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摘要:涂装生产设计的质量直接影响着船舶整体的施工进度及成本,因此涂装的生产设计也越来越被各大船舶企业所重视。在计算机出现以前,涂装生产设计基本都是人工完成的,设计周期长,修改困难,效率低。计算机的运用大幅提高了船舶设计与生产效率,加之数学方法不断运用到船舶设计,以及各种船舶设计系统的应运而生,使得船舶涂装设计从手工操作中解脱出来。
关键词:船舶涂装;设计问题及管理;SPD智能涂装系统
1船舶涂装设计中存在的问题
1.1面积的计算问题
在现今船舶的涂装设计体系当中,涂装面积计算的程序没有办法自行选择单个或部分区域面积进行计算进行面积量的核算,也没有办法精确地算出涂装设计真正所需要的面积,该体系仅能采取分段模型的方法进行数据的统计,致使在实际工程中要耗费大量人力去统计核算,没有办法实现船舶建造的智能化、自动化的目标。
1.2建模的问题
还未实现CAD建模系统同产品数据库的有效链接,对于分段、区域的面积,数据系统只能通过手动方式核算相关数据对于需要人工手动调到相应的设计表格中。
1.3数据库管理问题
船舶涂装过程中使用得涂料没有建立标准数据库进行管理,还在依靠人工的方法从产品介紹书、说明书中去查询产品资料,然后再进行涂料的选择。这种传统的方法致使了涂料采购机构和设计机构都没有办法实现无法紧密沟通,不能及时通过库存的涂料种类调制合适的涂料来保障涂装工程的顺利进行。
1.4图形界面问题
现在很多的船舶涂装设计体系里还未出现交互的图形界面,很多涂装设计数据都是通过表格的形式加以展现的,但表格中体现的数据却一定要手动输入,不足之处在于会造成时间的大量浪费,增加人工成本,而且还降低了工作的效率,再有只将单一的数据统计出来却没有图形是很难让人理解的,也就给船舶涂装工程的有效开展带来很多阻碍。
1.5修补计算问题
船舶的建造过程重有很多的焊接工作,这就会对引发焊缝处原有的油漆受损脱落问题,因此需要在不同阶段进行油漆修补,但现有设计系统中并没有对焊缝修补涂料用量的有效计算方法。
2船舶涂装智能化生产工艺及技术管理
2.1生产工艺技术管理
生产工艺技术管理为运用相关技术实现为施工图纸无纸化、形象立体化以及智能化。运用移动互联网技术,结合线上、线下生产技术系统,提高信息流转效率,实现施工图纸,指示单电子化。通过3D建模及运用VR技术实现涂装施工图纸形象立体化,对比实际分段,在分段实体上标示涂层品种、颜色、厚度等工艺技术参数信息,建立三维作业指导书,减少因图纸不清而造成的施工错误问题。以手机为载体,最大化地实现手机软件查阅施工图纸信息,做到让施工人员随时随地随身携带电子施工图册。
2.2涂料使用管理
涂料管理的目的是为了在满足工艺要求及施工标准的前提下最大化控制涂料使用,减少涂料的浪费,降低涂料成本。其主要有技术设计控制,现场施工使用控制以及库存管理控制等几方面。根据各个品种的涂料性能、理论涂布率、施工损耗系数以及结合型船各个区域的涂料消耗数据等指标设定合理的涂料施工系数,并不断保持对系数进行分析和优化。根据涂料施工系数确定型船各个区域的涂料用量定额。并及时根据涂料使用情况以及现场涂层实际破损程度,不断地修正涂料用量定额,形成一个数据循环。
现场使用控制主要反应在涂层厚度控制,根据施工工艺进行施工,并确认涂膜厚度是否符合设计要求。管理核心是收集与积累涂料使用过程中产生的各类数据,通过运用大数据技术,建立涂料使用数据仓库。具体包含:涂料消耗系数,涂料用量定额及实际使用数量,涂层施工厚度等重要基础数据。通过数据运用及计算,分析不足之处,并持续进行完善。结合互联网技术及涂料使用数据(涂膜厚度均值、理论涂布率、实际损耗系数等),合理运用先进的喷涂设备,如智能机器人喷漆、机械臂喷漆、大包装喷漆泵等,最大化地降低人的因素对涂层厚度的影响,提高涂层施工厚度的准确性,减少施工因素造成的涂料浪费。
3船舶涂装智能化技术的应用
3.1 B/S模式应用
B/S模式是一种从传统的二层C/S模式发展而来的新型网络架构模式,本质是三层结构C/S模式。将B/S模式应用于船舶涂装设计系统时,浏览器以超文本形式向Web服务器发出访问数据库的指令,Web服务器接受客户端请求,请求将被转换为SQL语法,并移交给数据库服务器。数据库服务器得到请求后对其合法性进行验证,然后进行数据处理,并将处理结果返回到Web服务器。Web服务器将所有结果再次转换为HTML文档的形式,转发到客户端浏览器,并显示友好的Web页面形式。实践证明,采用基于B/S三层的结构模式,在满足船舶涂装设计系统应用要求的同时,其软件的使用与维护也是比较简单的,与传统的C/S结构模式相比,可有效解决软件的分发、升级等问题。
3.2 J2EE技术应用
随着J2EE技术的日趋成熟,其在各领域的应用也越来越普遍,在J2EE技术中,JSP技术的发展最快。目前,几乎所有基于java的web开发都应用了JSP技术。JSP技术属于一种动态的网面技术,能够将Web页面的HTML代码有效分离,可以访问基于java的Web程序、javabean、Servlet等可重用组件。
3.3 Framework框架应用
Framework框架是免费开源的HTML移动端框架,也是一个能够解决很多在J2EE开发中常见问题的强大框架。Framework体系所提供的一套明确机制,方便开发人员控制和扩展整个Framework开发上的结构。
4 SPD系统应用于涂装生产设计的优势与意义
4.1 SPD系统的应用优势
相比于手工计算的数据,利用SPD系统数据可以追溯到具体部位,系统也可保存计算时划分的区域,便于对错误数据进行检查,准确性极高。在进行验算时可以分段为单位,比较分段总面积和划分部位后的分段面积和是否相等。若相等,则计算过程中不存在错误,否则,返回区域划分,重新计算直到验算结果准确。工作中不需翻阅大量的图纸,图纸中的数据在模型中都已体现,且大量系数已集成在系统中,当整船数据完整后可统计油漆的总用量。
4.2 SPD系统的应用中存在的问题
在SPD系统中虽然单独对涂装设计有了平台的支持,但是实现的功能有限。目前SPD系统只满足对于船体结构的涂装生产设计,随着外舾专业的全面建模可否对于舾装件开展油漆的估算。管子表面的油漆、电缆贯穿件、导板等其他专业的小型铁舾件如参考船体结构的方式调入模型进行油漆材料的预估,可以更加完善系统的整体性。
4.3 SPD系统在船舶涂装设计中的应用的意义
随着SPD系统等三维建模软件的普及,涂装生产设计也越来越标准化和精细化。SPD系统已广泛应用于公司设计的多条船舶,在公司设计研发部门全面覆盖。涂装生产设计借助这个平台,可以更加高效地编制涂装材料定额,节约设计工时,提高设计的准确性。
结论:
当进行船舶涂装的设计系统构建的时候,要与船舶制造企业的实际情况相结合,结合实际中存在的有关涂装设计方面的问题进行总结,进而运用先进智能技术来采取科学合理的优化措施来解决这些问题,充分发挥作用船舶涂装设计系统的作用,进而使涂装设计人员的的生产效率得以提升,使得人力、物力、财力等资源得以节约,实现企业的社会和经济效益的协同发展。
参考文献:
[1]王春杰.工程机械行业粉末涂装最优化与智能化研究[J].现代机械,2014(5):16-18
关键词:船舶涂装;设计问题及管理;SPD智能涂装系统
1船舶涂装设计中存在的问题
1.1面积的计算问题
在现今船舶的涂装设计体系当中,涂装面积计算的程序没有办法自行选择单个或部分区域面积进行计算进行面积量的核算,也没有办法精确地算出涂装设计真正所需要的面积,该体系仅能采取分段模型的方法进行数据的统计,致使在实际工程中要耗费大量人力去统计核算,没有办法实现船舶建造的智能化、自动化的目标。
1.2建模的问题
还未实现CAD建模系统同产品数据库的有效链接,对于分段、区域的面积,数据系统只能通过手动方式核算相关数据对于需要人工手动调到相应的设计表格中。
1.3数据库管理问题
船舶涂装过程中使用得涂料没有建立标准数据库进行管理,还在依靠人工的方法从产品介紹书、说明书中去查询产品资料,然后再进行涂料的选择。这种传统的方法致使了涂料采购机构和设计机构都没有办法实现无法紧密沟通,不能及时通过库存的涂料种类调制合适的涂料来保障涂装工程的顺利进行。
1.4图形界面问题
现在很多的船舶涂装设计体系里还未出现交互的图形界面,很多涂装设计数据都是通过表格的形式加以展现的,但表格中体现的数据却一定要手动输入,不足之处在于会造成时间的大量浪费,增加人工成本,而且还降低了工作的效率,再有只将单一的数据统计出来却没有图形是很难让人理解的,也就给船舶涂装工程的有效开展带来很多阻碍。
1.5修补计算问题
船舶的建造过程重有很多的焊接工作,这就会对引发焊缝处原有的油漆受损脱落问题,因此需要在不同阶段进行油漆修补,但现有设计系统中并没有对焊缝修补涂料用量的有效计算方法。
2船舶涂装智能化生产工艺及技术管理
2.1生产工艺技术管理
生产工艺技术管理为运用相关技术实现为施工图纸无纸化、形象立体化以及智能化。运用移动互联网技术,结合线上、线下生产技术系统,提高信息流转效率,实现施工图纸,指示单电子化。通过3D建模及运用VR技术实现涂装施工图纸形象立体化,对比实际分段,在分段实体上标示涂层品种、颜色、厚度等工艺技术参数信息,建立三维作业指导书,减少因图纸不清而造成的施工错误问题。以手机为载体,最大化地实现手机软件查阅施工图纸信息,做到让施工人员随时随地随身携带电子施工图册。
2.2涂料使用管理
涂料管理的目的是为了在满足工艺要求及施工标准的前提下最大化控制涂料使用,减少涂料的浪费,降低涂料成本。其主要有技术设计控制,现场施工使用控制以及库存管理控制等几方面。根据各个品种的涂料性能、理论涂布率、施工损耗系数以及结合型船各个区域的涂料消耗数据等指标设定合理的涂料施工系数,并不断保持对系数进行分析和优化。根据涂料施工系数确定型船各个区域的涂料用量定额。并及时根据涂料使用情况以及现场涂层实际破损程度,不断地修正涂料用量定额,形成一个数据循环。
现场使用控制主要反应在涂层厚度控制,根据施工工艺进行施工,并确认涂膜厚度是否符合设计要求。管理核心是收集与积累涂料使用过程中产生的各类数据,通过运用大数据技术,建立涂料使用数据仓库。具体包含:涂料消耗系数,涂料用量定额及实际使用数量,涂层施工厚度等重要基础数据。通过数据运用及计算,分析不足之处,并持续进行完善。结合互联网技术及涂料使用数据(涂膜厚度均值、理论涂布率、实际损耗系数等),合理运用先进的喷涂设备,如智能机器人喷漆、机械臂喷漆、大包装喷漆泵等,最大化地降低人的因素对涂层厚度的影响,提高涂层施工厚度的准确性,减少施工因素造成的涂料浪费。
3船舶涂装智能化技术的应用
3.1 B/S模式应用
B/S模式是一种从传统的二层C/S模式发展而来的新型网络架构模式,本质是三层结构C/S模式。将B/S模式应用于船舶涂装设计系统时,浏览器以超文本形式向Web服务器发出访问数据库的指令,Web服务器接受客户端请求,请求将被转换为SQL语法,并移交给数据库服务器。数据库服务器得到请求后对其合法性进行验证,然后进行数据处理,并将处理结果返回到Web服务器。Web服务器将所有结果再次转换为HTML文档的形式,转发到客户端浏览器,并显示友好的Web页面形式。实践证明,采用基于B/S三层的结构模式,在满足船舶涂装设计系统应用要求的同时,其软件的使用与维护也是比较简单的,与传统的C/S结构模式相比,可有效解决软件的分发、升级等问题。
3.2 J2EE技术应用
随着J2EE技术的日趋成熟,其在各领域的应用也越来越普遍,在J2EE技术中,JSP技术的发展最快。目前,几乎所有基于java的web开发都应用了JSP技术。JSP技术属于一种动态的网面技术,能够将Web页面的HTML代码有效分离,可以访问基于java的Web程序、javabean、Servlet等可重用组件。
3.3 Framework框架应用
Framework框架是免费开源的HTML移动端框架,也是一个能够解决很多在J2EE开发中常见问题的强大框架。Framework体系所提供的一套明确机制,方便开发人员控制和扩展整个Framework开发上的结构。
4 SPD系统应用于涂装生产设计的优势与意义
4.1 SPD系统的应用优势
相比于手工计算的数据,利用SPD系统数据可以追溯到具体部位,系统也可保存计算时划分的区域,便于对错误数据进行检查,准确性极高。在进行验算时可以分段为单位,比较分段总面积和划分部位后的分段面积和是否相等。若相等,则计算过程中不存在错误,否则,返回区域划分,重新计算直到验算结果准确。工作中不需翻阅大量的图纸,图纸中的数据在模型中都已体现,且大量系数已集成在系统中,当整船数据完整后可统计油漆的总用量。
4.2 SPD系统的应用中存在的问题
在SPD系统中虽然单独对涂装设计有了平台的支持,但是实现的功能有限。目前SPD系统只满足对于船体结构的涂装生产设计,随着外舾专业的全面建模可否对于舾装件开展油漆的估算。管子表面的油漆、电缆贯穿件、导板等其他专业的小型铁舾件如参考船体结构的方式调入模型进行油漆材料的预估,可以更加完善系统的整体性。
4.3 SPD系统在船舶涂装设计中的应用的意义
随着SPD系统等三维建模软件的普及,涂装生产设计也越来越标准化和精细化。SPD系统已广泛应用于公司设计的多条船舶,在公司设计研发部门全面覆盖。涂装生产设计借助这个平台,可以更加高效地编制涂装材料定额,节约设计工时,提高设计的准确性。
结论:
当进行船舶涂装的设计系统构建的时候,要与船舶制造企业的实际情况相结合,结合实际中存在的有关涂装设计方面的问题进行总结,进而运用先进智能技术来采取科学合理的优化措施来解决这些问题,充分发挥作用船舶涂装设计系统的作用,进而使涂装设计人员的的生产效率得以提升,使得人力、物力、财力等资源得以节约,实现企业的社会和经济效益的协同发展。
参考文献:
[1]王春杰.工程机械行业粉末涂装最优化与智能化研究[J].现代机械,2014(5):16-18