Tribon船体生产设计应用 Tribon系统是一套计算机辅助设计、生产及信自、集成软件系统,可用多种方法建立三维船舶数字模型。应用统一的船舶数字模型,在船舶设计的各个阶段能够实现各专业之间的信息共享,从而可以通过网络实现并行设计,降低专业间的协调成本,减少设计和制造中的修改工作量,提高设计质量,缩短设计周期。 Tribon系统建模 船体建模的目的是建立船体的信息模型,应用Tribon系统的以下模块进行船体生产设计: 船体标准初始化模块(Initiate Hull Standards); 平面建模模块(Planar Hull Modeling); 曲面建模模块(Curved Hull Modeling); 装配计划模块(Assembly Planning); 焊接计划模块(Weld Planning); 生产信息界面(Hull Production Interface); 套料模块(Plate Nesting). 各模块功能如下: 船体标准初始化模块 通过该模块对其它船体模块正常运行所需参数及文件进行配置,建立起船体生产设计所需的Tribon系统船体标准。系统初始化工作是Tribon船体系统应用中很重要的一个环节,主要包括以下内容: 船型参数设置。输人船型参照、结构参照、分段名、分段划分、定义肋位号和纵骨等信息; 型材规格、端切形式和连接形式以及面板参数设置; 贯穿孔和补板参数设置; 坡口形式参数设置; 肘板类型规格参数设置; 材质参数设备; 零件编码参数设置; 套料参数设置。 平面建模模块 利用该模块输人结构数据,进行船体内部平面板架结构的建模工作,除定义结构信息,还可加放相应的工艺信息,白动进行零件编号等,建模完成后出分段结构图。平面建模与曲面建模是同时进行、交*作业的,平面建模的比重较大。因为平面建模要参照曲面建模的结果,通常曲面建模要先于平面建模。 曲面建模模块 利用该模块进行曲面构件的结构建模工作,主要是外板板缝线生成,外板型材生成和曲面(通常指外板)板架的生成。加放相应的工艺信息,建模完成后出分段外板展开图。 装配计划模块 需要细致的考虑分段建造方法,确定小组、中组和大组的划分,然后进行模拟装配,使各零件具有了装配代码,其过程实际上就是计算机模拟造船,在模拟的过程中能发现装配的问题和模型自身的问题,此时需及时的反馈到建模人员,做相应的修改。该模块提供了强大的出图功能,可以出组立作业图,该作业图以组立为单元,通过立体图和平面图,配以组立零件配套表,全面直观的反映了装置作业信息,像一本连环画一样,它是"傻瓜式造船"的一部分。 焊接计划模块 焊接计划模块是Tribon生产系统的一部分,利用Tribon平面、曲面建模模块生成的模型和装配计划生成的装配树,根据设定好的焊接配置文件,可以自动的检测出所有焊缝,从模型中读取对接焊缝的坡口信息,为角接焊缝设定焊脚高度,并可排定焊接顺序,最后生成焊接报表和焊接顺序报表,报表中的焊接信息为工时定额提供确切的数据。 生产信息界面 该模块信息量巨大,提供了强大的生产信息计算提取功能。分段模拟装置工作完成后,可在该界面完成以下工作:从模型中分离出零件并送人零件数据库;出零件表原始数据,通过自选开发的外挂程序对该数据进行整理,生成满足生产需要的零件表;出材料清单、型材加工图和套料表,进行型材套料生成切割数据,重量重心计算;生成样板数据和图纸,生成胎架数据和图纸等。 套料模块 利用该模块对板材数据库中的零件进行套料工作,出数控切割、门式切割、板条切割和光电切割等版图并生成相应的切割文件。 由上面所述可知,充分利用这七大模块,能够实现的不仅仅是三维的船体结构模型,而且包含大量的工艺信息和管理信息。Tribon系统以"生产信息模型(PIM)"为核心,实现了设计、生产与管理信自、的集成化。 船体生产设计 船体生产设计全面应用了Tribon系统,导致船体生产设计的内部工作流程发生了很大的变化,Tribon的操作流程基本上决定了船体生产设计的内部工作流程。船体内部通常分为建模组、工艺组、后处理组和特殊技能人员。特殊技能人员是指系统支持人员、专业的焊接技术人员和船体工艺人员。较多传统专业划分,新的职能组其工作内容有了巨大的变化。 前期设计准备工作 图纸准备工作:生产设计全面展开前,需要完全包括分段划分图。材料订货清单、全船理论线图、临时工艺孔布置图、全船精度管理图等文件的设绘。整理好设计院所提供的详细设计结构图纸和文档,建立起分类保管体系,电子版的目录结构和权限设定,方便员工查看调用。 详细设计图纸质量反馈:细心研究设计院所提供的结构图纸,针对模糊结构和不合理结构,适时提出反馈意见。 生产设计标准制定:以厂标为依据,此处指Tribon系统运行标准,包括分段板架命名规则、贯穿孔及补板形式、切口及开孔形式、型材端切形式、肘板形式、坡口标准等,为建模工作提供标准化依据。 初始化设定工作:为船体建模工作提供系统保证。 制定"设计方针书";设计方针书作为指导生产设计的工作纲领,同时根据生产部门的工作计划制定生产设计节点计划,将计划具体落实到每位设计人员。 钢材订货工作:按照HANA模式以分段为单位,计算器加比例尺进行手工套料订货,翔实完全各分段的钢材分配图并备案。 船体生产设计内部流程 以分段为单位,船体生产设计典型的Tribon的操作流程如下: 根据送退审结构图纸和船体设计标准,利用平面建模模块和曲面建模模块,完成船体结构建模、工艺信息加放和船体结构图的出图工作。 根据分建造方案,利用装配计划模块完成分段小组、中组、大组装配,生成各零件的装配代码,确认后利用生产信息界面进行板架分离,生成船体零件,分别投放到板材数据库和型材数据库中,利用平面建模模块进行零件号编码,出分段作业图。 至此分段建模工作结束,此时的分段模型包含结构信息、、零部件装配信息、精度管理信息和焊接信J白、,是一个完整的分段信息模型。由于Tribon采用了统一的船舶数字模型,装配树可及时更新。在进行结构、工艺校对前,模型已经基本正确了,所以可提前进行装配计划工作。此外,为了满足施工工艺要求,经常需要建模人员修改模型,同时也会发现一些建模差错,而通过板架分离和零件号编写,也可以查出建模中的问题。这样,图纸校对和模型校对双管齐下,保证建模的合理性和正确性。 分段建模工作结束后,进行的是满足生产要求的生产信息提取工作,主要利用生产信息界面来完成。内容包括生成分段零件表原始数据,利用自行开发的程序对该数据进行整理,生成生产所需零件表;出型材加工图和套料表,进行型材套料生成切割数据,重量重心计算,吊码布放;生成样板数据和图纸、生成胎架数据和图纸等。 后处理也是生产作息提取的一部分,利用套料模块进行板材套料,出分段数切、门切、板条切割版图,生成相应数据,然后利用生产信自、界面整理出材料出库单。
Tribon船体系统的改进和拓展 目前平面建模模块在应用上是以分段为单位进行建模的,这将导致横舱壁或纵舱壁要许多人按分段划分分别来建模。但Tribon系统提供了Jumbo Panel(即大板架)的建模功能,而且还具有Panel Jumbo Split功能,也就是说许多主体结构可以用大板架来统一建模,然后分割到各分段中去,结构细节由各人完善。由此,可在全船展开大板架主结构建模,可显著提高建模效率。 涂装方面也需用装配计划模块,可以根据需要生成立体消隐图,而且系统可以比较方便地提供部分涂装面积数据。这两者对于涂装工艺而言,是必需的,故可以考虑涂装工艺放到Tribon系统中来做,实现数据、图形共享,减少不必要的重复劳动。 装配计划和焊接计划两个模块结合使用,在 1007船出图形式的基础上,进一步听取生产部门和管理部门的意见,综合优化后投人使用,不只是Tribon应用方面的又一重大突破,更是推进"一级定额",提升管理力度、管理水平的飞跃。
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