SB3DS在船舶管系放樣設計中的應用

吳璇璇

（渤海船舶職業(yè)學院，遼寧興城125105）

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SB3DS在船舶管系放樣設計中的應用

吳璇璇

（渤海船舶職業(yè)學院，遼寧興城125105）

摘要：采用船舶管系放樣軟件對船舶管路系統(tǒng)進行放樣分析，其優(yōu)點是可以由用戶自行定義、參照船舶設備及機艙布置、設計管路系統(tǒng)走向，并能夠滿足不同船舶機艙的要求，使管路生產(chǎn)的功能更加強大、靈活，且易于同網(wǎng)絡、外設及其他應用相連接。因此，利用管系放樣軟件SB3DS三維瀏覽系統(tǒng)模擬船舶結(jié)構(gòu)，制作生成動態(tài)連接庫文件，并在實體庫中調(diào)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)真實還原船上管路走向的目的，而且能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：管系放樣；SB3DS；管路系統(tǒng)

隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，在現(xiàn)代化數(shù)字造船模式推動下，計算機放樣技術(shù)已經(jīng)廣泛地融入到船舶建造過程中。在數(shù)字化造船實驗室、船舶管路生產(chǎn)廠以及現(xiàn)場作業(yè)中，為了完成管子的預裝項目，需要做好預算并根據(jù)合理化原則提前下料。管子下料數(shù)據(jù)的準確程度直接影響產(chǎn)品的總體成本及安裝精度，而管系放樣軟件不僅克服了“樣棒彎管法”的局限性，而且還簡化了管系放樣過程中對于船舶機艙等實體環(huán)境的依賴性。同時其本身還具有龐大的線性和自上而下集中處理數(shù)據(jù)的能力，在傳輸上具有突出優(yōu)勢。尤為重要的是該系統(tǒng)借助于

1　船舶管系放樣技術(shù)概述

現(xiàn)代船舶建造中，管系制造與安裝所需工時約占整個造船周期的13～17%，使得船舶管系的設計成為提高生產(chǎn)效率的重要因素之一。傳統(tǒng)的“樣棒彎管法”由于其存在安裝質(zhì)量較差、勞動強度較大、不利于實現(xiàn)管路系統(tǒng)“預制預裝”等問題，已逐漸被現(xiàn)代管系放樣技術(shù)所取代。放樣生產(chǎn)的目的是布置船舶系統(tǒng)中的管路，并為管子的制造與預裝供給小票圖，它與傳統(tǒng)的管子制造工藝相比能夠統(tǒng)籌安排管線，使現(xiàn)場管理更為優(yōu)化。管系參數(shù)及空間計算等可以采用計算機放樣技術(shù)取代現(xiàn)場工人計算管系參數(shù)，能夠顯著提高工作效率和管路系統(tǒng)制造的準確度。

常用的管系放樣技術(shù)軟件有瑞典Kockums ComputerSystem AB公司開發(fā)的Tribon M3系統(tǒng)、美國的船舶三維設計軟件CADS5、滬東SPD、申博SB3DS等。

2　船舶制造三維設計系統(tǒng)SB3　DS

SB3DS軟件放樣系統(tǒng)是基于AUTOCAD圖形后臺，以OFFICE為數(shù)據(jù)庫存儲和輸出文件平臺，以空間建模技術(shù)為核心，針對船艦設計和生產(chǎn)制造的集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能為生產(chǎn)單位提供整套的船艦制造數(shù)據(jù)，而且能夠通過設計船艦的實體模型和仿真實驗為船廠轉(zhuǎn)模創(chuàng)造條件。

2.1數(shù)據(jù)庫

圖1　實體庫存放圖形文件

該系統(tǒng)擁有三大數(shù)據(jù)庫，分別是管路標準件數(shù)據(jù)庫、管路布置數(shù)據(jù)庫和管路材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。管路標準件數(shù)據(jù)庫存放著設計過程中可以調(diào)用的全部標準數(shù)據(jù)，管路布置數(shù)據(jù)庫主要存儲節(jié)點坐標、連接附件代碼、彎管機型號、表層包覆代碼等數(shù)據(jù)，材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫則負責存放預估的用料表和計算零件數(shù)據(jù)后產(chǎn)生的材料統(tǒng)計值。管路標準件數(shù)據(jù)庫被稱為standard_p. mdb文件，其存儲路徑位于工程的目錄；管路布置數(shù)據(jù)庫存放于工程目錄下屬的管路項目目錄內(nèi)“Z:sb3dsproject603pipe603-S”。

2.2標準件的三維實體庫

所謂標準件，專指結(jié)構(gòu)、畫法、標記等各方面已完全標準化，并且由生產(chǎn)廠統(tǒng)一制造的連接件、附件等。在船舶管路制造中使用了大量的標準件，本系統(tǒng)自行配備了船廠常用標準件的三維實體樣圖，存儲格式為“．dwg”，系統(tǒng)布置中可以直接按指定位置使用。該存儲目錄位于“Z:sb3dsvolume”位置，實體如圖1所示。

2.3SB3DS系統(tǒng)應用

管路系統(tǒng)設計作為船舶建造過程中最為重要的部分之一，不僅作業(yè)面廣泛，而且設計周期及建造過程均較長。在使用軟件放樣系統(tǒng)后，這些缺點均有所緩解。根據(jù)船體設計方面的相應數(shù)據(jù)，構(gòu)建出船體三維模型。在管路生產(chǎn)設計過程中，管路系統(tǒng)最為龐雜的部分為機艙分段，因此利用機艙分段零件圖（如圖2所示），借助該軟件“船體結(jié)構(gòu)快速建模”模塊，構(gòu)建機艙船體結(jié)構(gòu)模型（如圖3所示）。

圖2　機艙分段零件圖

圖3　船體結(jié)構(gòu)模型

在船體模型的背景內(nèi)，可以快捷、準確地進行機艙各個管路系統(tǒng)的生產(chǎn)設計。在這一階段，可以將實體庫中的船舶設備如主機、柴油發(fā)電機等直接加載進系統(tǒng)中，也可以直接調(diào)用系統(tǒng)中的管件、閥件等附件，顯著簡化了生產(chǎn)設計過程。該使用方式在船舶未建造前就可以完成，不需要進行現(xiàn)場作業(yè)，亦不要求在船塢內(nèi)根據(jù)船體實際結(jié)構(gòu)進行彎管設計，將生產(chǎn)設計完成的時間節(jié)點提前到了船舶建造的初期。同時，該方法不僅保證了整個建造過程中管系定位的準確性，也滿足了船廠對精度控制程度的要求。

管路模塊包括創(chuàng)建管子、插入ATTF和FLATF、修改、移動ATTF和FLATF、管子零件編號、生成剖面圖等實用的建模操作。在AOTUCAD系統(tǒng)的基礎上插入的數(shù)據(jù)端口功能包括工藝圖、安裝圖、托盤表等加工文件。使用該建模方式，能夠便捷地建立新的管子模型，并且在需要更改管件數(shù)據(jù)時，只需要替代模型塊和船體坐標，由于數(shù)據(jù)的自上而下傳遞性，相應的安裝圖、托盤表等加工文件會相應更改，大大提高了生產(chǎn)效率。放樣結(jié)束后生產(chǎn)的小票圖，既是管工車間生產(chǎn)下料的依據(jù)，也是檢驗部門核料的憑證。

現(xiàn)代化造船行業(yè)正逐步發(fā)展為數(shù)字化造船，使得SB3DS放樣軟件的應用愈加不可或缺。利用該軟件構(gòu)建的放樣模型不僅能夠進行刨切及裝配合理性的檢查，而且能夠被用來進行設計尺寸測量與工藝性的檢驗，具有良好的社會及經(jīng)濟效益。

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［責任編輯：劉月］

中圖分類號：U664.84+1

文獻標識碼：A

文章編號：2095-5928（2016）03-43-03

DOI:10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2016.03.013

收稿日期：2016-03-15

作者簡介：吳璇璇（1989-），女，遼寧興城人，助教，學士，研究方向：船舶動力工程技術(shù)。計算機強大的圖形處理能力，能夠較為生動地還原船艙情況，實現(xiàn)全息化的三維瀏覽功能；同時該系統(tǒng)還可以提供整套的生產(chǎn)設計圖紙和統(tǒng)計數(shù)據(jù)報表，為加深生產(chǎn)的設計程度、加快造船企業(yè)轉(zhuǎn)型進程提供基礎。

Discuss the Application of SB3DS in Piping Loft Design

WU Xuanxuan
（Bohai Shipbuilding Vocational College，Xingcheng 125105，China）

Abstract:The loft analysis of ship piping system with ship piping loft software，can let users themselves define and design piping system trend referring to ship equipment and engine room arrangement，to meet the requirements of different ship cabin，so that the function of pipeline production is more powerful and more flexible，and easy to connect with the network，peripherals and other applications.Therefore，simulating ship structure using SB3DS 3D browsing system，creating a dynamic link library file，and transferring from the physical library have realized the purpose of really restoring ship piping trend，and resulted in a good economic benefits.

Key words:piping loft；SB3DS；piping system