畢業(yè)論文-船機3122

1、 NANTONG SHIPPING COLLEGE畢業(yè)設(shè)計（專題論文）題 目 淺談Tribon在上建管系生產(chǎn)設(shè)計中的應用 姓 名 郭學兵 系 部 輪機工程系 專 業(yè) 船機制造與維修 班 級 船機3122 學 號 0212121072 指導教師 陳培紅 2015年 05 月 20日V 輪機工程系畢業(yè)論文淺談Tribon在上建管系生產(chǎn)設(shè)計中的應用摘要 隨計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及，軟件行業(yè)不斷推出各類軟件，來滿足各個領(lǐng)域的應用和需求，在船舶生產(chǎn)設(shè)計方面，Tribon軟件已經(jīng)成為這個行業(yè)的標準。關(guān)鍵詞 Tribon M3；管系生產(chǎn)設(shè)計；管路模塊目錄0 引言-11 生產(chǎn)設(shè)計的由來及其發(fā)展-11.1 生

2、產(chǎn)設(shè)計的由來-11.2 設(shè)計階段的發(fā)展劃分-22 管系生產(chǎn)設(shè)計-32.1 管系生產(chǎn)設(shè)計流程-33 管系生產(chǎn)設(shè)計基本原理-3 3.1 管路布置的基本原理-3 3.2 管路布置的手段-44 Tribon管系設(shè)計-64.1 Tribon系統(tǒng)簡介-64.2 Tribon管系設(shè)計-74.3 管系設(shè)計管理模塊-84.4 管系建模模塊-84.5 出管子、支架零件圖-8結(jié)論-9致謝語-10參考文獻-11 輪機工程系畢業(yè)論文0 引言江蘇新世紀（時代）造船有限公司，花費數(shù)百萬元引進Tribon系統(tǒng)及它的各類服務軟件。在此談談該軟件在上建管系生產(chǎn)設(shè)計中的使用?，F(xiàn)今，全球已有數(shù)百個廠家用上了該軟件對船舶進行設(shè)計和生產(chǎn)

3、，如歐洲的挪威、德國、法國，亞洲有中國、日本、新加坡等國家。20世紀90年代初，國內(nèi)許多船舶行業(yè)的設(shè)計部門及船舶科研院也都相繼購買了該軟件。因此，能夠熟練和完善Tribon軟件并發(fā)揮好該軟件的功能，有利于提高生產(chǎn)設(shè)計效率，減少人員工作量，縮短實際所用的造船期，也使我國的造船水平能夠與國際相接走入世界前列，參與國際競爭。Tribon軟件可以為設(shè)計人員提供多種方法建立船舶三維數(shù)字模型。其特點是在于使用計算機建立起的船舶生產(chǎn)信息庫，也就是說能在計算機系統(tǒng)里面建立一個船舶的實體模型。它能完成的不僅僅只是繪制生產(chǎn)用的圖紙，還有就是能夠?qū)Ω鞣N信息數(shù)據(jù)進行計算、管理、統(tǒng)計，這些信息能夠直接被提取出來并用于生

4、產(chǎn)和制造，它完成了生產(chǎn)設(shè)計與生產(chǎn)準備的統(tǒng)一。鑒于數(shù)據(jù)庫可以共享的情況，設(shè)計人員可以更加方便、快捷、直觀地訪問數(shù)據(jù)庫的信息，使得每個設(shè)計人員都可以看到其他設(shè)計人員所有模型的最新變動情況，這樣各專業(yè)之間就可以平行作業(yè)和相互協(xié)調(diào)，能夠比較明顯地降低專業(yè)間的協(xié)調(diào)成本，減少設(shè)計過程和生產(chǎn)制造過程中大量修改的問題，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期。這對造船是很重要的，因為能夠合理的安排造船周期和節(jié)省出造船的時間對船廠來說將是很大的金錢。1 生產(chǎn)設(shè)計的產(chǎn)生及發(fā)展1.1 生產(chǎn)設(shè)計的產(chǎn)生由于現(xiàn)代焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，從過去鉚接時代的“整體建造”也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺侄谓ㄔ臁?。船舶生產(chǎn)設(shè)計也從只提供“造什么樣船”的圖紙，漸漸地

5、發(fā)展到了要求設(shè)計人員在設(shè)計圖紙時要標注焊接坡口、裝配余量設(shè)置要求以及提供分段建造的劃分圖、船臺大合攏順序圖等。這些內(nèi)容實際上是在考慮“怎樣造船”的問題了。在這樣的基礎(chǔ)上，設(shè)計者們開始思考“怎樣合理組織造船”的問題，希望在生產(chǎn)設(shè)計中的各個階段，如材料流程、加工、預裝配、裝配和總組等階段所必須的資料和數(shù)據(jù)，都能詳細地表示在圖紙上或者是清冊上。這在造船行業(yè)中已形成設(shè)計、建造、管理一體化的概念。1.2 設(shè)計階段的發(fā)展劃分 1）國內(nèi)現(xiàn)行的設(shè)計階段主要劃分為：初步設(shè)計階段、詳細設(shè)計階段和生產(chǎn)設(shè)計階段。（1）初步設(shè)計階段：從船東要求的建造規(guī)格書或咨詢價開始的進行船舶總體方案的設(shè)計，主要用到的軟件有Napa

6、、Maxsurf 、Sesam 。此過程主要提供詳細的設(shè)計規(guī)格說明書、總布置圖、艙室布置圖、設(shè)備廠商表等。這些既是現(xiàn)階段提供報價的資料，也是后階段設(shè)計的依據(jù)。 （2）詳細設(shè)計階段：根據(jù)造船合同的技術(shù)文件要求以及修改意見書，進行的各個具體技術(shù)專業(yè)項目的設(shè)計計算和關(guān)鍵部分圖紙的繪制。主要用到的軟件有Napa 、Ansys 、Tribon 。這個過程要提供以下圖紙和資料： 相應驗船機構(gòu)規(guī)定送審的圖紙和相關(guān)技術(shù)文件。 造船合同中規(guī)定送審船東認可的圖紙和相關(guān)技術(shù)文件。 船廠所需的物料、設(shè)備的訂貨清單。 船舶生產(chǎn)設(shè)計過程所需的圖紙、文件和數(shù)據(jù)。（3）生產(chǎn)設(shè)計階段：在確定了船舶總體建造方針后，以詳細設(shè)計作為

7、基礎(chǔ)，再根據(jù)船廠自身所具備的條件，按照工藝階段、施工區(qū)域和單元繪制等記錄各種工藝技術(shù)指標和各種管理數(shù)據(jù)的工作圖表，以及提供生產(chǎn)信息文件的一種設(shè)計過程，主要用到的軟件有：Tribon 、HD 、文船 、。2）以下是基于Tribon生產(chǎn)設(shè)計專業(yè)的劃分船體：船體放樣是在船體結(jié)構(gòu)的加工、裝配、船臺總組裝等準備工作完成后才進行的。涂裝：船上的除銹工作和涂裝設(shè)計，包括原材料的預處理。居裝：主要是居住艙室的室內(nèi)裝飾設(shè)計。甲裝：除艙室外船體及各層甲板的舾裝設(shè)計。鐵舾：甲裝、居住艙室以外區(qū)域的鐵舾件的設(shè)計。機裝：全船輪機設(shè)備的安裝和輪機工藝文件。管裝：全船性管系舾裝。 空冷通風：全船空調(diào)、冷藏通風的舾裝。電裝：

8、全船電氣設(shè)備的制作、安裝以及為現(xiàn)場提供圖紙和管理信息表。2 管系生產(chǎn)設(shè)計2.1管系生產(chǎn)設(shè)計流程現(xiàn)如今許多大、中型船廠都采用了Tribon、文船等計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。但不管使用哪款輔助設(shè)計軟件，管子生產(chǎn)設(shè)計流程基本上是沒有變化。圖2.1是常用管子的生產(chǎn)設(shè)計流程圖：開孔委托主干電纜布置大型電氣設(shè)備各專業(yè)綜合協(xié)調(diào)閥件附件明細表生產(chǎn)設(shè)計標準設(shè)備樣本船體施工要領(lǐng)管子零件圖管子支架圖分段劃分圖復 板 圖托盤管理表區(qū)域劃分圖建造方針綜合布置圖管路走向圖舾裝施工要領(lǐng)管子開孔圖單元劃分圖管子安裝圖生產(chǎn)設(shè)計要領(lǐng)梯子格柵布置圖管附件匯總表排氣管風管布置圖水壓試驗清冊總布置圖規(guī)格說明書艙室布置圖管系原理圖箱柜圖基座圖

9、圖2.1 常用管子的生產(chǎn)設(shè)計流程圖3 管系生產(chǎn)設(shè)計基本原理3.1 管路布置的基本原理空間內(nèi)任意點的位置坐標都須由三個坐標值來確定。如圖3.1所示，A點的空間位置可用坐標x、y、z來描述。而空間內(nèi)直線段的位置用它兩端點的坐標值就能確定。圖3.2所示為線段AB在互成直角的三個坐標平面中的投影。把坐標值與投影圖結(jié)合起來就可以清楚地表達出空間某管段的幾何形狀，尺寸和安裝位置。這就是管路布置圖的基本原理。 3.2 管路布置的手段1）符號在平面布置圖或零件圖上采用一個投影面表示一根管子時，要有一定形式的符號才能反映出管子的真實幾何形狀。（1） 管子曲形符號管子的曲形有二種，彎成90°直角或彎角和

10、曲成大于或小于90°的別彎。曲形符號如下表3.2.1所示：表3.2.1 管子基本曲形符號圖形及名稱符號正視圖俯視圖側(cè)視圖從表3.2.1可看出，在畫管子彎頭符號時需注意一下幾點： 符號中的圓、半圓的直徑表示特定管子的外徑，應按比例畫在管路布置圖上。 半圓的開口應對著上面的管子，離投影面遠的管子畫到圓心，離投影面近的管子畫到圓周。 盡可能的使正視圖中的表示方法清晰明了。 彎頭只畫俯視圖或側(cè)視圖可能無法完全表達清楚管子的狀態(tài)，必須結(jié)合尺寸標注才能確定。（2）連接件符號表3.2.2為最常見的一些連接件的符號。表3.2.2 管子連接件符號（3） 支管曲形符號管路上的支管也需要符號加以規(guī)定，支管

11、上的連接件標注方法同主管的標注方法。一般支管端必有連接件，這些連接件的畫法應統(tǒng)一采用管子附件符號表示。管路上的支管類型大致可分為三種：直支管、平行支管和斜支管。見圖3.3所示：圖3.3 支管形狀（4） 附件符號雖然繪圖符號是在投影原理基礎(chǔ)上加以的簡化，具有很直觀的特點，但只能抽象的說明管子曲形、連接件、支管或附件是哪一型式，還不能完全反映其幾何形狀及具體的尺寸和安裝位置，所以繪圖符號必須與尺寸數(shù)字及其它符號相配合才能確切地反映出它們的空間曲形和安裝位置。2）管路基準面的選擇管系放樣符號解決了用平面圖形來代表一個空間關(guān)系的問題，但是要確定該管系在空間的確切位置，還要知道它的坐標值。要確定坐標值就

12、需要基準的三維坐標系，選擇適當?shù)钠矫孀鳛樽鴺讼档幕鶞势矫?。管路的布置是在船體的結(jié)構(gòu)圖上進行的，因而將船體結(jié)構(gòu)剖面作為基準平面是最常用的一種方法。（1） 高度基準面高度基準面用來確定管系在高度方向上的坐標值，通常以船體的基線、內(nèi)底、平臺等作為管系布置的高度基準面。為了避免混淆，可在高度參數(shù)值前面加上不同的符號，如表3.2.3為各層基準符號。例如“平+300”表示此管段在平臺甲板上方300mm處。表3.2.3 各層平臺符號序號船體結(jié)構(gòu)名稱符號序號船體結(jié)構(gòu)名稱符號1船體基線基10遮陽甲板遮2內(nèi)底板內(nèi)11游步甲板游3花鐵板花12露天甲板露4四平臺甲板四平13救生艇甲板救5三平臺甲板三平14駕駛甲板駕6

13、二平臺甲板二平15羅徑甲板羅7主甲板主16首樓甲板首8橋樓甲板橋17艉樓甲板艉9起居甲板起18（2） 橫向基準面橫向基準面用來確定管系在船舶左舷或右舷的坐標值，一般取船體的縱舯剖面為基準面?？v舯剖面的符號用“B”表示，“-”表示在船左舷，“+”表示在船右舷。例如B+1000表示距船體中心線向右舷1000mm。（3） 縱向基準面縱向基準面用來確定管路在首、尾方向的位置。一般均以船舶某一肋骨線或橫艙壁作為縱向基準面。通常規(guī)定大號碼肋骨向小號碼肋骨的尺寸，應用符號“-”表示，反之則用符號“+”表示。例如45#+550，表示45#肋骨向46#肋骨方向550mm處。4 Tribon管系設(shè)計4.1 Tri

14、bon系統(tǒng)簡介Tribon M3 系統(tǒng)共有：管理工具(Administration Tools)、船體(Hull)、初始設(shè)計(Initial Design)、舾裝(Outfitting)、TDM數(shù)據(jù)庫管理(TDM-Tribon Data Management)、焊接計劃（Weld Planning）、裝配計劃(Assembly Planning)、基本設(shè)計（Basic Design）、設(shè)計管理(Design Manager)、文檔(Documentation)、繪圖(Drafting)、Import ACIS Model、Logviewer、生產(chǎn)管理（Production Manager）、項

15、目選擇(Project Selection)等模塊。4.2 Tribon管路設(shè)計由于計算機采用Tribon系統(tǒng)對管系進行設(shè)計，使管系的設(shè)計、生產(chǎn)十分簡單便捷。Tribon系統(tǒng)采用的是單一的數(shù)據(jù)管理庫，在管系原理圖的設(shè)計時，管材、規(guī)格、法蘭、設(shè)備、閥門等符號均要與附件信息建立起聯(lián)系，同時還可以建立起管系三維模型，并查找管系模型信息。4.3 管路設(shè)計管理模塊管子在建模前，項目、模型和系統(tǒng)需要在此之前建立好，在設(shè)計管理模塊中，需提前把整個設(shè)計過程所用的分段名和系統(tǒng)名錄入設(shè)計模塊中，否則，管路則不能建模。管子模型的層次圖如下：項 目位置 目功 能系 統(tǒng)MOUDLE管 件管 路支 架零部件4.4 管路建

16、模模塊管子建模是基于船舶設(shè)計規(guī)格書、管系原理圖，以船體結(jié)構(gòu)為背景，在船舶座標系中，分層按區(qū)域?qū)C艙正裝、反裝、模塊的管路設(shè)計完成，并協(xié)調(diào)設(shè)備、般裝件、電纜、風管等各系統(tǒng)合理布置管路。在TRIBON管路建模中，管子通常先是在三維視圖中建立其路徑，然后再給線型添加管材和附件，管子路徑不是想像中的管子中心線，在彎曲的地方是折線，而不是弧線。系統(tǒng)會根據(jù)管子彎?；蜻x用的彎頭來填充管子路徑。一旦管路建成，各個專業(yè)在各自的模塊設(shè)計中都可以調(diào)用，避免了傳統(tǒng)設(shè)計軟件的弊端。4.5出管子、支架零件圖在分段管子建模完成后，可利用OTSDAS軟件模塊來出圖。該軟件包括圖紙管理、快速消隱、字符查找替換、清理子圖、模型解

17、鎖、格式刷、批量處理、DXF導入、剖切視圖、舾裝坐標標注、項目初始化、長度查詢、管子批量檢查和分離、管子安裝圖工具、管子ISO圖、管子ISO圖目錄、管段屬性編輯等功能。所謂的DXF功能就是將ACD格式的圖紙轉(zhuǎn)化為DXF格式的圖紙，然后將其導入到Tribon軟件的繪圖界面中進行對照和繪制三模型維使用。在所有的功能中圖紙管理功能是使用最為頻繁的，它能夠從圖紙庫中查找圖紙并進行編頁，還能修改圖名和導出PDF，這一功能在很大程度上為我們繪圖人員的減少了工作量，節(jié)省了很多可利用的時間。結(jié)論這是我在新時代造船廠實習期間所接觸的船舶管系生產(chǎn)設(shè)計。通過在新時代造船廠實習的這段時間，我對船舶管系生產(chǎn)設(shè)計算是有了

18、一個比較全面的認識和了解，在親眼親手學習了Tribon生產(chǎn)設(shè)計以后，我對生產(chǎn)設(shè)計工藝又有了一個新的了解和認識。我覺得設(shè)計出來東西的好壞對于一件產(chǎn)品后期性能的確定及使用壽命的長短都起到了一個關(guān)鍵性的影響。當然，隨著科技水平的不斷進步和客戶對產(chǎn)品性能要求的不斷提高，對我們設(shè)計人員的能力要求也不斷提升，設(shè)計的產(chǎn)品既要符合船東船檢的要求，還要滿足相應規(guī)格書的要求，還要滿足相應規(guī)格書的要求，最后還要考慮到自己船廠的能力。計算機使用Tribon的生產(chǎn)設(shè)計的確能夠方便、快捷、高效率的完成任務，加快造船效率，縮短生產(chǎn)周期，最重要的是能夠減少人工手工的工作量，很大限度的提高經(jīng)濟效率。這是最為直觀和關(guān)鍵性的。致謝語在師傅及同事的指導和幫助下，我完成了本次論文的寫作工作。在收集資料和對論文的思路構(gòu)建方面他們給了我很大的幫助。在為人處世及做事方面，我的主任給了我很好地建議和教育，這對我都是很寶貴的，也是很大的財富。陳老師在本文的