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摘 要：数字化造船是现代造船模式里一个重要部分，而开发应用计算机软件技术是数字化造船的一个必要手段。当前在船舶行业上应用得最广泛、最成熟的计算机技术是船舶设计系统，如AM、Tilbon等系统，这些系统涵括了船体建造过程中的大部分数据，是整个造船流程的根基，在其基础上进行二次开发，将传统出图模式的工装件纳入船舶设计系统，进行整体性建模、出图出托和干涉排查，是推进现代造船直接有效的方法，为智能化造船奠定基石。
关键词：船舶;铁舾设备;AM
前言：随着国内船舶舾装市场的快速发展，国家产业政策也对船舶舾装技术的发展提供强有力支持，支持其向着高技术产品方向发展，以能够进一步推动国内民用船舶行业技术的提高。按照国际标准对现代应用的造船技术进行分类，可以分为包括预舾装与分段制造技术在内的传统造船技术，由壳舾涂一体化为代表的当代世界先进技术，以及未来将会广泛应用于船体制造的设计制造一体化技术五个等级。而我国造船技术为预舾装与分段建造向区域舾装与分道建造发展的二级至三级等级之间。其分段预舾装是现代造船模式——“壳、舾、涂一体化”的内容之一。将铁舾件提前在分段阶段安装，既能减少总段和船台（或船坞）阶段安装工作量，也能减少总段和船台（或船坞）阶段安装舾装件时对油漆涂层的破坏。目前分段预舾装率已经成为衡量一个船厂的建造和管理水平的重要指标。所以为了减小与西方发达国家之间的差距，我国应不断地发展自身科学信息技术，力求在最短的时间内将壳舾涂一体化技术应用于我国船舶制造业，进而推动我国经济与信息技术的发展。
1现有的分段预舾装模式
1.1舾装件制作
目前大部分船厂都是总装厂的模式，厂内不进行舾装件（管子制作除外）的制作，舾装件都外包给舾装件厂家来制作。
1.2分段制作
分段制作采用流水线装配模式，零件由数控切割机切割后进入装配流水线，经过小组立、中组立、大组立三个装配流程，最终装配成分段。
1.3分段预舾装
在分段开始装配时，分段预舾装的各项准备工作需要同步展开，主要做以下几方面的准备：
（1）舾装件物资准备。按照分段预舾装安装托盘表，领取舾装件;
（2）图纸准备。主要是分段舾装件安装图纸;
（3）脚手架准备。因为分段预舾装基本都为高空作业，必须搭设脚手架来安装施工。分段预舾装经过多年的推行，已经成为比较成熟的工艺，为不断提高造船速度作出了一定的贡献。但分段预舾装也存在一些不足的地方，主要有以下几方面：
（1）安装安全性差：由于舾装件都在分段成型后安装，高空作业较多，舾装件定位和焊接存在较大的安全隐患;
（2）舾装件定位较困难：由于垂直的舱壁上量取定位尺寸很困难，而且舾装件由吊车吊装在空中定位，安装精度也很难保证;
（3）辅助工作投入较多：分段预舾装前必须搭设脚手架;分段预舾装过程中吊车必须全程配合定位焊接，耗费的物量、工时较多。
考虑到分段预舾装存在以上的不足，近几年各公司一直在推行精益设计，提倡增效、提速，现有的分段预舾装流程已经不满足需求。
2 AM系统工装件模块开发
为改变以上现状，提高工装件设计效率，更好的服务现场生产，需对AM系统进行二次开发，在AM系统平台上增加“工装件”模块，该模块作为AM系统里众多模块中的一个。AM船舶设计系统有船体结构、铁舾、管路、电气这几大模块，船体结构建模主要用Hulldesign模块，其它建模均使用Outfitting模块，两种模式均可实现工装件建模，但使用Hulldesign进行工装件建模相对于Outfitting操作较为繁琐，且开发难度较大。工装件与舾装件比较类似，故可参考AM系统中的舾装件Outfitting模块进行开发。
2.1确定AM系统工装件命名规则
为规范AM系统中的工装件模型命名，需编制相应的工装件编码原则，依据相关船舶设计区域代码和编码规范，结合工装件标准和铁舾件命名规则，对工装件中的脚手码、吊码、快速搭载码、支撑座、加强材等进行了编码。
2.2 AM系统工装件模块开发及测试
开通了一个专用的工装件测试工程项及相应的MDB：GZJ（SE装件），用于工装件模块开发、测试以及后续的改进。工装件出图登录进入界面与建模进入界面类似，只是在Module下拉列表选择不同，建模选OUTFl33'ING，出图选择HULLDRAFI'ING，登录界面及操作界面。工装件托盘是整个工装件模块开发及测试中比较难以开展的一项，工装件除了脚手码及密性连接板外，其它的工装件都需要在使用完工后拆除，安装拆除的阶段也可能各不相同，还有部分工装件如吊码、加强均可多次循环使用，均不经过物资管理系统。一个较好的解决方案是脚手码与密性连接板走物资管理系统，与舾装件托盘形式一样，其它工装件托盘不走物资管理系统，在GLS-PDM系统中托盘属性设置为工装，到时提取工装属性的托盘即可，并生成EXCEL表下发制造部门，其它涉及到领用、回收等依旧延续之前的方式。根据相应解决方案对GLS-PDM数据管理系统进行了开发改进，增加了工装托盘物量统计等功能，托盘中涉及到工装件物量在AM建模后，在GLS-PDM系统中进行数据提取，并导出该部分工装件EXCEL表，即托盘表。
2.3 AM系统工装件模块的二次开发
对现有舾装建模，开发出多项更加适合工装建模的功能，主要包括以下方面：
模型统一命名：批量操作，减少了命名时间和人为错误。
工装件选择程序：使设计人员能通过程序快速直接选用目标工装件，避免逐个翻查部件库，方便快捷，提高建模效率。
工装图数据提取：根据AM系统drafting模块图框里调取的工装件模型，提取工装件模型数据信息，并自动绘制生成零件表。
3 AM系统工装件模块应用
3.1 AM系统工装件3D建模
工装件建模模块可精确创建工装件3D模型，快速定位工装件模型到船体结构相应位置，并模拟工装件现场安装情况，检验工艺方案是否合理，进而工艺优化设计。
3.2 AM系统工装件出图
利用AM软件系统的特点，可将原《分段吊码布置图》、《分段支撑布置图》、《分段加强图册》、《分段脚手码布置安装图》、《快速搭载码布置图》等多份工装件图纸合并出图，减少图纸分类数量，有利于提高出图效率和准确率，减少施工错误，方便现场施工查图，减少施工遗漏，降低施工错误。
3.3干涉检查
将同一分段（区域）上所有专业的模型调集在一起，便可进行干涉检查，提前发现问题，减少工装件设计与船体舾装冲突，减少图纸出错率，优化工装件设计，从而减少现场返工率，加快生产进度。
结语：工装建模模块的研发及推广应用，提高了工艺图纸出图效率和出图准确率，便于图纸的一体化设计，同时，直观的三维模型更有利于工装件与舾装的干涉排查，也有利于现场生产效率的提高。对AM系统进行工装建模模块开发，符合“推进建立现代造船模式”的工作要求，符合现代造船企业的发展趋势，对提高企业技术水平、提升综合实力及竞争力具有重要的意義，对后续的建模2.0工作及智能制造具有一定的推进作用。
参考文献：
[1]林锐，卢永进，房玉吉，等.FORAN软件在轮机设计中的应用[J].机械，2011，38（08）：27-29.
[2]赵洁，张伟.基于CAXA与CATIA的船体三维建模技术比较分析[J].武汉交通职业学院学报，2017，19（03）：84-87.
[3]阳艳，林飞.船舶铁舾设备座架的设计[J].船舶标准化工程师，2014，47（03）：27-29+34.
关键词：船舶;铁舾设备;AM
前言：随着国内船舶舾装市场的快速发展，国家产业政策也对船舶舾装技术的发展提供强有力支持，支持其向着高技术产品方向发展，以能够进一步推动国内民用船舶行业技术的提高。按照国际标准对现代应用的造船技术进行分类，可以分为包括预舾装与分段制造技术在内的传统造船技术，由壳舾涂一体化为代表的当代世界先进技术，以及未来将会广泛应用于船体制造的设计制造一体化技术五个等级。而我国造船技术为预舾装与分段建造向区域舾装与分道建造发展的二级至三级等级之间。其分段预舾装是现代造船模式——“壳、舾、涂一体化”的内容之一。将铁舾件提前在分段阶段安装，既能减少总段和船台（或船坞）阶段安装工作量，也能减少总段和船台（或船坞）阶段安装舾装件时对油漆涂层的破坏。目前分段预舾装率已经成为衡量一个船厂的建造和管理水平的重要指标。所以为了减小与西方发达国家之间的差距，我国应不断地发展自身科学信息技术，力求在最短的时间内将壳舾涂一体化技术应用于我国船舶制造业，进而推动我国经济与信息技术的发展。
1现有的分段预舾装模式
1.1舾装件制作
目前大部分船厂都是总装厂的模式，厂内不进行舾装件（管子制作除外）的制作，舾装件都外包给舾装件厂家来制作。
1.2分段制作
分段制作采用流水线装配模式，零件由数控切割机切割后进入装配流水线，经过小组立、中组立、大组立三个装配流程，最终装配成分段。
1.3分段预舾装
在分段开始装配时，分段预舾装的各项准备工作需要同步展开，主要做以下几方面的准备：
（1）舾装件物资准备。按照分段预舾装安装托盘表，领取舾装件;
（2）图纸准备。主要是分段舾装件安装图纸;
（3）脚手架准备。因为分段预舾装基本都为高空作业，必须搭设脚手架来安装施工。分段预舾装经过多年的推行，已经成为比较成熟的工艺，为不断提高造船速度作出了一定的贡献。但分段预舾装也存在一些不足的地方，主要有以下几方面：
（1）安装安全性差：由于舾装件都在分段成型后安装，高空作业较多，舾装件定位和焊接存在较大的安全隐患;
（2）舾装件定位较困难：由于垂直的舱壁上量取定位尺寸很困难，而且舾装件由吊车吊装在空中定位，安装精度也很难保证;
（3）辅助工作投入较多：分段预舾装前必须搭设脚手架;分段预舾装过程中吊车必须全程配合定位焊接，耗费的物量、工时较多。
考虑到分段预舾装存在以上的不足，近几年各公司一直在推行精益设计，提倡增效、提速，现有的分段预舾装流程已经不满足需求。
2 AM系统工装件模块开发
为改变以上现状，提高工装件设计效率，更好的服务现场生产，需对AM系统进行二次开发，在AM系统平台上增加“工装件”模块，该模块作为AM系统里众多模块中的一个。AM船舶设计系统有船体结构、铁舾、管路、电气这几大模块，船体结构建模主要用Hulldesign模块，其它建模均使用Outfitting模块，两种模式均可实现工装件建模，但使用Hulldesign进行工装件建模相对于Outfitting操作较为繁琐，且开发难度较大。工装件与舾装件比较类似，故可参考AM系统中的舾装件Outfitting模块进行开发。
2.1确定AM系统工装件命名规则
为规范AM系统中的工装件模型命名，需编制相应的工装件编码原则，依据相关船舶设计区域代码和编码规范，结合工装件标准和铁舾件命名规则，对工装件中的脚手码、吊码、快速搭载码、支撑座、加强材等进行了编码。
2.2 AM系统工装件模块开发及测试
开通了一个专用的工装件测试工程项及相应的MDB：GZJ（SE装件），用于工装件模块开发、测试以及后续的改进。工装件出图登录进入界面与建模进入界面类似，只是在Module下拉列表选择不同，建模选OUTFl33'ING，出图选择HULLDRAFI'ING，登录界面及操作界面。工装件托盘是整个工装件模块开发及测试中比较难以开展的一项，工装件除了脚手码及密性连接板外，其它的工装件都需要在使用完工后拆除，安装拆除的阶段也可能各不相同，还有部分工装件如吊码、加强均可多次循环使用，均不经过物资管理系统。一个较好的解决方案是脚手码与密性连接板走物资管理系统，与舾装件托盘形式一样，其它工装件托盘不走物资管理系统，在GLS-PDM系统中托盘属性设置为工装，到时提取工装属性的托盘即可，并生成EXCEL表下发制造部门，其它涉及到领用、回收等依旧延续之前的方式。根据相应解决方案对GLS-PDM数据管理系统进行了开发改进，增加了工装托盘物量统计等功能，托盘中涉及到工装件物量在AM建模后，在GLS-PDM系统中进行数据提取，并导出该部分工装件EXCEL表，即托盘表。
2.3 AM系统工装件模块的二次开发
对现有舾装建模，开发出多项更加适合工装建模的功能，主要包括以下方面：
模型统一命名：批量操作，减少了命名时间和人为错误。
工装件选择程序：使设计人员能通过程序快速直接选用目标工装件，避免逐个翻查部件库，方便快捷，提高建模效率。
工装图数据提取：根据AM系统drafting模块图框里调取的工装件模型，提取工装件模型数据信息，并自动绘制生成零件表。
3 AM系统工装件模块应用
3.1 AM系统工装件3D建模
工装件建模模块可精确创建工装件3D模型，快速定位工装件模型到船体结构相应位置，并模拟工装件现场安装情况，检验工艺方案是否合理，进而工艺优化设计。
3.2 AM系统工装件出图
利用AM软件系统的特点，可将原《分段吊码布置图》、《分段支撑布置图》、《分段加强图册》、《分段脚手码布置安装图》、《快速搭载码布置图》等多份工装件图纸合并出图，减少图纸分类数量，有利于提高出图效率和准确率，减少施工错误，方便现场施工查图，减少施工遗漏，降低施工错误。
3.3干涉检查
将同一分段（区域）上所有专业的模型调集在一起，便可进行干涉检查，提前发现问题，减少工装件设计与船体舾装冲突，减少图纸出错率，优化工装件设计，从而减少现场返工率，加快生产进度。
结语：工装建模模块的研发及推广应用，提高了工艺图纸出图效率和出图准确率，便于图纸的一体化设计，同时，直观的三维模型更有利于工装件与舾装的干涉排查，也有利于现场生产效率的提高。对AM系统进行工装建模模块开发，符合“推进建立现代造船模式”的工作要求，符合现代造船企业的发展趋势，对提高企业技术水平、提升综合实力及竞争力具有重要的意義，对后续的建模2.0工作及智能制造具有一定的推进作用。
参考文献：
[1]林锐，卢永进，房玉吉，等.FORAN软件在轮机设计中的应用[J].机械，2011，38（08）：27-29.
[2]赵洁，张伟.基于CAXA与CATIA的船体三维建模技术比较分析[J].武汉交通职业学院学报，2017，19（03）：84-87.
[3]阳艳，林飞.船舶铁舾设备座架的设计[J].船舶标准化工程师，2014，47（03）：27-29+34.