本文介绍了船舶生产设计中利用Tribon软件进行企业的TIS管理,使造船企业在Tribon软件管理下,形成CADCAPPCAMCAE的一体化集成体系,实现船舶生产设计快速化的途径。 1 船舶工程设计对TIS的基本要求 作为CIMS的一个重要组成部分,工程设计分系统(TIS——TechnologyInformationSystem)包括了产品设计、零部件设计、工程分析、工装设计、数控编程等子系统,它们不仅能支持变形产品的设计活动,而且还能支持新产品的研究设计等①。 与常规的工业设计、生产不同,船舶工业的设计与生产是一种B→C(BusinesstoCustomer)的面向对象的系统设计与装配过程。由于船东的要求不同,即使同一类型的船舶,除船体外,其内部系统各有差异,因此,船舶的生产可以说是单一产品的系统集成的生产过程。为了提高船舶企业的生产效率,缩短船 舶的建造周期,各国的船舶企业都投入了相当的人力、物力,力求在船舶的工程设计中尽可能地避免 TIS中各子系统间的信息孤岛现象,选择集成度高的系统,建立起符合各国船舶建造规范的TIS流, 即建立符合以下要求的系统: (1)满足企业当前的实用要求,同时又考虑到企业将来的发展; (2)考虑避免CIMS系统与各系统间的信息孤岛现象,使CAD、CAPP、CAM等子系统集成在系统的内部,形成TIS信息流; (3)充分考虑软件的用户化,对其进行二次开发; (4)在企业的加工设备选型配备上,应优先考虑与TIS信息传递形成配套的设备,构成设计加工信息链; (5)经济性原则。 2 实例工厂概况及对TIS功能的需求 某造船厂是一家军民结合的大型造船企业,担负着军品、民品船舶的建造任务,年生产船舶吨位近20万吨。 目前,该厂产品开发和设计等,正由传统的设计技术和手段,逐步向Tribon系统支持下的三维设计、干涉分析和传输工艺上TIS信息进行生产加工转移,但是,对产品TIS信息的整理,以及通过对系统的二次开发来对图档进行管理仍是一片空白。 首先要求TIS能在产品生产设计中,实现三维CAD的全面应用,实现装配的干涉分析;通过对产品加工信息的整理,实现产品从模块或系统的原理设计到生产设计,以至部件的工艺处理和加工过程的TIS信息流共享。并通过对VMS操作系统进行二次开发,使之能进行不同类型船舶的相同机舱设备的调用,形成对模型库图档的自动管理。 CADCAM不同于传统的“硬件”,它是高科技的知识产品——软件。一般买软件,不仅是软件使用 权的买卖,而且是买卖双方的一种知识的转让过程, 卖方要通过培训、维护等手段保证买方掌握这种知识并能用到生产上。在一定意义上说,买软件既要重视物化载体,又要看重掌握知识的人和组织,因此,在对该厂生产规模、产品结构、组织管理等各方面进行分析的基础上,考虑到企业今后的发展,选派技术骨干出国进行培训,然后再由这些骨干按生产部门的专业性,把所学的技术传授给其他的科技人员。 3 由Tribon构成的TIS介绍 下面就Tribon软件构成的TIS结构及其集成性作一简要的介绍,并就船舶管系的设计加工流程的TIS传递作一较详细的介绍。 作为世界上为数不多的从事船舶生产设计软件的开发商,KockimsComputerSystemAB公司是其中的一家佼佼者。其产品已遍及亚、欧、美等数十个造船业发达的国家,该软件围绕着船舶模型的生产信息,把设计管理、设计应用、产品工程以及制造信息全部集成于一体。同时,它又包含了标准的图形文件接口“IGES”、“DXF”,可以与AutoCAD、ANSYS等一系列的高低端软件进行图形文件的传递. 由于Tribon系统把船舶生产设计与制造各子系统都集成在一体,所以便于船舶生产设计中TIS信息在CADCAPPCAM各子系统间传递。 在Tribon管理器中创建工程目标和模块,工程目标即为某艘准备开工的船舶,而模块即为把该船舶划分的设计区域;其次,要按块、模块和系统分别对船上的设备、管子、电缆、结构和装配信息进行定义②。现以船舶管系设计流程为例说明。在定义了管子所在的工程目标、块和模块后,利用绘图工具绘制管子实体,把实体的管子转化成部件,在部件中对该部件管子的处理信息,如管子的物理信息(耐压、耐温、内外直径、工质的流速等)进行详细的描述;并将其调入模块结构背景下与调入的设备按系统进行管子装配,经过干涉检验后,输出管子图纸清单;再进一步将管子内部表面处理信息(酸洗、喷丸除锈等)输入系统,形成管子加工的工艺信息;同 时,通过在计算机上虚拟装配,获得了管子部件的安装坐标,从而可以进一步获得管子部件的加工信息; 通过和系统集成的NC编码输出模块,把NC信息直接传输到数控弯管机进行管子加工。对于相关的管子模型,可以进行统计,生成船台安装的托盘表和重量、重心的计算,输出部件的加工小票。对于按区域处理的信息将形成该区域管子部件的清单、设备部件的清单及施工的原理图和装配图。对于管子图还可以获得其等轴侧图及实船上的管子安装的位置坐标。 实现该TIS系统的硬件配置要求较高,采用的是Digital工作站,1280×1024×64kb的图形加速卡。整个TIS系统使用20个Licenses,10个为船体结构设计,10个为机舱设计,在机舱设计中有4个可以进行设备的机座设计。同时,系统配置了30多台高档的微机,接受由Tribon系统传递的DXF信息,进行中文信息的输入。 4 结论 选用CADCAPPCAM软件,要从本单位的实际出发,选型的软件应满足本单位的生产实际需求。选型后,不但要作好专业人员的培训,用好系统,还要作好系统维护人员的培训,管理好系统。在此基础上,作好系统使用的普及工作和对图档管理的系 统二次开发工作,使系统发挥更好的作用。
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