設計階段，從而減少現場修改的工作量。而且，可以讓船東到“船上”參觀一番，是否滿足其在空間上的布置要求一目了然。

1.1建模功能

在Equipment中，可以直接生成長方體、正方體、球冠、圓柱、圓臺、球冠等，也可以通過拉伸或旋轉做一些復雜一些的幾何體，運用這些形體堆積成設備模型。如圖1所示。這種方法優(yōu)點是方便移動位置，不足是系統(tǒng)無法提取重量。而Structure的建模是直接調用型材或創(chuàng)建板材堆積成鐵舾件，在做平臺、座架之類的鐵舾件很有優(yōu)勢。通過賦予型材與板材材質，系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計出重量。

1.2確定類型

當設計人員拿到資料開始建模之前，一定要清楚它的物資類型。如果是外協(xié)，必須用Structure建模。外購或設備用Equipment或Structure任意一種均可。外協(xié)的鐵舾件日后需要出制作圖，只有做成Structure才能提取到零件信息。

1.3參數建模

AM系統(tǒng)結合了行業(yè)通用的Tribon及其PDMS應用軟件的優(yōu)勢，擁有強大的三維造型功能，作為一款參數化圖形3D船舶設計軟件，具有真正數據相關性。任何參數的修改，都會自動反映到整個設備模型。

用Equipment建好模型之后，轉入Template模塊，通過定義各個基本幾何體之間的位置關系，用一個數學公式表示變量。這樣就會定義出一個模板，實現參數控制模型形狀大小。例如，如圖2中所示的修改空調器的長寬等參數，就會變成一個新模型。

這種做法僅限于Equipment,而Structure不能轉化成模板。根據我們的需求，很多標準鐵舾件也需要實現參數建模。通過二次開發(fā)，我們運用PML語言自行開發(fā)程序，達到類似目的。如圖3所示，自行開發(fā)的界面簡潔，感念清晰，符合工程人員的設計思想和習慣，這種建模方式極大提高了工作效率。模型見圖4。

圖4百葉窗模型

2出圖

在生產設計中，我專業(yè)室主要出兩種圖紙：制作圖和鐵舾安裝圖。二者均在Hull Drafting中完成。同樣，根據設計需求，我們編寫程序，實現了零件表的自動繪制。并且，在圖面上可以自動標注零件號，這樣，既縮短了設計周期，又減輕了設計人員的工作量。

比如：要出一份空調器座架制作圖，首先，將座架調入圖面，剖切好相應視圖，點擊二次開發(fā)的界面，提取物量，然后便可自動繪制到指定頁面的相應位置。通過手工標注必要尺寸，最終生成一份制作圖,如圖5、圖6所示。

3目前存在的問題

1）Equipment不能統(tǒng)計重量

系統(tǒng)本身沒有在Equipment這一層級設置Matref（材質）屬性，沒有提供算法統(tǒng)計Equipment下所有幾何體的體積。缺少這兩個元素，影響重量信息的提取。

2）設備顏色的渲染不夠豐富

AM系統(tǒng)顏色庫非常有限，不能做到賦予設備相同的顏色。

圖6空調器座架制作圖及零件表

3）出圖線性有待改進

用AM出的圖紙，沒有CAD出的漂亮。首先，線寬種類不夠多，兩種線寬跨度太大，結果線條不是太粗就是太細。其次，圖面上，重疊的線條太多，這可能與模型是3D有關系，導致打印出的圖紙線條太黑，圖不太美觀。

4改進措施

1）針對系統(tǒng)無法自動統(tǒng)計Equipment重量，我們利用AM系統(tǒng)的Lexicon模塊中，在EQUI這一層級，增加一個UDA（用戶自定義）元素。主辦人員在設備訂貨時，咨詢設備廠家，獲得重量數據，這樣設計人員就可以在Outfitting模塊中，在EQUI層級下查詢屬性信息，手工錄入修改重量自定義屬性值。這樣，提取物量信息時，我們就直接抓這個重量值，取代自動計算重量這一步驟。這種做法的缺點在于每種設備都必須向廠家咨詢重量值，如果這種設備不是標準或廠標，就得根據經驗值大致估算重量了。優(yōu)點不言而喻，在自動錄入托盤的數據，和安裝圖兩件表的數據都可以自動獲得，并且得到了統(tǒng)一。

2）在生產設計過程中，船東經常喜歡觀看一下3D模型。關于設備的色卡選擇上，船東希望能看到一些效果圖。然而，AM系統(tǒng)在色彩渲染上卻不夠豐富，不能做到賦予設備實際相同的顏色。針對這一問題，我們采用Review軟件來渲染Outfitting中的3D模型,如圖7所示。

圖7Review渲染效果圖

出圖線性改進的問題，上海AM公司已經提交開發(fā)部，希望問題可以盡快得到解決。目前，我們采取的措施是：利用線條的顏色，控制打印圖紙的質量效果。將圖面重要的設備線條設置成矢量黑色，將背景設置成灰色，這樣，圖紙效果實現了層次分明。

5結束語

本文主要介紹了我專業(yè)室運用AM系統(tǒng)在鐵舾部分建模、出圖的應用及二次開發(fā)改進情況，以方便剛使用AM軟件的公司或企業(yè)能起到借鑒的作用。作為一個大型的船舶設計軟件，從開發(fā)到應用再到運用成熟都需要一個過程，需要在不斷實踐過程中完善，要實現各模塊的高效運作，還離不開我們在工作運用過程中提出寶貴的改進意見，通過二次開發(fā)解決這些問題，使其在船舶設計中更加準確、高效和快捷。在此特感謝AVEVA公司售后服務工程師在我們應用和改進過程中給予的幫助。