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中国造船工程学会2013年CAD/CAM学术交流会议

中国造船工程学会2013年CAD/CAM学术交流会议

  • 召开年：2013
  • 召开地：贵阳
  • 出版时间： 2013-06

主办单位：中国造船工程学会

会议文集：中国造船工程学会2013年CAD/CAM学术交流会议论文集

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  • 摘要：近年来，各船舶企业经过多年的信息化建设，己经拥有了众多的信息管理和业务系统，在信息化建设上取得了显著的效果。但这些系统由于建设时间不一，技术实现方式各有差异，系统异构性强，系统之间相互孤立，无法实现横向的信息互通、信息交换共享，可以说是非常典型的“信息孤岛”现象，大大影响了信息化整体效益的发挥。以人员信息和账户信息为例:长期以来，众多应用系统各有一套人员、账户数据，由于更新无法统一，相互之间存在许多不一致的地方，在实际应用过程中带来很多麻烦。也有采取在两个业务系统之间编写数据接口进行数据传输的方式，但过多采用这种解决方案会导致整个信息化结构更加复杂，可能带来其他无法预料“后遗症”。rn 以上问题的根本解决办法就是将企业数据资源整合，建立数据交换平台，以打通各护“信息孤岛”，实现信息互通、交换、共享。以企业服务总线为基础支撑平台，依据“一数一源”的原则，对企业各管理和业务系统数据进行调研分析，理顺业务逻辑关系，归纳整理出多个管理和业务系统共用的数据信息;对历史数据进行清洗比对，然后将这些干净的公有数据信息移植到新建的“中心数据库”，并确定将来任一项新进数据的唯一性入口;之后，各管理和业务系统统一共享使用“中心数据库”提供的公有数据，而不再各自维护重复信息，确保数据的唯一性。
  • 摘要：船厂生产能力是造船企业经营生产决策的基本依据.本文基于企业项目管理理念,结合实际船厂的经营战略目标,以工程计划为核心,通过物量、工时和预算评估船厂生产能力,发现制约生产的瓶颈作业单元,从而有的放矢地采取措施进行流程再造,进而提高生产资源的综合利用效率,实现经营目标.
  • 摘要：考核打分主要应用于公司生产部门对公司月度计划的进度反馈的考核,涉及的范围包括大中日程计划,分别有线表计划、主要节点计划、先行中日程计划、后行中日程计划等,从而实现对生产进度的跟踪和控制,在整个造船生产计划管理中处于十分重要的地位.本文分别从考核打分的提出、考核打分的构建、考核打分的实现展开,最终达到考核打分的目的;最后,结合实际提出改进建议.提出由于考核打分的结果，最终会影响部门的绩效，所以部分实际数据还存在着偏差现象。在这方面，监管部门需要在管理中进行加强监管，同时对于反馈的数据可以通过其他软件进行确认验证，如质量系统、物资系统等，挤除有水分的数据，真正做到数据的可信性、权威性。考核打分，是根据中间产品的结构和计划进行的，但是在实际和计划之间还存在着差异。典型的例子如总段，由于生产现场考虑到设备、场地、人力等资源的因素，部分分段未经总组就直接搭载了，那么总组、搭载日期究竟如何正确反馈就是个问题。这就需要生产现场要严格按照设计工艺建造，确保现场的安全和生产的质量。
  • 摘要：在船舶结构设计中,如何进行结构送审设计与详细设计的有效衔接和信息传递是应用船舶三维设计软件进行结构一体化设计的关键问题.在送审设计阶段采用大总段建模有利于模型和图纸的快速生成,而在详细设计阶段按分段进行结构细化设计有利于后续生产设计阶段的工艺设计.本文对船舶总段拆分模型数据重用涉及的基本问题和关键技术进行了分析研究,结合实船应用对SPD系统上实现的总段拆分功能进行了介绍,最后对总段拆分功能进一步优化升级提出了思考和展望.提出由于总段拆分需要经过“一拆二”逐步进行拆分，相对而言，拆分效率上不是太高。在己突破的总段拆分技术基础上，可以进一步考虑开发基于某个空间区域进行直接拆分功能，实现一步到位的快速总段拆分。目前实现的总段拆分功能，不具有结构拆分的可逆性，要实现船舶结构送审设计与详细设计双向自由变换和数据重用，尚需突破结构聚合技术。
  • 摘要：在船舶设计制造过程中,船体结构装配的过程是非常重要的一个环节,为了实现船体装配过程的有序管理,有效地指导装配施工过程,本文研究了船体结构树和船体装配树的构造,船体装配图和船体装配报表的生成方式,提出了船体结构装配计划方案,并在此基础上,通过对船体壳舾涂一体化建造方式的研究,展望了船、机、电统一装配计划的愿景和目标.
  • 摘要：本篇文章介绍了以NURB曲面构造船体轮廓为主要方法的建模软件的应用背景,具体阐述了NURB曲面构造船体轮廓方法,重点从建模软件的软件试用、软件界面、NURB曲面构造、建模特性等多个方面进行了详细软件评估分析,并分别列举了船舶专用软件、CAD通用软件的选用情况,最终给出了按照船舶设计、制造、分析进程,NURB曲面构造船体轮廓的CAD建模软件选用的方法.
  • 摘要：通过对视景仿真软件VEGA的应用,实现由船舶运动极短期预报的结果来判断民用甲板直升机是否安全起降及船舶运动姿态的视景仿真.开发了对船舶的运动数据接收、极短期预报和发送的实时程序,实现视景仿真的实时性.绘图程序实现船舶运动试验值和预报值的比较及对甲板直升机起降的判断.
  • 摘要：为适应信息化技术的迅速发展,满足大中型舰船上的日常业务办公需求,保障信息资源高效地收集、传输、存储和共享,加强协同,提高整体工作效率,为舰船指挥员及各级业务管理人员提供强有力的信息服务和决策支持,需要建立基于Web体制的舰船综合业务办公管理软件.本文介绍了舰船综合业务办公软件的设计原则,阐述了系统软件的架构、拓扑和开发平台,对系统软件的结构和组成进行分析说明,并详细对Web办公系统、内部邮件系统和即时通信系统进行了论述,指出了舰船综合业务办公软件建立全船统一的信息共享与交互公共平台的作用.
  • 摘要：现代的造船模式是采用船体分道建造技术、区域舾装技术和区域涂装技术，使船体建造、舾装和涂装三种不同类型的作业在空间和时间上相互协调和有机结合，从而形成的壳、舾、涂一体化的按“区域/类型/阶段”组织生产的造船模式。本文通过分析目前国内涂装工艺设计和Tribon涂装面积计算的工作流程,发现其过程中存在的不足,介绍涂装工艺设计软件系统的设计思路和工作流程.rn 本文介绍HSS PAINT SYSTEM针对其它涂装设计系统存在的不足，逐一加以解决，并在可视化、用户交互和自动化方面作了大量的改进和创新。HSS PAINT SYSTEM以AutoCAD为图形平台，以产品数据库为核心，能帮助设计人员在可视化环境下分阶段进行涂装部位或区域的定义，自动计算零件涂装面积，检验涂装面积计算结果，以及按需自动生成涂装工艺报表和涂料统计报表等，对涂装工艺只能化设计有重要意义。rn 目前HSS PAINT SYSTEM主要针对船体结构的涂装面积计算，下一步将会把管系等舾装件的涂装面积计算纳入涂装工艺设计软件系统。HSS PAINT SYSTEM是以产品数据库为核心通过从Tribon系统获取船体模型数据，然后再进行涂装工艺设计，今后将陆续开发出其它船舶三维设计系统与本系统的接口。
  • 摘要：SpOnBoard是软件中心专为造船测量开发的全站仪机载软件系统.该系统基于WINCE平台索佳全站仪,为船厂在分段数据采集、分段型尺寸测量、设计数据对比分析等过程中提供简洁、快速、准确的精度控制,配合已经开发成熟的三维模拟搭载(精度M3)软件,将在船厂精度管理过程中发挥重要作用.本文首先对SpOnBoard系统进行了简单介绍,阐述了系统中坐标系的建立方法、特殊的测量功能,然后针对某典型分段的测量内容描述了新的测量方法,对于其他船体分段检测与定位具有一定的参考作用.
  • 摘要：目前的船舶CAD(Computer Aided Design)研究往往还是以经验设计为主,而CFD(Computational Fluid Dynamics)技术仅仅作为一种评估和分析的手段,尚没有实现真正的性能驱动设计的目标.因此在重点探讨船舶CAD/CFD集成优化的实现途径时,文章分别阐述了基于FRIENDSHIP的参数化建模、基于SHIPFLOW的阻力计算以及基于Isight的数据集成和过程集成方法.最后,完成了5400TEU集装箱船的球鼻艏优化研究.研究表明:基于Isight的船舶CAD/CFD集成优化平台具有一定的工程应用价值.
  • 摘要：船舶交互式装配系统是为了实现船舶建造之前,对其建造方案、建造过程中的重要装配工艺以及重要设备的可装配性进行快速验证的软件工具.本文就该系统开发过程中的几项关键技术装配工艺统一数据格式定义、装配仿真模型轻量化、组立结构的交互式构建、动态装配过程可视化等进行了研究,并以某型散货船机舱分段装配工艺验证为例进行了仿真应用.
  • 摘要：目前物联网技术在军事领域得以广泛的应用,尤其是以RFID为基础的智能识别技术在舰船工程中的应用和发展更是正方兴未艾.本文首先简述了物联网技术层次架构,阐述了其在国内外军事领域应用现状及发展趋势,详细探讨了实现基于RFID技术的舰船物资智能管理系统、被装识别管理系统的应用方案,最后结合海军舰船工程的特点,分析了RFID技术运用在信息安全、环境影响及电磁兼容等方面的有关问题.
  • 摘要：根据受损舰船的实际情况,通过NuCAS平台建立的舰船数据模型对舰船扶正方案进行计算.计算所得方案考虑到自由液面对稳性的不利影响,只对压载水舱采取注满、排空以及不变三种操作方式,使系统具有实用性;计算方法采用遗传算法的思想,运用自主开发的NuCAS平台快速获得遗传算法中最为关键的适应度函数值,使系统具有高效性;系统通过某舰船的实例计算,验证了采用智能扶正系统生成的方案具有有效性.
  • 摘要：国外围裙设计已实现三维设计与放样,而国内仍主要为二维设计,这已经影响到围裙的制造与成型精度.本文在CATIA中进行二次开发,可实现从围裙典型剖面至三维模型的快速转换,包括开式手指、滑板指、囊筒等可拆卸部件的建模,并充分利用CATIA强大的关联功能实现手指的批量建模.由围裙三维模型,即可剖切出各截面处的围裙剖面形状,再与成型计算结果加以验证,若有需要则返回修正三维模型.利用CATIA的Outlaying功能可实现围裙的三维快速放样,与二维放样相比,可保证首尾转角处围裙的精确放样.此外,利用三维模型可方便快捷地统计围裙系统的重量重心统计,以及为制造厂备料等提供较准确的信息.
  • 摘要：当代航天技术和通信技术的发展,显著改变了以往船岸之间的传统通信方式,海事卫星技术正深入应用于遥远距离的船舶与岸基通信.本文首先介绍了国际海事卫星INMARSAT系统的发展背景和应用情况,阐述了国际海事卫星系统的构成和通信体制,对INMARSAT系统的主要类型通信终端的特点进行分析说明.并对基于国际海事卫星INMARSAT系统的船岸数据通信应用特点情况进行了论述,最后进一步指出了国际海事卫星通信为提高船岸信息交互效率和通信可靠性提供了技术基础.
  • 摘要：船舶企业在提升信息化集成水平,以信息化促进工业化的过程中,必须重视信息安全保障建设.本文针对船舶企业信息安全保障建设过程中,依照国家等级保护相关标准要求从安全管理体系和安全技术体系建设进行了探索.提出要完善船舶企业信息安全建设的参考标准和原则，建立健全适合船舶企业发展目标的信息安全管理体系，加强信息安全技术体系建设，推进数据集中管控，重点实施以瘦客户机为主的桌面云终端，全面提升技术防护能力，满足新形势下安全保密要求。
  • 摘要：造船生产是一个长周期的过程,如何进行总体进度的控制,保障计划的执行是本文研究的重点.本文主要研究如何构建计划进度S曲线,利用信息化技术,结合计划管理工具,实现计划进度S曲线;然后通过对计划、实际、标准三条进度S曲线的分析、跟踪,来控制整个造船生产进度;并在实际工程产品上应用以进行验证,结果表明能够满足要求,有效控制计划进度;同时,针对其中存在的不足,提出一些改进建议,以更好的为造船生产服务.rn 目前的进度S曲线主要是基于完成物量来进行，其时间跨度不是很精准;如产品跨月生产，在完成进度上就不会体现，但是从整体进度上是完全控制。主要是因为造船是边设计边生产，对于首制产品，很多产品尚不明确，只能采用基本的预估物量的方式进行。利用工时来构建S曲线是比较理想的方式，结合实动工时管理就可以解决上述问题。rn 目前的进度S曲线选择的阶段是造船的主要阶段，如果要实现精细化管理，尚需对阶段进一步细化，完善进度S曲线框架。rn 在软件开发上，进度S曲线展示显示可以进一步优化，避免显示百分比的重叠等问题，同时统计内容可以进一步完善。
  • 摘要：随着船市行情不断的震荡和下行,造船企业不得不加强管理修炼,以提高成本管控的能力.而造船企业经过多年的信息化建设,已经深入覆盖设计、制造、管理等诸多环节,通过管理信息化建设己成为造船企业提升企业竞争力的重要战略,但随之管理信息化也暴露出管理和信息化的"两层皮"现象,即管理模式沿用传统理念,管理工具采用信息化手段,严重制约着造船企业效率和效益的双提升.实际上造船企业管理信息化面临的根本问题不只是信息技术问题,而是管理基础的问题,不同步重视流程管理和人的管理,这恰恰是造船行业信息化仍处于低端徘徊的根本原因.因此造船企业信息化建设应当将管理流程和人相互补位管理流程和人相互补位,只有将"以流程为中心"和"以人为本"是相辅相成,才能有效提升造船企业企业管理信息化的水平.
  • 摘要：根据中国船舶修理企业不断发展需要,近年来许多船舶修理企业引进修船数字化管理系统,工程项目即修理项目贯穿于整个修船数字化管理系统,是系统集成运行的主要脉络.本文主要是以上海华润大东船务工程有限公司修船数字化管理系统为基础介绍工程项目管理的应用情况,主要包括工程项目管理功能结构、主要功能、编码规则、流程图等. 修造船ERP系统实施是一个系统工程，遵循的是“效益驱动，总体规划、重点突破、分步实施、推广应用”原则。从ERP系统目前在华润大东公司的实际使用情况来看，其中工程项目应用管理模块有效解决了工程项目难于控制、成本结算比较困难等问题;实现船舶原始资料的完整性，保证了在工程承接时成本能够精确估算、及时报价;完成工程项目、完工单管理以及对内对外结帐管理的规范化、系统化、流程化;帮助华润大东公司快速、规范、准确地编制完工单，及时进行完工结帐;为华润大东公司实现快速报价、结价与成本分析奠定基础。
  • 摘要：本文研究了一种在CATIA船体结构设计模型与结构有限元网格模型之间进行信息交换的方法,解决了两种模型间结构件属性数据自动流通问题.避免了船体结构设计模型建模完成后必须对自动生成的有限元网格模型再次定义和录入大量网格单元所属结构件的属性数据.该方法以结构设计模型为基础,通过对CATIA系统做二次开发,实现有限元网格模型的自动生成,并建立和维护设计模型与有限元网格模型间的准确映射关系.通过接口软件开发,实现将设计建模中定义的构件属性信息自动导入为有限元模型中的网格属性定义.以某油船一货舱段为例,应用该方法实现了有限元模型自动生成和自动属性定义,完成有限元静力分析计算,验证了该方法的可行性及实用性.
  • 摘要：本文基于NURBS的表达方式,采用参数化设计思想,从曲线光顺性原则出发,将船体曲线的改进能量函数作为优化问题的目标函数,同时将该改进能量函数与传统能量法及harries提出的优化目标函数进行了比较,最后根据设计者给定的几何形状特征参数便能够得到相应的光顺船体曲线的控制顶点,从而对船体实现快速的参数化建模.
  • 摘要：A级防火分隔设计缺少适用计算方法,设计方案的优劣通过耐火试验才能得到检验,企业为此投入不少试验成本.对A-60级舱壁标准耐火试验过程进行了有限元仿真的研究,仿真模型较好地表征了A-60级舱壁标准耐火试验结果,为利用有限元方法进行最佳防火分隔设计奠定了基础.
  • 摘要：为了能够更加准确地监测船舶强度,避免事故的发生,船舶结构实时监测系统被引入了现代船舶.船舶结构实时监测系统通过在船体结构中植入传感器实现实时监测结构应变变化来及时发现结构早期损伤,从而采取相应的措施来确保船舶航行的安全.本文结合SQL Serve数据库和有限元计算软件开发了船体结构应力实时监测系统,论述了结构实时监测的原理,并介绍了传感器的布置方式,从而为船舶结构实时监测系统的实际应用提供了保证.
  • 摘要：现代化的舰船工业控制系统必须具有实时信息平台.目前进口与国产的PLC、DCS等控制器只有串口、现场总线等串行通讯接口,是计算机技术领域的中低端产品,而实时数据库信息平台才是计算机领域的高端产品.用串口通讯构成的信息中心,其系统容量小、工作速度低、人工协议组成信息中心需要陆上将系统的所有设备大规模联调,是人海战术工作量太大,劳民伤财,在大中控制系统中难以实现.因此发展具有信息平台的免除陆上联调的通讯全自动化的新型可编程控制器的高端产品是现代化的需要.本文介绍具有AutoNet数据库信息平台的PPC200全功能可编程控制器高端产品的设计要点及创新工作原理,将传统的PLC、DCS、ICU功能综合于一体,是新一代的舰船工业控制系统.
  • 摘要：在船舶生产设计过程中,船体结构舾装开孔是船体设计专业与舾装(管系、风管、电气)设计专业协同设计的非常重要的工作内容,为了实现船体结构舾装开孔的快速定义和对舾装开孔数据的有效管理,本文对船体结构舾装开孔协同设计中涉及的问题和关键技术进行了分析研究,结合实际应用对SPD系统上实现的船体结构舾装开孔功能进行了介绍,最后对船体结构舾装开孔功能进一步优化提出了展望.提出在己实现的栖装开孔协作设计功能基础上，可以进一步考虑提高舾装专业提交的开孔数据质量并考虑扩大基于舾装开孔数据库的应用。如在舾装专业提交开孔时增加开孔与结构板缝之间距离的检查，对不合理的开孔位置进行预警，减少后续的交互环节。针对出全船舾装开孔图的需求，考虑舾装开孔图的自动生成，进行开孔信息的自动标注和相关统计。目前，SPD系统在两方面都进行了研究开发，并取得了部分成果，相关功能正在应用完善中。相信SPD舾装开孔协作设计功能会更加完善，为专业协同设计提供更好的技术支撑。
  • 摘要：随着现代造船模式的推进，造船企业的生产方式和管理方法也随之改变。从传统的大而全的生产方式转变为以专业化生产为主、总装造船企业与配套企业并行协同生产的造船模式。在这种方式下，管子生产加工企业作为造船企业的重要配套企业，不仅需要与设计部门之间进行信息交互，还需要与供应链上的相关企业进行信息交互。在企业内部，要保持信息的准确性、一致性、完整性，还要尽可能增强系统的柔性，满足随需而变的要求。rn 本项研究从现代管子加工业务流程的调查和分析出发，研究了适合管子加工车间业务流程所需的信息管理系统、数据库设计和信息流，分析了管子加工过程中的主要信息对象及其相互关系。提出了从设计数据获取加工工艺数据、采用加工工艺相似性原理进行生产安排。实现加工工艺相似性进行生产的一个重要基础是建立管子信息对象的信息模型。并且以管子主要信息对象为主，建立了管子信息表、管零件信息表、管子加工工艺流程表、物料基本表、生产过程记录表等。建立管子产品信息模型的结构、资源信息模型的分类和构成、以及业务过程信息模型。在此基础上并根据管子加工过程中信息化现状和要求，提出了管子加工车间信息化的应用体系及系统体系架构，对管子信息集成和应用方法进行了研究，建立了管子车间加工与管理系统和与此相对应的数据库。
  • 摘要：随着现代造船模式不断推广,造船企业的生产设计得到不断的深化,生产过程的精细化管理依赖于生产设计,因此合理、有效的组织生产设计数据,使之服务于生产成为当前船厂信息化研究的重要课题之一.本文通过对设计工艺数据全生命周期管理过程进行深入地研究,引入了基于变更历史的版本控制机制,构建具有造船行业特色设计工艺数据统一发布平台.通过对本平台的构建,一方面满足设计部内部关于设计数据管理流程规范的需求,包括设计数据统一集中管理、数据的版本更新、版本比较以及审批发布流程等;另一方面通过对设计数据的深加工,满足生产管理部门、生产部门管理及信息化需求,加大生产设计对生产过程管理的服务力度.
  • 摘要：以沪东中华造船有限公司开发的HD-SHM软件为平台,8000 t级江海直达货轮为例,通过HD-SHM的型线系统,完成全船型线生成与光顺,从而得到全船的三向型线文件,再运用系统中得到的三向型线文件最终生成船体曲线.研究表明，进行船体型线生成时，型线的修整极其重要且繁琐，方法较多，总原则是通过增加和修改控制点来达到修改型线曲度与光顺的目的;特殊部位如舰封板、舰轴及甲板线的制作，注意技巧，根据不同船型，选择相应数据以及制作方法;进行型线光顺时，无论是理论型线的三向光顺，还是肋骨型线的光顺，均需看曲率棒的变化趋势，密集的控制点可选择删除次要点，以保证型线的光顺性，最终生成完整的三维立体型线图。
  • 摘要：本文根据IMO现行的规范,分析了专用散装谷物舱室的倾侧力矩的计算方法,以中国船舶及海洋工程设计研究院自主研发的船舶初步设计软件NuCAS为平台,运用Visual C++语言完成对不同的类型专用谷物舱室各种装载情况下的倾侧力矩计算软件的开发,通过对实船谷物舱室倾侧力矩的计算,结果与传统手工计算结果基本吻合,表明该软件具有精度高,速度快的特点.
  • 摘要：本文介绍PPC200的"五性"设计方法,介绍其应用原理.提出为了保证军舰设备能够达到较高的安全性、可靠性、维修性、保障性及环境适应性,保证军舰设备极强的战斗力,必须进行专门设计,专门设计的具有信息平台的PPC200型通用控制器标准监控模块能够达到上述五性的高要求.
  • 摘要：潜艇人—机—环境系统是一个复杂的系统,应用系统分析方法,对人—机—环境系统设计方案进行建模分析.本文从系统分析的概念和要素出发,确定了系统分析的基本步骤,并将其应用到潜艇人—机—环境系统中.从系统工程发展的情况看，系统分析方法己经显示出上升为一般科学方法论的趋势，系统分析方法在潜艇人-机-环境系统中的应用，继承和发展了传统综合分析方法的优点，又避免了各个设计制造部门“条块分割”的缺点，使得设计制造工作能够从系统的角度上进行科学地规划和运筹，从而实现系统整体最优的效果。当然这方面的研究刚起步不久，今后的工作主要应该从进行广泛的调研，建立科学的人-机-环境系统模型入手，最终制定出符合中国实际情况的潜艇人-机-环境系统规范，并将其应用到新的潜艇研制工作中去。
  • 摘要：在游艇设计中,为了实现设计初期大量重复计算的自动化和三维型线图的快速生成,对型线的设计过程进行了研究,并以Access为数据库,Visual Basic6.0编程语言,对AutoCAD进行了二次开发.通过输入目标船的基本参数,实现了船型系数计算,总阻力的估算以及型线的生成,并以AutoCAD为平台输出了游艇的三位型线图和基本型线图,基本实现了计算机辅助设计系统的雏形.

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