宋魯峰 劉俊斐 劉廣輝 曹揚 沈鈺集

（海洋石油工程（青島）有限公司，青島，266520）

一、前言

隨著船舶和海洋工程裝備的發(fā)展，先進的設(shè)計理念不斷的更新。Aveva Marine船舶與海洋工程的三維設(shè)計軟件提供了形象直觀的設(shè)計界面，在半潛浮體項目中，各專業(yè)所建的生產(chǎn)模型和生產(chǎn)圖紙時時更新，在建模時各專業(yè)相互碰撞干涉檢查，在設(shè)計中能更好的解決所發(fā)現(xiàn)的問題。拉近了現(xiàn)場建造和設(shè)計的距離，有效的配合解決現(xiàn)場的技術(shù)問題。同時Aveva Marine軟件同時提供了開放的用戶開發(fā)接口功能，根據(jù)半潛浮體項目特殊需要開發(fā)出各種材料報表及焊接信息報表等，方便了現(xiàn)場的施工。AM在半潛浮體項目中生產(chǎn)建模的應(yīng)用，對三維設(shè)計的效率和質(zhì)量有了很大程度的提高，對于現(xiàn)場分段預(yù)制及總裝遇到的問題，更能直觀的從模型中去解決現(xiàn)場施工遇到的技術(shù)問題。

二、Aveva Marine關(guān)于半潛浮體項目數(shù)據(jù)庫配置

在半潛浮體進行生產(chǎn)設(shè)計的前期，AM根據(jù)半潛浮體項目情況及ABS和CCS的規(guī)范以及詳設(shè)圖紙的節(jié)點圖冊及場地的施工能力進行工程的建立。由于該項目對焊接坡口要求比較嚴格，關(guān)于焊接工藝涉及到的坡口形式及留根和拼板對接間隙等數(shù)據(jù)都要轉(zhuǎn)化成AM數(shù)據(jù)庫，后期在項目的生產(chǎn)建模時可以從AM數(shù)據(jù)庫直接調(diào)用破口代碼，進行坡口設(shè)計；同樣不同的坡口類型會對應(yīng)相應(yīng)的焊接類型，采用不同的焊材，對此AM可以提出該項目所用的焊材及焊接形式報表，為該項目的項目管理提供相應(yīng)的技術(shù)支持文件。所以，半潛浮體項目工程的建立，是一項重要環(huán)節(jié)，它也是后續(xù)建模過程中的標準。同樣半潛浮體工程的建立還包括：半潛浮體項目的肋位，坐標，船體型線、建模所用的材料規(guī)格庫，圖紙的一些數(shù)據(jù)庫，型材端切代碼，板材坡口代碼，組立代碼，貫穿孔代碼，補板類型，流水孔類型，透氣孔類型等生產(chǎn)信息配置等建模所需要的數(shù)據(jù)代碼。

AM前期數(shù)據(jù)庫的搭建為下一步生產(chǎn)設(shè)計階段，提供了技術(shù)保證，后續(xù)的分段建模設(shè)計都是依據(jù)前期的數(shù)據(jù)庫和圖紙以及節(jié)點圖冊進行精細模型的搭建，同樣在精細模型的搭建過程中仍然要考慮ABS和CCS規(guī)范（半潛浮體項目入籍ABS和CCS），所有的模型生產(chǎn)設(shè)計都要符合規(guī)范要求。所以，AM半潛浮體數(shù)據(jù)的搭建工作是一項基礎(chǔ)而關(guān)鍵的工作，由專門的半潛數(shù)據(jù)庫管理員，進行定期的維護，保證半潛平臺的建模設(shè)計才能正常運行下去[1]。

三、Aveva Marine生產(chǎn)設(shè)計模型

圖1 半潛模型

深水半潛項目建造原則是分段預(yù)制，分段預(yù)合攏成總段，總段搭載，最后形成半潛船體。根據(jù)分段的建造原則和分段劃分圖，節(jié)點圖冊以及各專業(yè)的技術(shù)文件，AM進行生產(chǎn)建模，校核分段劃分的合理性，包括各個專業(yè)，對于不合理或者不符合規(guī)范要求的分段劃分，在AM模型里進行調(diào)整以適合規(guī)范要求和施工要求[2][3]。

由于半潛浮體不同于常規(guī)的船舶，所特有的結(jié)構(gòu)特點，比如有很多特殊區(qū)域，水平大肘板或者大的趾端，那么在現(xiàn)場施工焊接時要特殊對待，焊后打磨要嚴格執(zhí)行技術(shù)要求，類似這樣的高難度高標準施工技術(shù)要求，需要在生產(chǎn)設(shè)計圖紙中體現(xiàn)[4]。AM在生產(chǎn)建模時會根據(jù)詳設(shè)圖紙要求的特殊區(qū)域，在AM的加工流向代碼里進行備注，設(shè)置代碼為S，則在分段板材套料時，所排版的特殊區(qū)域的零件流向代碼里有S字母，那么現(xiàn)實施工人員對這個的零件的運輸、吊裝、焊接、打磨等施工都會特別注意。半潛浮體項目服務(wù)于南海區(qū)域，由于常年受到臺風和季風的影響，尤其是規(guī)律性的季風影響，對下部船體的疲勞壽命要求很高，那么在浮體焊接疲勞打磨上必須要全面嚴格執(zhí)行技術(shù)要求，AM在模型里進行零件的特殊打磨標注，很全面的解決了這個問題[5]。

Aveva Marin生產(chǎn)設(shè)計建模，各專業(yè)之間的設(shè)計相互交叉、影響、依存，AM生產(chǎn)建模設(shè)計時會融和半潛浮體所特有建造方案、工藝工法、部件組裝、預(yù)舾裝等一體化要求，還要按場地的實際條件（場地、設(shè)備）和慣例進行AM生產(chǎn)建模設(shè)計。各專業(yè)在AM建模時對于一體化的零件的安裝以及零件的散裝和零件的安裝階，AM都會在流向代碼里進行備注，如管線和電儀專業(yè)會出相應(yīng)的托盤表進行預(yù)舾裝。

四、 Aveva Marine生產(chǎn)設(shè)計出圖

Aveva Marin根據(jù)詳設(shè)圖紙、規(guī)范、施工要求搭建完精細的生產(chǎn)設(shè)計模型，下一步就是進行半潛浮體生產(chǎn)設(shè)計圖紙的輸出及各種施工表格的輸出。

半潛浮體出圖：一般情況下半潛浮體完成建模工作及專業(yè)平衡工作后，可以開始各專業(yè)出圖工作，以結(jié)構(gòu)出圖為例，通常情況下，船體結(jié)構(gòu)專業(yè)輸出圖紙內(nèi)容：分段結(jié)構(gòu)施工圖、分段部件圖、分段板材套料圖、分段型材套料圖、分段零件加工圖、分段零件表、分段施工料單、NC切割指令。分段現(xiàn)場的施工根據(jù)AM輸出的分段結(jié)構(gòu)施工圖進行預(yù)制，分段結(jié)構(gòu)施工圖包括：前幾頁的施工注意事項、符號、零件編碼、組立代碼、加工流向、坡口代碼、典型節(jié)點、打磨信息等說明；現(xiàn)場施工所參照的組立樹和分段裝配流程圖；平面圖和立面圖以及外板圖紙和剖面的局部詳圖，半潛浮體理論線圖，拼板圖，分段完工測量圖等。對于半潛浮體分段里有曲度的零件如外板和面板，AM可以輸出分段零件加工圖，里面包含帶有曲度零件的加工信息，比如坡口、余量、輥壓信息、外板的曲形信息，根據(jù)外板曲形信息制作胎板用于外板的曲加工等（如圖2所示）。

圖2 胎板

半潛分段預(yù)制裝配的一般都是從小組立開始，AM會輸出分段部件圖也就是小組立圖，現(xiàn)場根據(jù)部件圖進行施工預(yù)制，可以同時展開預(yù)制工作，這樣可以提高施工效率。AM輸出的分段板材套料圖和分段型材套料圖里面包含零件名、零件的加工信息、零件的組立流向信息、零件的打磨信息、坡口和余量等；現(xiàn)場會根據(jù)套料圖數(shù)控切割之后進行坡口的開設(shè)、打磨，以及零件按照流向進行分揀工作。AM會輸出分段零件表和分段施工料單供現(xiàn)場施工所用[5]。

五、 半潛浮體設(shè)計建造中遇到問題，Aveva Marine所給的解決方案

半潛分段在現(xiàn)場預(yù)制、預(yù)合攏、總裝的過程中，便于項目的施工管理及施工進度和資源的調(diào)配?，F(xiàn)場會急需各種報表，而且這些報表可能需要幾天才能匯總完成，比如統(tǒng)計幾十個分段的不同焊接類型的焊材用量，如果在圖紙上進行統(tǒng)計，那么工作量是很大的，耗費的時間和精力也是巨大的，而且容易出錯，對此AM可以根據(jù)需要隨時提取幾十個分段的焊接類型和焊接長度，從而會算出不同焊材的用量，用時也就幾分鐘問題，對統(tǒng)計的工作量有了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。半潛浮體不同的板材材質(zhì)及厚度的提取，面板的提取等等類似這樣材料報表提取及統(tǒng)計工作，AM可以根據(jù)現(xiàn)場施工及項目管理需要隨時提取。這樣的統(tǒng)計提取工作對于項目的施工和項目管理是十分重要的技術(shù)支持文件[6]。

半潛分段在預(yù)制時，有的地方由于空間狹窄施工受限，很難保證焊接質(zhì)量，一般會對這樣的受限空間進行封堵。設(shè)計及現(xiàn)場技術(shù)支持人員會在AM生產(chǎn)模型里進行封堵方案的設(shè)計工作，設(shè)計完成經(jīng)過船級社批準，會輸出加設(shè)結(jié)構(gòu)圖紙和套料圖用于封堵施工。類似這樣的現(xiàn)場技術(shù)問題，設(shè)計人員在AM生產(chǎn)模型里更能直觀、快速的給出解決問題的技術(shù)方案，很大程度上提高了出圖效率，快速的解決了現(xiàn)場遇到的施工問題，保證了施工的進度。

六、總結(jié)

隨著技術(shù)的發(fā)展，船舶與海工裝備制造業(yè)朝著智能化、模塊化、一體化的方向發(fā)展。Aveva Marine軟件在浮體設(shè)計領(lǐng)域的三維可視化的先進的設(shè)計理念，能更好的解決半潛浮體在設(shè)計中遇到的問題，減少設(shè)計失誤，提高出圖效率；同時也會給現(xiàn)場的施工人員提供有力的技術(shù)支持，從而降低施工成本，提高生產(chǎn)效率。