李傳達，何文強

（招商局金陵船舶(南京)有限公司技術(shù)中心，江蘇 南京 210015）

0 引言

近年來，我廠承建的高端客滾船需滿足安全返港及安全撤離的要求，各種設(shè)備及控制系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，電纜的使用量約是普通汽車滾裝船的3倍，傳統(tǒng)的Tribon三維設(shè)計平臺已經(jīng)無法滿足海量設(shè)計數(shù)據(jù)的處理，亟需尋找更加有效的設(shè)計平臺,由此引進了Aveva Marine（簡稱AM）設(shè)計平臺，通過在AM平臺下的二次開發(fā)，結(jié)合電裝設(shè)計人員的使用習(xí)慣和船廠標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)出全新的滿足安全返港要求的電裝設(shè)計系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)的開發(fā)，極大地提高了船舶電裝設(shè)計的建模和出圖效率，提高了圖紙的準(zhǔn)確度，為縮短船舶的建造周期奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

1 本研究的內(nèi)容及目標(biāo)

1）AM自帶的CableTray模塊建模步驟繁瑣，人機交互極其不友好，對于習(xí)慣使用Tribon的初學(xué)者來說會不適應(yīng)，需研究出一種快速上手，無需過多培訓(xùn)的建模方法，方便Tribon和AM之間建模的無縫連接。

2）由于上建區(qū)域甲板面使用薄板，為了避免舾裝件在甲板面焊接時產(chǎn)生變形，電纜橋架的支撐要加支架燒焊。需研究出一種根據(jù)電纜橋架的類型，快速生成電纜橋架的支撐的工具。

2 軟件功能設(shè)計

以AVEVA Marine為三維設(shè)計平臺，分析電裝專業(yè)在客滾船整個建模流程中的瓶頸因素，通過AM提供的PML，python，C#.net等二次開發(fā)工具和接口[1]，實現(xiàn)高效快捷準(zhǔn)確的建模和出圖環(huán)境。開發(fā)的平臺架構(gòu)如圖1所示。

圖1 平臺架構(gòu)

2.1 電氣部件庫的建立

電氣部件庫是電裝二次開發(fā)的基礎(chǔ)，部件庫的建立除了要能緊密貼合船廠的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)外還要有良好的擴展性以方便程序提取數(shù)據(jù)。以橋架的部件庫為例，現(xiàn)在主流的部件庫有2種，第一種是部件庫的橋架不帶吊腳，優(yōu)點是部件庫簡便，但后續(xù)用戶需對橋架的吊腳單獨建模，二次開發(fā)也復(fù)雜；第二種橋架的部件庫帶吊腳，優(yōu)點是方便以后的二次開發(fā)，但部件庫的建立相對復(fù)雜。經(jīng)過仔細權(quán)衡，我廠選擇了第二種方式，并進一步加強了部件庫的功能，表現(xiàn)如下：

1）根據(jù)設(shè)計參數(shù)調(diào)整每根吊腳的長度，并靈活控制每根吊腳是否帶墊板。

2）根據(jù)設(shè)計參數(shù)可以調(diào)整吊腳在橋架中的安裝位置，可以靈活地避開管子結(jié)構(gòu)等模型。

3）根據(jù)設(shè)計參數(shù)可以調(diào)整吊腳和橋架的角度，可以簡化后續(xù)的二次開發(fā)難度。

注意事項：

1）建庫的時候?qū)τ谠O(shè)計參數(shù)的Dkey值一定要取有意義的縮寫，不要用默認值，在編寫程序獲取設(shè)計參數(shù)值時可以直接用RPRO Dkey方式進行取值，避免使用desp[keyNo],這樣做的好處是在部件庫的設(shè)計參數(shù)序號進行調(diào)整時無需更新程序。

2）在Data Set中建立key值為BOWD的設(shè)計參數(shù)，該設(shè)計參數(shù)會被橋架的P2點（出口點）引用，在后面的程序設(shè)計中通過修改BOWD值，實現(xiàn)在一個分支中有多種不同的橋架寬度，而不用再新建分支。

3）對于橋架或者貫穿件的材質(zhì)問題，建議不同材質(zhì)的部件使用同一份規(guī)格書，以避免每種材質(zhì)都新建一次規(guī)格書，材質(zhì)可以使用material text來區(qū)分。如建規(guī)格書時，默認引用碳鋼材質(zhì)的material text，當(dāng)要使用其它材質(zhì)的部件時可以對部件使用進行自定義屬性，通過自定義屬性再引用material text。自定義屬性的material text值優(yōu)先于部件規(guī)格書的material text。

2.2 電纜固定件建模程序開發(fā)

對于電纜固定件的建模有2種方案，如下：

方案一：把電纜固定件當(dāng)成fixing來處理，把每個分段的電纜固定件建成1個或幾個structure,其優(yōu)點是可以靈活移動電纜固定件，不用考慮固定件之間的首尾聯(lián)系，每個電纜固定件之間是獨立的，但這種方案對后續(xù)電纜路徑的生成沒有優(yōu)勢。

方案二：采用PIPE建模方式，將電纜固定件當(dāng)成FTUB和BEND來處理，這樣電纜固定件的首尾有連接關(guān)系，建模時需考慮電纜固定件之間的順序。若要達到方案一相同的靈活性，對二次開發(fā)的要求比較高，但優(yōu)點是可以根據(jù)電纜固定件的連接關(guān)系，通過二次開發(fā)生成電纜的敷設(shè)路徑。

對于這2種方案，考慮到后續(xù)的電纜敷設(shè)路徑的生成，我廠選擇方案二。AM本身提供了電纜固定件的固定程序，但該程序弊端較大，所選的電裝件規(guī)格需從規(guī)格書中選取，一旦該分支比較復(fù)雜，部件規(guī)格超出規(guī)格書范圍時就必須頻繁切換規(guī)格書，或者新建branch分支來解決，造成分支無法連續(xù)，不適應(yīng)船廠的需求。AM自帶程序選部件的流程如圖2所示。

圖2 AM自帶建模程序建模流程

為了解決這一弊端，進行深入的二次開發(fā)，通過bore值及部件的CATE命名直接從多個規(guī)格書中篩選出所需要的部件[2]，解決了用PIPE建模方式靈活性受限的問題，并且在部件庫中根據(jù)需要，設(shè)置了大量的設(shè)計參數(shù)，實現(xiàn)了橋架吊腳高度的剪切、腹板的添加、吊腳位置的調(diào)整、橋架角度的調(diào)整等功能，極大地拓展了AM程序的功能，用戶的體驗得到了極大的提升，具體表現(xiàn)為：

1）可以實現(xiàn)不同規(guī)格書布置在同一分支上，且不需要切換規(guī)格書。由于橋架在布置時，遵循當(dāng)前的橋架的進口點和前一個橋架的出口點相連，所以可以通過修改前一個橋架的設(shè)計參數(shù)的BOWD值來改變橋架出口的通徑，從而實現(xiàn)在一個橋架分支上布置不同寬度的橋架。

2）分支上的部件可以批量修改。用戶通過鼠標(biāo)選取要修改型號的橋架，然后程序根據(jù)用戶輸入的新的橋架規(guī)格批量修改橋架的Spref屬性，并根據(jù)新的Spref屬性值來獲取當(dāng)前部件的bore值，再通過bore值獲取該規(guī)格書的leave tube reference值并寫入到橋架的Lstube屬性中。

3）橋架的吊腳高度可以批量修改，并可以靈活控制腹板。在橋架部件庫建立時，橋架的每個吊腳的高度都設(shè)置為設(shè)計參數(shù)，所以可以通過修改該設(shè)計參數(shù)來靈活調(diào)整橋架的高度。對于橋架吊腳上腹板的有無也是通過控制設(shè)計參數(shù)PDCD來實現(xiàn)的，如當(dāng)PDCD的值為9111111，則表示橋架的6個吊腳都有腹板，當(dāng)PDCD的值為9110011，則表示橋架的6個吊腳中前后4只吊腳有腹板，中間2個吊腳無腹板。

4）快速收頭首尾及彎頭橋架的旋轉(zhuǎn)。通過以上修改，極大地提高了電纜固定件的建模效率，用戶界面更加友好，更符合設(shè)計人員的建模流程及需求。

2.3 上建區(qū)域電纜橋架燒焊支撐的建模

由于客滾船對于空船重量及重心高度的控制比較嚴格，上建區(qū)域大量采用減重設(shè)計和薄板，甲板面的厚度只有5.5 mm,為了避免在甲板面上焊接電裝件造成甲板面變形，電纜橋架的吊腳根據(jù)橋架的種類采用不同的燒焊形式。網(wǎng)格型橋架支架燒焊形式，如圖3所示。

圖3 網(wǎng)格型橋架支架燒焊節(jié)點

為了加快網(wǎng)格型橋架支架的建模速度，以及實現(xiàn)支架制作標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，根據(jù)網(wǎng)格型橋架支架的燒焊節(jié)點編寫支架生成程序，程序的實現(xiàn)流程如下：

1）根據(jù)支架節(jié)點確定支架形式。

2）創(chuàng)建支架的參數(shù)化模板。

3）根據(jù)設(shè)計人員選定的支架類型及捕捉到的結(jié)構(gòu)型材數(shù)據(jù)來獲取支架的設(shè)計參數(shù)，并傳遞給支架。

4）用戶定位網(wǎng)格型橋架支架的位置。

普通橋架支撐燒焊形式，如圖4所示。

圖4 普通橋架支撐燒焊形式

由于上建區(qū)域橋架吊腳不能直接燒焊在甲板上，需在球扁鋼上燒焊角鋼來作為橋架的支撐腳，若使用手動方式建模，則需要巨大的建模工作量，橋架位置及型號調(diào)整之后還需花費很大的時間來調(diào)整橋架支撐，且通過程序建?？梢钥刂浦谓卿摰拈L度。通過程序?qū)⒔卿摰拈L度控制為25的倍數(shù)，可以有效地減少角鋼長度的種類，方便制作單位的制作，程序的實現(xiàn)流程如下：

1）根據(jù)橋架和球扁鋼的位置選定支架的建模形式。

2）利用Event Driven Graphics（EDG）接口，實現(xiàn)用戶對模型中橋架和結(jié)構(gòu)球扁鋼的選取，并獲得相關(guān)的模型信息。

3）根據(jù)獲得的模型信息結(jié)合橋架的燒焊節(jié)點確定橋架支撐的位置及長度。

3 結(jié)語

我廠建造的TL866P客滾船的實船應(yīng)用，在建模效率方面比AM自帶的程序有了質(zhì)的提升，而且用戶的體驗感更好，功能更強大。對于客滾船這種上建區(qū)域甲板不能直接焊接的區(qū)域，橋架的支架建模方式比較實用，建模效率非常高，后續(xù)再配套相應(yīng)的材料統(tǒng)計和出圖程序，更起到了事半功倍的效果。對于剛從Tribon轉(zhuǎn)到AM的設(shè)計人員來說，上手更加容易，通過簡單的培訓(xùn)，就能在短時間內(nèi)掌握AM電纜固定件建模的方法，節(jié)省了大量的培訓(xùn)時間。