1、系统集成技术在船舶设计制造软件中的应用摘要：TRIBON 系统软件由船体设计模块、舾装设计模块和系统管理与维护模块 三大模块构成，TRIBON 软件无缝集成了基本的通用机械 CAD模块与专用的船舶设计软件 NAPA，TRIBON 软件系统为船体结构设计者提供了一个优良的平台，提供了从基本设计到施工设计的一整套流程，显示出其独特的优势。 本文主要对系统集成技术在船舶设计制造软件中的应用进行了分析探讨。 关键词：TRIBON；船舶管系；生产设计；二次开发 中图分类号： F407 文献标识码： A 引言 随着数字化造船和现代造船模式概念的提出,我们在船舶设计领域已经广泛地应用了 TRIBON 生产设
2、计系统。集船体、机、管、电、栖装于一体的 TRIBON 生产系统,能够在计算机系统中建立三维数字模型,生成符合用户需求的图纸以供生产施工使用,实现了多用户同时作业、共享数据以及数据及时更新等功能,使工作效率大幅提高。 一、基于 TRIBON 软件本船的建模流程 1、输入主尺度,工程建立 线型光顺工程的初始化确定坐标原点及坐标系、主船体名、主曲面甲板名、附加船体名及曲面平台名、船体曲线命名规则、板缝命名规则等。 2、初始化菜单建立各类用户船体标准 进入到 TRIBON 系统的 INITHULL 菜单栏里,根据工厂的具体施工条件和要求建立各类标准,如材质、切口形式、材料、结构连接形式、扶强材端部形
3、式、折边形式、肘板形式等。该项工作通常由项目负责人或由项目负责人责成他人完成,一旦确定则不能修改,否则所建模型将会有较大返工。 3、建立平面板架 通过人机对话形式先后输入板架名、板周界信息,板架是左舷、右舷还是跨中且是否对称,板缝、板厚、理论线方向、板上的加强筋甚至余量、收缩余量等;然后自动生成 SCH 文件,存放在结构数据库里,这样一块平面板架就生成了。TRIBON 软件还可以生成折角板架、槽型舱壁、波形舱壁等各类板架。 4、建立曲面板架 平面板架和曲面板架可同时建模,可以通过人机对话的形式生成。与建立平面板架不同的是输入时应按顺序输入该船外板的板缝、加强筋、板架名、板厚、开孔等,通过打断和
4、收集来最后生成各分段曲面板架,生成后的板架放在结构数据库里。 5、分板 若模型建立无误,自动运行程序完成分板这一过程通常只需几分钟,其将立体板架分成平面的板材和型材,平面板材存放在板材数据库,平面型材存放在型材数据库。这一做法不仅彻底改变了以往船体结构需要人工放样的方法且便于日后提取板材和型材的数据信息,进行编号、装配、焊接、套料等,直接指导生产、出图及计算重量重心、出零件清单等。 6、装配与套料 设计人员可以通过程序建立各船体构件安装树,可以通过人机对话形式生成且直接指导生产,省去以往人工编写工艺流程的方法,但该环节要求装配人员懂工艺制造方法。通过人机对话的形式还可将一块块零件布置在一张张钢
5、板上,省去以往人工套料费时费力的方法,但要求套料人员必须仔细认真。若是高强度钢,取材时就一定要取高强度钢,否则将误导生产,造成大量返工。 7、出图 设计人员可以通过立体模型生成详细的平面结构图。因为 TRIBON 能快速给出船体结构每一处、每一个你想看到的剖面情况,所以针对复杂区域,可以多剖几个剖面。通过各剖面情况,可以很快发现问题,然后再修改设计。由于 TRIBON 软件自身有拓扑关系,模型修改后,只要刷新一下,各剖面就会自动完成修改。 二、TRIBON 在船舶设计中的应用研究 1、TRIBON 在船舶电气设计中的应用 应用 TRIBON 进行船舶电气生产设计分为建模、布置、出图三部分的内容
6、，采用 TRIBON 进行船体和电气的三维空间建模和可视化布置，可以方便的对模型尺寸和位置进行调整，缩短了工作时间。电气设备以及各种托架、贯通的建立是采用 TRIBON 进行电气生产设计的基础，后续的设备布放、电缆托架的布置、干涉检查、工程图纸等都取自三维模型和附属信息，模型的建立要做到准确、详细、全面；在建模前，要有一个统一的空间布置原则，将轮机管系、电气托架、风管等系统在空间上按层次划分，各自在自己的区域上布置，避免空间上的相互干涉；电气设备的图纸版面是根据船厂实际要求设计出来的，尺寸的标注和图框的设计制作是在 CAD 中完成的，但是要经过 TRIBON 软件的模型数据库和剖图功能把需要的
7、模型从 3 个方向剖视出来，再把剖视图导入到 CAD 中出图。 2、TRIBON 软件在船舶管路设计中的应用 TRIBON M3 系统针对管路设计过程的各阶段分别提供了不同的应用模块来满足设计人员的设计使用要求，TRIBON 软件独特的技术特点构成了船舶管系详细设计和生产设计两个设计阶段的桥梁，确保了管系的二维原理图在三维管系生产设计时，对设备连接和单元布局中最直接、最科学地贯彻二维原理图所定义的管路走向，在完成二维原理图绘制后，在TRIBON 中选择绘图工作窗口，用户在二维舱室布置管路。利用 TRIBON 系统进行管子放样工作，实际上是以 TRIBON 系统为主体，其它 CAD/CAM 方式
8、为分支的全方位应用体系，它充分发挥了 TRIBON 系统的优势，又灵活地运用了其它方式作为补充，使其不断满足生产的需要。 3、TRIBON 软件在船体结构设计中的应用 使用 TRIBON 软件前，先由设计院完成全船基本结构图以及首、尾、机舱、货舱、上层建筑等大分段图纸的绘制，其余大量的工作包括适应船厂分段建造的各个小分段、工艺编号、装配、放样、套料等在第二个环节中由工厂完成。使用 TRIBON 软件后，在第一个设计环节中，通过建模就可以将施工设计所需的所有信息输入进去。 三、TRIBON 的应用前景展望 从船舶设计的实际操作中发现，很多新手很难看懂结构图，尤其是机电专业的结构图。TRIBON
9、解决了这一难题，它接近实船的空间模型，更有利于各个专业的协调与配合。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，可显著提高建模的效率。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
10、TRIBON 系统中来做，实现数据、图形资源的共享，减少不必要的重复劳动，节省了工作时间。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，进一步采纳生产部门和管理部门的意见，综合优化后投入使用，这不仅是 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、管理水平的质的飞跃。完善生产设计的编码系统，包括船体生产设计编码与舾装生产设计编码，使它们与 TRIBON 内部的零件代码系统相匹配。结合船舶工厂的实际需要，开发数据与图形接口及应用程序，使工厂原有设备能与 TRIBON 系统连接起来，充分发挥该系统的功能。还包括对汉字显示与打印的开发利用，使 TRIBON 软件的使用更加适合中国的国情发展。 结束语 开发利用好 TRIBON 系统，有利于更加深入有效的开展造船生产设计，节省了设计时间，缩短了造船周期，增强了企业的制造能力和参与国际竞争的能力，促使我国的造船水平位于世界前列。 参考文献 1刘清芝,胡仰栋.面向对象的软件集成技术研究J.计算机应用研究,2004(08):76-79. 2沈壮志,船舶设计系统 TRIBON 的二次开发J.机电技术,2009(1):61-63. 2 王强.基于 TRIB ON 的船体生产 设计 J.造船技术,20 11.
