电缆托盘设计系统开发与应用(1)

SkyLineGuest

这篇文章我该不该在这里发表呢？本人一向潜心研究，做开发，淡薄名志，低调行事，今日偶过这里，看到人气不错，又有很多勤奋好学的青年，本来我不想发表这篇文章的，顾滤如下：文章一登出，广船的兄弟就知道我是谁，身份暴露，说话将有所顾忌，但是我看到许多小弟是求学若渴，他们跟我一样在做同样的开发，有的在苦苦摸索，如开发方向不对，将走很多弯路。看到他们走弯路，真是于心不忍，国人既为兄弟姐妹，于是我将十几年从事船舶电气设计和开发的经验奉献出来，与大家分享。发表本文目的是两个：1. 供国内同行从事电缆托盘设计系统开发参考； 2. 抛砖引玉, 看看其他船厂在这个课题研究的深度和广度， 我们可以借鉴其他船厂的成功经验， 取长补短.避免做井底之蛙。（注：本文已在“广船科技”上发表，不存在泄密问题）

电缆托盘设计系统开发与应用

摘 要: 本文将系统地介绍电缆托盘设计原理、设计规则、方法和实现过程、系统结构和系统操作、应用实施以及产生的效益等。 关键词：托盘设计 电缆拉放 系统 软件 开发和应用 1 前言 提高产品质量，缩短造船周期一直是造船企业追求的目标。电缆拉放在船舶建造过程中占有一定的时间比例，如能缩短船上电缆的拉放时间，则可以缩短船舶的建造周期。电缆拉放册质量的好坏将是直接影响电缆拉放时间长短的一个关键因素，那么如何才能编制出一本高质量的电缆拉放册呢？如果人工编制，设计人员要从浩如烟海的全船电缆数据中，分拣出走向属性相同的电缆，实属不易。随着计算机技术的发展和设计人员强烈的要求，我们对电缆托盘设计系统进行开发。在大家共同不懈的努力下，系统终于开发成功并实施应用，实现了公司几代拉放工艺设计人员的夙愿。 2 电缆托盘设计发展历程 80年代初期，广船国际股份有限公司全面推行造船生产设计，电装生产设计基本上还处于手工作业阶段，生产设计从设绘电缆综合敷线图开始，到编制各种生产管理图表结束，这些生产设计工作全部由人工进行。由于这种落后的生产设计方式无法满足现代造船的需要，在80年代中期，公司立项开发电装生产设计系统（EPDS），该系统于1988年底开发成功，电缆托盘设计子系统包括在EPDS系统中，当时系统是采用半人工半电算方式设计电缆拉放册的，设计人员采用该系统设计电缆拉放册，可以节约50%的时间。随着计算机技术的迅猛发展，操作系统由DOS平台升级到WINDOWS平台，在2003年，EPDS系统也从DOS平台转移到WINDOWS平台的Cable系统，电缆托盘设计系统也成为Cable的一个子系统，该系统在旧系统的基础上增加相当多的实用功能，使得系统真正实现了电缆托盘设计的全面电算化，即电缆托盘的设计从划分全船电缆托盘至输出电缆拉放册为止，其每一步设计都在计算机上进行。 3 电缆托盘设计原理 船上敷设的电缆数量众多，规格长短不一、粗细不同，敷设走向各异，在船上无孔不入，从船首到船尾，从左舷到右舷，从上到下，凡是有电气设备的地方，均有电缆连至该设备。如果船上电缆没有按照一定规则整理归类，分组有序，那么在敷设电缆时，必将出现一遍混乱的局面，特别是几个区域同时敷设未成束的单根电缆时，工人拉电缆就会如同蜘蛛织网一样，电缆会横七竖八布满全船。这样毫无规律的电缆敷设方法，不仅增加工人的劳动强度，而且工作效率低下。电缆托盘设计的任务就是为了解决上述问题而提出来的。电缆托盘设计就是将全船电缆按某种规则整理归类，分组、成束、排序，将全船电缆划分成若干个拉放小单元，工人根据这些电缆拉放单元从上到下，从船首到船尾，从左舷到右舷有序地进行电缆拉放。以下将详细阐述电缆拉放单元的划分原则及方法。 3.1 电缆托盘种类和编码 按照施工时间节点，电缆托盘分为两大类：船装电缆托盘（编码Z）和单元组装电缆托盘（编码C）。另外根据电缆是否穿管敷设，将电缆托盘分为穿管电缆托盘（编码P）。 3.2 电缆托盘类型和编码 根据电缆贯穿的区域及拉放位置将电缆托盘划分为主干电缆托盘（编码M）、区间电缆托盘（编码A）和局部电缆托盘（编码L）三大类。 3.2.1船装电缆托盘 主干电缆: 是指集中贯穿相临的三大区域(上建区、机舱区、货舱区)中的任意两个区域的电缆为主干电缆。 区间电缆: 是指电缆在本区域内集中穿过一层或几层甲板的电缆，而不是分散向上层或下层贯穿后直接到达设备的电缆。 局部电缆: 是指在本层甲板的同一电气安装区域内拉放或在本安装区域内向下层甲板贯穿后又回至本区域，直接到达座地设备的电缆。 3.2.2 单元电缆托盘 单元电缆: 是指单元内部单元设备之间的电缆。例如集控室单元、雷达桅单元。(系统规定从外部拉放至单元电气设备的电缆为船装电缆) 3.2.3 穿管电缆托盘 穿管电缆：凡是穿管敷设的电缆都属于穿管电缆。 3.3 电缆托盘划分原则 3.3.1 主干电缆托盘 根据电气系统电缆数据和主干电缆贯穿三大区域(上建区、机舱区、货舱区)中两两区域的原则，为全船电缆统计出主干电缆区域走向数据，将电缆走向路径相同者归为一类，作为主干托盘。 3.3.2 区间电缆托盘 根据电气系统电缆数据和区域电缆在本区域内集中贯穿一层或几层甲板的原则，为全船电缆统计出区间电缆区域走向数据，将电缆走向路径相同者归为一类，作为区间托盘。 3.3.3 局部电缆托盘 根据区域电缆路径数据，为区域电缆统计出电缆节点走向数据，将电缆路径走向相同者归为一类，作为局部托盘。 3.3.4单元电缆托盘 根据电气系统电缆数据，将单元内单元设备之间的电缆归为一类，作为单元托盘。 3.3.5 穿管电缆托盘 根据电缆节点坐标数据及区域电缆路径数据,获取电缆穿管信息,将所有穿管之电缆归为一类, 作为穿管托盘。 3.4 电缆分组原则 A) 先主干，后区间，再局部。 B) 先长后短。 C) 先远后近。 D) 先粗后细。 E) 具有穿越相同贯通号的电缆，即贯通走向相同的电缆聚合成组入托，电缆编入单独的组号。 F）具有穿越相同节点号的电缆，即节点走向相同的电缆聚合成组入托，电缆编入单独的组号。 G) 具有同类特殊敷设要求的电缆聚合成组入托，电缆编入单独的组号。 H) 具有同种功能用途的电缆聚合成组入托，电缆编入单独的组号。 I) 在同一电缆分组中，电缆按电气系统: P,L,C,K,D,R的顺序排列及编制拉放顺序号。 3.5 电缆标记长度计算方法 为了便于施工，减少难度，主区间电缆通常分段拉放，一般分为两段，两段电缆之间的节点即为拉放点，是电缆首拉停止拉放的标记点。电缆拉放方向定义为从首拉设备至尾拉设备，首拉设备是电缆的首端点，尾拉设备是电缆的尾端点。电缆在敷设时，出卷筒是先进后出原则，在电缆备料切割入卷筒时，必须按后进先出原则进行，不仅电缆顺序要反序，而且电缆拉放方向也要反向，所以电缆拉放点至尾端点那一段电缆应先入卷筒。当电缆从卷筒中向首拉放至此标记点时，电缆必须停止拉放，余下电缆将从卷筒中抽出。为了明确知道该点在电缆上的位置，必须计算先入卷筒的那一段电缆长度，也就是拉放点至电缆尾端点之间长度，这个长度正是电缆标记长度。计算电缆标记长度对于主干及区间电缆是很重要的，如果电缆标记长度设置错误，并且该电缆已经被敷设且捆扎好，要解开该电缆并重新敷设之，将比重新敷设一根电缆还困难。 系统计算电缆标记长度，需要使用到如下计算参数： 标记节点：即电缆拉放点，电缆在船上该部位进入拉放位置，并作为首拉停止拉放标记处。 邻标节点：标记节点的左邻或右邻节点，用于确定电缆拉放方向，方向为标记节点至邻标节点。 拉放区域：即电缆卷筒在船上放置的区域，一般是标记节点所处之区域，或上邻、下邻区域。 拉放方向：首拉设备至尾拉设备所确定之方向，拉放方向编码：1--向上；2—向下；3—向艏；4—向艉。 电缆托盘设计系统对于电缆标记长度采用三种计算方法：直接计算法；关系计算法；坐标计算法，其中系统默认的计算方法为坐标计算法，但计算的优先级为：直接计算法>坐标计算法>关系计算法。 电缆标记长度电缆段确定原则是：以标记节点为分界点，电缆按先进后出原则出入电缆卷筒。所以电缆标记长度电缆段是取标记节点至尾拉设备的那一段电缆，即从分界点至拉放方向的反向那一段电缆。 4 电缆托盘设计任务 电缆托盘设计任务是根据电装生产设计产生的三份数据：“电气系统电缆数据”、“区域电缆路径数据”和“区域节点坐标数据”, 系统对此三份数据进行处理，生成中间数据，再对中间数据进行一系列复杂的处理后，输出<电缆托盘表>、<电缆托盘汇总表>和<电缆拉放示意图> 5 系统的组成 电缆托盘设计系统是船舶产品数据管理系统-电装分系统(SPDM-Cable)的一个子系统，其依附于SPDM-Cable系统，系统功能结构图如下图所示： 系统功能结构图 电缆托盘设计系统共计有36个功能项，其分别置于SPDM-Cable系统的菜单项：数据编辑之拉放工艺、数据列表之拉放工艺、电装设计之拉放工艺设计和电缆图形计算、报表预览之电装托盘表。

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我虽然看不大懂 ，但有人交流，一定的顶一下啊

跑跑龙套踮踮脚

顶了则个，虽然 电气方面的讨论比较少

金陵老船工

你说了一些电装生产设计最基本的概念.在这方面你们广船很有你们的特点,和我们的设计比起来,你们的细一些,很愿意和你交流在电装设计上的心得,实际上大一些的正规造船厂大家在这方面区别不大,最难的还是首制船,我觉得光谈电装是不够的,对管装也要有很大的约束,实际上设计部门管装的生产设计的好坏,对电装的影响是很大的,管装生产设计的人数很多,但大部分经验很差,既看不懂船体结构又看不懂电装图的人很多,画出来的管装图自然很不合理,造成电缆托架的大面积返工,电缆册自然不准确了.对电装生产设计人员来讲,经验和责任很重要,一个修正系数的准确与否,就是几万元的损耗.

SkyLineGuest

金陵老船工也是搞电装设计的吗？说说你们对《电缆托盘设计》的做法，我们互相学习，互同有无

billy

现在国内的生产设计的专业分得太细了点. 是不是也可以像欧洲那样就分HULL 和OUTFITTING呢. OUTFITTING 就包括了轮机设备,管系布置,电缆布置,风管布置及其他铁舾装件的布置. 在一个区域里有同一个自己做主的话,那么各地方的协调会考虑得好一些.

SkyLineGuest

如果是这样分，需要通才，一个人要具有多种技能，他要懂管路、内装、外装、还要懂电气，通才无法变专才

金陵老船工

原帖由 SkyLineGuest 于 2007-7-9 20:45:00 发表 如果是这样分，需要通才，一个人要具有多种技能，他要懂管路、内装、外装、还要懂电气，通才无法变专才

同意你的说法,一个人怎么会完全精通船,机,电,我努力了这么就,也不过觉得只掌握了点皮毛.BILLY先生有这牛吗?

billy

原帖由 金陵老船工 于 2007-7-9 20:53:00 发表 [quote] 原帖由 SkyLineGuest 于 2007-7-9 20:45:00 发表 如果是这样分，需要通才，一个人要具有多种技能，他要懂管路、内装、外装、还要懂电气，通才无法变专才

同意你的说法,一个人怎么会完全精...... [/quote] 我没这么牛,但我看到过这种人.事实上这跟培养的机制有关.其实生产设计很多涉及到的是布置.就是需要综合的知识.从TRIBON的模块分类来说,本身就是HULL和OUTFITTING. 在OUTFITTING里面就是包含了上面说的那些.大家可以自己打开来看一下的.在CELIK船厂,就是一个人负责和设计公司联系所有的专业的.船机电舾.当然他有不懂的时候也可以咨询他们公司的相当于专家组的人的.

金陵老船工

BILIY兄:看看老船工象不象这种人啊,嘿嘿.

billy

原帖由 金陵老船工 于 2007-7-11 20:12:00 发表 BILIY兄:看看老船工象不象这种人啊,嘿嘿.

在下愚沌,暂时还没有看出来.

Wuwei

我见过一个人，设计全船（铺管船）所有图纸，不过只活到五十多就爆血管，所以想长命，就不要懂太多。

gxww

其实也不是太难的事情，机制如果好，责、权、利分明，一定会出很多通才的。

康平

可·利用价值很高

roy0930

楼主的思路，非常清楚，只是现在既懂设计又有很强的二次开发能力的人是很少的