畢業(yè)論文-船機(jī)3122

1、 NANTONG SHIPPING COLLEGE畢業(yè)設(shè)計(jì)（專題論文）題 目 淺談Tribon在上建管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 姓 名 郭學(xué)兵 系 部 輪機(jī)工程系 專 業(yè) 船機(jī)制造與維修 班 級(jí) 船機(jī)3122 學(xué) 號(hào) 0212121072 指導(dǎo)教師 陳培紅 2015年 05 月 20日V 輪機(jī)工程系畢業(yè)論文淺談Tribon在上建管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用摘要 隨計(jì)算機(jī)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(lái)滿足各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和需求，在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)方面，Tribon軟件已經(jīng)成為這個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞 Tribon M3；管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)；管路模塊目錄0 引言-11 生產(chǎn)設(shè)計(jì)的由來(lái)及其發(fā)展-11.1 生

2、產(chǎn)設(shè)計(jì)的由來(lái)-11.2 設(shè)計(jì)階段的發(fā)展劃分-22 管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)-32.1 管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)流程-33 管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)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(jì)-64.1 Tribon系統(tǒng)簡(jiǎn)介-64.2 Tribon管系設(shè)計(jì)-74.3 管系設(shè)計(jì)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(yǔ)-10參考文獻(xiàn)-11 輪機(jī)工程系畢業(yè)論文0 引言江蘇新世紀(jì)（時(shí)代）造船有限公司，花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)元引進(jìn)Tribon系統(tǒng)及它的各類服務(wù)軟件。在此談?wù)勗撥浖谏辖ü芟瞪a(chǎn)設(shè)計(jì)中的使用。現(xiàn)今，全球已有數(shù)百個(gè)廠家用上了該軟件對(duì)船舶進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)

3、，如歐洲的挪威、德國(guó)、法國(guó)，亞洲有中國(guó)、日本、新加坡等國(guó)家。20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)許多船舶行業(yè)的設(shè)計(jì)部門及船舶科研院也都相繼購(gòu)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(jì)效率，減少人員工作量，縮短實(shí)際所用的造船期，也使我國(guó)的造船水平能夠與國(guó)際相接走入世界前列，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。Tribon軟件可以為設(shè)計(jì)人員提供多種方法建立船舶三維數(shù)字模型。其特點(diǎn)是在于使用計(jì)算機(jī)建立起的船舶生產(chǎn)信息庫(kù)，也就是說(shuō)能在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里面建立一個(gè)船舶的實(shí)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(jìn)行計(jì)算、管理、統(tǒng)計(jì)，這些信息能夠直接被提取出來(lái)并用于生

4、產(chǎn)和制造，它完成了生產(chǎn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)準(zhǔn)備的統(tǒng)一。鑒于數(shù)據(jù)庫(kù)可以共享的情況，設(shè)計(jì)人員可以更加方便、快捷、直觀地訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，使得每個(gè)設(shè)計(jì)人員都可以看到其他設(shè)計(jì)人員所有模型的最新變動(dòng)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(jì)過(guò)程和生產(chǎn)制造過(guò)程中大量修改的問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。這對(duì)造船是很重要的，因?yàn)槟軌蚝侠淼陌才旁齑芷诤凸?jié)省出造船的時(shí)間對(duì)船廠來(lái)說(shuō)將是很大的金錢。1 生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生及發(fā)展1.1 生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)生由于現(xiàn)代焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，從過(guò)去鉚接時(shí)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(jì)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(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)要標(biāo)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(tái)大合攏順序圖等。這些內(nèi)容實(shí)際上是在考慮“怎樣造船”的問(wèn)題了。在這樣的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者們開始思考“怎樣合理組織造船”的問(wèn)題，希望在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的各個(gè)階段，如材料流程、加工、預(yù)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(xì)地表示在圖紙上或者是清冊(cè)上。這在造船行業(yè)中已形成設(shè)計(jì)、建造、管理一體化的概念。1.2 設(shè)計(jì)階段的發(fā)展劃分 1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)階段主要?jiǎng)澐譃椋撼醪皆O(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段。（1）初步設(shè)計(jì)階段：從船東要求的建造規(guī)格書或咨詢價(jià)開始的進(jìn)行船舶總體方案的設(shè)計(jì)，主要用到的軟件有Napa

6、、Maxsurf 、Sesam 。此過(guò)程主要提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)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(bào)價(jià)的資料，也是后階段設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （2）詳細(xì)設(shè)計(jì)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(jìn)行的各個(gè)具體技術(shù)專業(yè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)計(jì)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(gè)過(guò)程要提供以下圖紙和資料： 相應(yīng)驗(yàn)船機(jī)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(rèn)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(jì)過(guò)程所需的圖紙、文件和數(shù)據(jù)。（3）生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段：在確定了船舶總體建造方針后，以詳細(xì)設(shè)計(jì)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(biāo)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(jì)過(guò)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(jì)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(tái)總組裝等準(zhǔn)備工作完成后才進(jìn)行的。涂裝：船上的除銹工作和涂裝設(shè)計(jì)，包括原材料的預(yù)處理。居裝：主要是居住艙室的室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)。甲裝：除艙室外船體及各層甲板的舾裝設(shè)計(jì)。鐵舾：甲裝、居住艙室以外區(qū)域的鐵舾件的設(shè)計(jì)。機(jī)裝：全船輪機(jī)設(shè)備的安裝和輪機(jī)工藝文件。管裝：全船性管系舾裝。 空冷通風(fēng)：全船空調(diào)、冷藏通風(fēng)的舾裝。電裝：

8、全船電氣設(shè)備的制作、安裝以及為現(xiàn)場(chǎng)提供圖紙和管理信息表。2 管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)2.1管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)流程現(xiàn)如今許多大、中型船廠都采用了Tribon、文船等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。但不管使用哪款輔助設(shè)計(jì)軟件，管子生產(chǎn)設(shè)計(jì)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(jì)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(xì)表生產(chǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(fù) 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?jiǎng)澐謭D管子安裝圖生產(chǎn)設(shè)計(jì)要領(lǐng)梯子格柵布置圖管附件匯總表排氣管風(fēng)管布置圖水壓試驗(yàn)清冊(cè)總布置圖規(guī)格說(shuō)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(jì)流程圖3 管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)基本原理3.1 管路布置的基本原理空間內(nèi)任意點(diǎn)的位置坐標(biāo)都須由三個(gè)坐標(biāo)值來(lái)確定。如圖3.1所示，A點(diǎn)的空間位置可用坐標(biāo)x、y、z來(lái)描述。而空間內(nèi)直線段的位置用它兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值就能確定。圖3.2所示為線段AB在互成直角的三個(gè)坐標(biāo)平面中的投影。把坐標(biāo)值與投影圖結(jié)合起來(lái)就可以清楚地表達(dá)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(hào)在平面布置圖或零件圖上采用一個(gè)投影面表示一根管子時(shí)，要有一定形式的符號(hào)才能反映出管子的真實(shí)幾何形狀。（1） 管子曲形符號(hào)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(hào)如下表3.2.1所示：表3.2.1 管子基本曲形符號(hào)圖形及名稱符號(hào)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(hào)時(shí)需注意一下幾點(diǎn)： 符號(hào)中的圓、半圓的直徑表示特定管子的外徑，應(yīng)按比例畫在管路布置圖上。 半圓的開口應(yīng)對(duì)著上面的管子，離投影面遠(yuǎn)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(wú)法完全表達(dá)清楚管子的狀態(tài)，必須結(jié)合尺寸標(biāo)注才能確定。（2）連接件符號(hào)表3.2.2為最常見的一些連接件的符號(hào)。表3.2.2 管子連接件符號(hào)（3） 支管曲形符號(hào)管路上的支管也需要符號(hào)加以規(guī)定，支管

11、上的連接件標(biāo)注方法同主管的標(biāo)注方法。一般支管端必有連接件，這些連接件的畫法應(yīng)統(tǒng)一采用管子附件符號(hào)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(hào)雖然繪圖符號(hào)是在投影原理基礎(chǔ)上加以的簡(jiǎn)化，具有很直觀的特點(diǎn)，但只能抽象的說(shuō)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(hào)必須與尺寸數(shù)字及其它符號(hào)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(zhǔn)面的選擇管系放樣符號(hào)解決了用平面圖形來(lái)代表一個(gè)空間關(guān)系的問(wèn)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(biāo)值。要確定坐標(biāo)值就

12、需要基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系，選擇適當(dāng)?shù)钠矫孀鳛樽鴺?biāo)系的基準(zhǔn)平面。管路的布置是在船體的結(jié)構(gòu)圖上進(jìn)行的，因而將船體結(jié)構(gòu)剖面作為基準(zhǔn)平面是最常用的一種方法。（1） 高度基準(zhǔn)面高度基準(zhǔn)面用來(lái)確定管系在高度方向上的坐標(biāo)值，通常以船體的基線、內(nèi)底、平臺(tái)等作為管系布置的高度基準(zhǔn)面。為了避免混淆，可在高度參數(shù)值前面加上不同的符號(hào)，如表3.2.3為各層基準(zhǔn)符號(hào)。例如“平+300”表示此管段在平臺(tái)甲板上方300mm處。表3.2.3 各層平臺(tái)符號(hào)序號(hào)船體結(jié)構(gòu)名稱符號(hào)序號(hào)船體結(jié)構(gòu)名稱符號(hào)1船體基線基10遮陽(yáng)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(tái)甲板四平13救生艇甲板救5三平臺(tái)甲板三平14駕駛甲板駕6

13、二平臺(tái)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(zhǔn)面橫向基準(zhǔn)面用來(lái)確定管系在船舶左舷或右舷的坐標(biāo)值，一般取船體的縱舯剖面為基準(zhǔn)面。縱舯剖面的符號(hào)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(zhǔn)面縱向基準(zhǔn)面用來(lái)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(zhǔn)面。通常規(guī)定大號(hào)碼肋骨向小號(hào)碼肋骨的尺寸，應(yīng)用符號(hào)“-”表示，反之則用符號(hào)“+”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(jì)4.1 Tri

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

15、目選擇(Project Selection)等模塊。4.2 Tribon管路設(shè)計(jì)由于計(jì)算機(jī)采用Tribon系統(tǒng)對(duì)管系進(jìn)行設(shè)計(jì)，使管系的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)十分簡(jiǎn)單便捷。Tribon系統(tǒng)采用的是單一的數(shù)據(jù)管理庫(kù)，在管系原理圖的設(shè)計(jì)時(shí)，管材、規(guī)格、法蘭、設(shè)備、閥門等符號(hào)均要與附件信息建立起聯(lián)系，同時(shí)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(jì)管理模塊管子在建模前，項(xiàng)目、模型和系統(tǒng)需要在此之前建立好，在設(shè)計(jì)管理模塊中，需提前把整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程所用的分段名和系統(tǒng)名錄入設(shè)計(jì)模塊中，否則，管路則不能建模。管子模型的層次圖如下：項(xiàng) 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(jì)規(guī)格書、管系原理圖，以船體結(jié)構(gòu)為背景，在船舶座標(biāo)系中，分層按區(qū)域?qū)C(jī)艙正裝、反裝、模塊的管路設(shè)計(jì)完成，并協(xié)調(diào)設(shè)備、般裝件、電纜、風(fēng)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(huì)根據(jù)管子彎?；蜻x用的彎頭來(lái)填充管子路徑。一旦管路建成，各個(gè)專業(yè)在各自的模塊設(shè)計(jì)中都可以調(diào)用，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)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(lái)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(dǎo)入、剖切視圖、舾裝坐標(biāo)標(biāo)注、項(xiàng)目初始化、長(zhǎng)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(dǎo)入到Tribon軟件的繪圖界面中進(jìn)行對(duì)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(kù)中查找圖紙并進(jìn)行編頁(yè)，還能修改圖名和導(dǎo)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(shí)間。結(jié)論這是我在新時(shí)代造船廠實(shí)習(xí)期間所接觸的船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)。通過(guò)在新時(shí)代造船廠實(shí)習(xí)的這段時(shí)間，我對(duì)船舶管系生產(chǎn)設(shè)計(jì)算是有了

18、一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)和了解，在親眼親手學(xué)習(xí)了Tribon生產(chǎn)設(shè)計(jì)以后，我對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝又有了一個(gè)新的了解和認(rèn)識(shí)。我覺得設(shè)計(jì)出來(lái)東西的好壞對(duì)于一件產(chǎn)品后期性能的確定及使用壽命的長(zhǎng)短都起到了一個(gè)關(guān)鍵性的影響。當(dāng)然，隨著科技水平的不斷進(jìn)步和客戶對(duì)產(chǎn)品性能要求的不斷提高，對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)人員的能力要求也不斷提升，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品既要符合船東船檢的要求，還要滿足相應(yīng)規(guī)格書的要求，還要滿足相應(yīng)規(guī)格書的要求，最后還要考慮到自己船廠的能力。計(jì)算機(jī)使用Tribon的生產(chǎn)設(shè)計(jì)的確能夠方便、快捷、高效率的完成任務(wù)，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(jì)效率。這是最為直觀和關(guān)鍵性的。致謝語(yǔ)在師傅及同事的指導(dǎo)和幫助下，我完成了本次論文的寫作工作。在收集資料和對(duì)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(duì)我都是很寶貴的，也是很大的財(cái)富。陳老師在本文的