CADWIN自動套料軟件在化學品/成品油船中的應用

摘要：本文主要介紹CADWIN自動套料軟件在化學品/成品油船船體放樣中的使用，并分析總結其優缺點。

關鍵詞：自動套料軟件；預套料；混套

中圖分類號：U671.2 文獻標識碼：A

TO discuss the application of CANWIN automatic plate-nesting software On chemical/product oil tanker

YANG Lijun，WANG Lili

( Guangzhou shipyard International Co. Ltd. Guangzhou 510382 )

Abstract:This article mainly introduces the application of CADWIN automatic plate-nesting software on chemical/product oil tanker， and analyze the advantages and disadvantages.

Key words: Automatic nesting software ;pre-nesting; mixed-nesting

1前言

2012年我公司引進了CADWIN自動套料軟件，并首次在37 500 DWT化學品/成品油船上使用，其在零件及板的可操作性方面，相比TRIBON軟件NESTING 模塊有很大的優勢，在預套料、混套及扁鐵型材的套料方面都有很好的效果，但CADWIN軟件又有其自身的不足之處，比如和TRIBON軟件數據庫的同步性差，不能完全反映零件的全部信息等，針對本軟件的一些特點，我們也對放樣流程做了相應的調整和改進，取得了較好的效果。

2CADWIN自動套料軟件的應用

2.1前期預套料

對于首制船而言，前期鋼材預估的準確性對于物資鋼材的訂貨至關重要。在引進自動套料軟件以前，預估的數據都是使用TRBON軟件NESTING模塊實現的。套料時是由放樣人員把零件逐一套到每一張板上，而且零件及板的調整修改都不方便，一個分段預套料至少要半天的時間，結構復雜的大分段甚至需要更長的時間。而CADWIN自動套料軟件的操作界面比較友好，操作模式也相對簡單：首先在TRIBON模塊里分解模型，然后使用CADWIN軟件直接從TRIBON里抽取本分段的零件，設置好預套料等相關信息后，一鍵即可完成自動套料，放樣人員只需要對板規及零件做適當調整即可，一般分段只需一個小時即可完成預套料，相比以前效率提高非常明顯。預套料完成以后，還可以一鍵輸出本分段所用的材料清單，一目了然，這對于鋼材的統計及板規的調整極為方便。

2.2正式生產混套

混套是將已經完成套料的單個分段集中起來，進行再套料。一般按區域進行混套，比如D段、S段、首部、尾部、機艙等。混套的質量直接關系到整艘船的板材利用率，以往為了方便施工現場的配套管理，混套的零件都是集中在一起，且與其它分段的零件留有一定的間隙，混套過的套料板表面看上去已套滿了，但該板的利用率不高(見圖1)。而37 500 DWT船船體放樣中改變了這種方式，零件是分散混套的，不必留間隙，同時混套的范圍和量比以往大了很多(見圖2)。這種混套方式如果在TRIBON上進行，其工作量是比較大的，而使用CADWIN就很簡單，因為CADWIN在多板操作上的優勢非常明顯：TRIBON混套時同時只能打開10多張板，零件的移動也不方便，CADWIN則可以同時打開所有的板。比如混套時，我們需要10A這種規格的板，通過設置篩選條件就可以實現把所有這種規格的板調出來，零件的移動調整的操作性也很強大，這就加快了套料的速度，并且保證了套料的質量。通過CADWIN自動套料軟件，可以實現同區域甚至跨區域的混套，這種深度混套與之前的混套有著本質的提高，一種是板頭板尾的簡單放置，一種是同區域打破分段限制的深度混套，從而使每個零件都能找到比較合理的位置，對比圖1和圖2，鋼材利用率的提高是非常明顯的，表1是本船生產設計結束后鋼材利用率與其它船型的統計結果。

圖1TRIBON混套

圖2CADWIN混套

表137 500 DWT與其他型船不同區域鋼材利用率對比 (%)

注：表中50 000 DWT為散貨船，48 000 DWT為原油船

2.3CADWIN軟件扁鐵與型材的套料

在37 500 DWT船之前，扁鐵和型材都沒有進行準確套料，每個分段的扁鐵材料都是通過EXCEL表格統計出本分段不同規格的總長度，然后通過計算面積來給料，這樣統計的結果是大于扁鐵的實際用料的，因為單純計算總長度而沒有考慮扁鐵的端部削斜的問題。同樣，型材的統計也是通過EXCEL表格實現的，型材統計需要找出合適的零件組合來最大程度的利用母材。我公司型材訂貨的進尺是500 mm為單位的，這個數值是比較大的，而且進尺越大，對于訂貨來說自由度就越小，型材統計的難度也越大，如果分段比較大且復雜的話，這個統計工作量非常大，一旦有零件有修改，比如零件增減或者長度、規格變化，需要重新打開這個表格進行調整，這是一件繁瑣的事情。

CADWIN自動套料軟件使得扁鐵和型材的準確套料得以實現（見圖3、圖4），雖然還是人工操作，但統計的直觀性和準確性得到了提高，是節約鋼材、提高鋼材利用率的一個重要的突破口。同板材一樣，CADWIN套料完成以后，也可以輸出一個材料統計表格。

圖3CADWIN扁鐵套料

圖4CADWIN型材的套料

3CADWIN自動套料軟件的優缺點

37 500 DWT船在前期的預套料和后期的正式放樣，都不同程度的使用了CADWIN自動套料軟件，在整條船的放樣工作中，自動套料軟件也基本達到了預期的目的：快速預套料并輸出相對準確的材料預估清單，通過混套效率的提高、深度混套以及型材扁鐵的準確套料以提高鋼材利用率。

但在使用過程中，也發現了 CADWIN自動套料軟件的一些不足之處：

（1）不能直接生成切割指令。正式放樣套料時，使用自動套料軟件混套結束后，需要通過一個接口將混套結果返回到TRIBON，然后利用TRIBON里的NESTING模塊來生成切割指令；

（2）與TRIBON的數據同步性差。如果套料數據在未返回TRIBON之前，零件又有修改，那么需要再次分解導入修改的零件， CADWIN套料數據不會自動同步更新。這一點與TRIBON的NESTING模塊不同，一旦模型修改分解后，NESTING里的套料板零件就會自動修改，只需重新調整運行切割指令即可；

（3）零件與零件之間的距離問題。我們設置的零件的間距是10 mm，但是在CADWIN自動套料軟件套料時，它只能保證直線的邊界間距是10 mm，而不是整個零件之間的間距是10 mm，尤其是不規則的零件比如大頭肘板或者E型肘板等，這樣的結果往往造成零件的引割線落在了其他零件上或者距離其他零件很近，下料切割時把其他零件的邊界割壞掉。因此在TRIBON運行切割指令時，需要特別注意零件的間距，根據系統的提示，做適當的調整；

（4）由于此軟件本身的局限性，它的穩定性比較差，偶爾會出現導入分段數據出現錯誤的情況，但是又不知道是什么原因，只能是拷貝其他電腦的整個安裝文件重新覆蓋安裝，做此操作時需要先將數據庫備份；

（5）自動套料后初始利用率比較差。基本上除了大板外，零件多的板都需要再次調整，而且有時候導入數據會出現零件的結構面判斷錯誤，偶爾會有零件的重復套料及套好的零件丟失的情況，所以在一個分段套料完成或者混套完成后需要檢查是否有多套或者漏套的零件；

（6）坡口的問題。我們在TRIBON建模的時候，基本實現了全船的坡口建模，但是在分段導入CADWIN自動套料軟件后，坡口信息卻無法提取，只能是在返回TRIBON的NESTING模塊后再添加這些信息；

（7）CADWIN可以同時打開同一張板而沒有錯誤提示，并且保存的時候這張多打開的板也會保存，保存的名字是自動在原來的名字后面加A，如果沒有發現的話，就會多了一張板的零件。而在TRIBON的套料模塊里是不可能同時打開同一張板的，這就需要放樣人員在做完放樣后要仔細檢查，避免出錯。

4結束語

從以上分析可以看出，CADWIN自動套料軟件的優缺點都很明顯，而我們在37 500 DWT船放樣過程中也對放樣流程做了相應的調整，充分利用其優點，邊放樣邊總結經驗，發現其不足之處就盡量避免或者做流程的調整。比如混套工作，我們改變了以往一個分段由一個放樣人員全部放樣(包括數控、手工、型材扁鐵等)，等整個區域放樣完成后再混套的模式，而是由一個放樣人員使用CADWIN軟件將數控、手工件集中混套后再集中返回TRIBON，然后再由其他人員完成出圖、坡口檢查等余下工作，這樣做的好處是混套的質量有了保證，而且由于自動套料軟件對零件及板的操作性比較好，混套的效率也得到了提高。總之，自動套料軟件的引進為船體放樣提供了一個新的模式，今后不斷進行改進，更加合理的使用CADWIN自動套料軟件為船體放樣服務。

作者簡介：楊麗軍（1982-），男，工程師。主要從事船舶設計工作。

王莉莉（1981-），女，助理工程師。主要從事船舶設計工作。

收稿日期：2013-11-14