探讨三维模式在船舶舾装设计中的应用

探讨三维模式在船舶舾装设计中的应用

陈胜平1张烨2

1.靖江南洋船舶制造有限公司江苏靖江214516；

2.江苏新世纪造船股份有限公司江苏靖江214514

摘要：三维模式的应用，能够有助于舾装托盘数据与图纸编码标准化，而且采取三维方式，开展仿真训练，具备较强的安全性与可视化优势。基于三维模式进行船舶舾装模块化设计，可以优化管系设计与电缆模块设计等，对优化船舶舾装系统，有着积极的作用。基于此，加强对三维模式的应用研究，有着必要性。

关键词：舾装设计，船舶，三维模式，分析探究

前言

现代化船舶生产流水线技术快速的发展，推动着船舶舾装设计朝向数字化与信息化方向发展。将三维技术应用于船舶舾装设计中，通过构建仿真系统，基于模块化设计理念，能够实现船舶舾装优化设计，提高设计效率，使得设计效果更加的直观。基于三维技术，在模拟环境中，能够实现船舶舾装详细设计，展现工艺过程与作业计划，能够合理的缩短船舶设计与制造的衔接时间，科学的压缩制造周期。船舶舾装制造工作具体包括船舶主体设备与管件的安装等，基于现代化模块化设计，利用数字化设计方法，为传播制造提供指导，进而提升制造效率。

1国内船舶舾装的现状

一直以来我国具有悠久的船舶制造历史，从古代开始我国的船舶制造工艺就开始萌芽，经历了数百年的发展，我国的船舶设计理念不断更新，船舶制造工艺技术也在不断完善，而随着近年来船舶制造业的迅猛发展，船舶制造的技术已经走进了不同的发展阶段之中。研究了我国从古至今的船舶制造业发展可以知道，船舶制造工艺主要有以下发展阶段，首先是系统导向型的船舶制造模式，其次是区域导向型的船舶制造模式，以上两个阶段的船舶制造工艺属于古代工艺，随着时代的发展，目前我国的船舶制造工艺已经从过去盲目模仿美国、日本等国家工艺转变为依靠自主创新的发展阶段，而目前国际船舶舾装工艺也与我国工艺水平保持在同一发展、阶段。信息化、数字化设计按照基于模型的系统工程理念，探索了基于单一数字模型、自顶而下的船舶设计制造的新方法论。持续开展关键技术攻关，打通一批技术障碍和关键瓶颈，形成大量基础库和标准库建设成果。

2加快我国船舶舾装技术的措施

第一，努力并积极的开展我国船舶区域的造船等科学技术模式研究与运用的工作。

第二，要继续的深入到研究船舶区域之内的舾装生产技术，企业就得进一步的提升船舶制造托盘的管理水平。

第三，对制造工艺之中作业类型进行一个细化，在最大程度上来充分的实现舾装技术的托盘化管理设计的整个覆盖面，得充分的实现井然有序的配送工作。

第四，要拓展舾装单元设计和组装，深入的开展区域模块化船舶舾装技术的科学研究。

第五，对于船舶舾装精度控制的技术方面得进行一个深入式的研究。

第六，对船舶舾装的三维设计技术进行一个深入式的研究。

第七，造船企业得需要进一步的调整自身物流运输、原料供应以及资源配置等的适应性。

3三维技术

通过三维技术设计师能够在计算机内建立一个虚拟的三维空间。然后，在这个虚拟的三维空间中按照想要表现的对象的形状、尺寸，建立三维模型，根据设计要求对所建立的三维模型进行设定，调整相关参数，按照要求为模型赋上特定材质和灯光，生产想要表现的三维画面。三维设计中所生成的三维画面拟真度非常高，可以模拟真实物体，模拟效果真实、准确、直观，能够给人强烈的视觉冲击。现如今三维技术已被应用到了各个领域，大到军事、航天、医学、教育，小到娱乐、广告、影视。通过三维技术能够完成实拍无法完成的镜头，且可修改性强，能够实现无限修改，所以质量控制更容易、更简单。经过近几年的发展，三维技术越来越成熟，所展现的视觉效果越来越好，市面上的三维软件也越来越多。三维技术应用中，不同行业需要应用不同的设计软件，各类三维软件都有着不同功能和特点，选择软件时需要根据工作需要和设计要求。目前市面上比较流行的三维软件有：Maya、ThinkDesign、Softimage／XSI、Lightwave、Rhinoceros、Vue5Infinite，Bryce、Blender、Tribon等，其中Tribon便是专为工业设计提供的三维软件，对设计复杂度与尺寸没有限制，不管汽车、船舶、机械设计都可应用这款软件，广泛应用于船舶舾装设计中。三维技术的诞生给艺术设计、工业设计都来了革命性变化，三维技术已成为辅助设计的核心技术之一。

4三维模式在船舶舾装设计中的应用

用三维环境模式来做初步设计研究，特别象我所以工程船舶设计见长的大型研究院所是大有用武之地的。船体基本结构可以应用三维环境做初步设计，船舶胭装也可用三维环境做初步设计，例如：在对某船的进一步优化中，以压缩机舱空间而使货舱获得最大化的方案设计过程中，如何压缩机舱空间并保持原有品质的矛盾就突出体现出来，用二维设计的方法解决这个矛盾似乎底气不足、困难很多。如果应用三维设计方法，对现有机舱空间的设备进行适当的布置，这一布置操作过程非常简单，因为这个布置是在可视和可控的范围内进行，得到的数据是真实可行的。出图的时间也可大大缩短。

事实上三维设计在初步设计阶段，不仅在现有船只设计方案上的改进具有优势，而且在新船的初步设计上也可应用，特别是在那些布置图形的应用更具有优势。在机舱布置方面，我们可以把CAD的船体平面结构调入TirbonM3中，对平面结构进行船舶三维坐标定义，然后把已经建成的设备模型放入已定义的平面结构内进行综合布置，从而获得最佳效果。同样的方法也适宜于甲板胭装的布置，某些工程类船舶例如LNG、石油勘探船的甲板腼装布置的难度甚至高于机舱布置，三维设计的优势更能体现，更容易获得船东的认可。同样的方法也适宜于上层建筑的房间布置，使之更艺术化和人性化。在整个三维设计操作过程和二维设计的过程没有什么大的不同之处，但是它获得效果和益处是截然不同的，在此我们对二种设计方法做一个粗略的比较，大概有以下几个方面：

在二维设计的过程中，当某个设备图形需要修改时，那么描述这个设备的所有图形都需要修改，而三维设计只需修改一个图形其他图形自动生成，因此用相同的时间，三维设计可以储各多种设计方案，灵活应对船东的需要。

在设计布置时，严格地说，二维设计是有缺陷的，受制于设计周期的期限，它对描述设备布置在三维空间的坐标是不完整的，而三维设计在这方面则显得游刃有余，它能够清晰地，完整地，体现设计人员所要表达的设计想法。

在初步设计阶段应用二维设计，可以把设计周期尽量往前赶，为以后应用三维设计送审和详细设计的全面展开，提供了技术支持，点得时间，设计效率显著提高。

结论

综上所述，针对当下的船舶制造行业来说，舾装件的装备越来越多，船舶舾装的制造技术也随之进步，为了使船舶舾装制造和管理得到优化和创新，必须在船舶设备上进行持续改进和创新。船舶舾装设计师还需为每一个部件上持续创新，才能促进船舶行业的进步。贯彻以三维设计制造为主线，梳理从方案设计到技术设计、施工设计、生产设计、制造装配、维修保障等全过程的流程、标准和规范，突破关键技术，建立流程规范，实现三维数字化设计制造核心能力上新突破，探索建立可推广、可复制的船舶行业三维数字化设计制造技术体系和业务模式，全面推进船舶舾装创新设计。

参考文献

[1]蔡旭强.数字化造船技术在三体船上的应用[J].科技视界，2013（09）.

[2]郭晓峰．基于TRIBON系统下船舶舾装设计软件的设计与实现[D]．成都：电子科技大学，2013