利用CATIA进行船舶管系BOM数据抽取和处理
利用!"#$"进行船舶管系%&’数据抽取和处理
向东(李斌(谭家华
)上海交通大学船舶与海洋工程学院(上海*+++,+-
提要本文简要介绍了船舶./01./2软件
./34/(并介绍了在./34/平台上建立船舶管系产
品模型(以及抽取和处理管子562信息的过程(还针
对提取和处理过程提出了船厂信息化中要解决的一些
问题7
主题词实用程序船舶管系数据采集
数据处理
89:;<:软件简介
随着信息技术的飞速发展(世界经济越来越全球化=一体化7船舶设计与制造行业也面临越来越严峻的挑战(船厂必须根据市场的需要(开发和建造出各种新的船型(同时还必须控制成本(保持盈利7为了达到这个目标(船厂必须不断优化自己的资源(提高管理和技术水平7船用./01./2软件在增加船厂竞争力方面起了重要的作用7
在众多的船舶设计软件中./34/无疑是非常具有特点的一个7./34/软件是法国达索)0>?@
?>A B C-宇航公司从*+世纪D+年代开始开发(并应用于宇航工业E*+世纪F+年代初(0>??>A B C集团成立
0>??>A B C G H?C I J?公司(专门负责./34/的技术开发(并将./34/作为商业软件推向市场(与此同时(还与452公司签订合同(由452负责./34/软件的全球技术服务和支持7
./34/是一个通用./01./21./K工具(基于实体造型技术(具有尺寸约束=特征造型=集成的曲面造型等特征(以及规格驱动的设计功能等7在这些通用机械计算机辅助设计技术基础上(./34/还支持电缆布线分析=工程分析的数控加工7./34/在许多行业中得到广泛应用(在航空和汽车领域内更是应用最为广泛的./01./21./K软件7在船舶设计行业(./34/推出了..L M/N3O G P4L@ 5Q4M04N R解决方案(主要应用于厂房布置和船舶设计建造7
使用./34/建立模型时(采用的是三维的参数化交互建模7在船舶设计中(由于船舶产品涉及到的零件数量巨大(而且有很大的相似性(比如船体结构主要是由板材和型材所组成E在管系中(管子=法兰=垫片=阀等都已经标准化(因而(为了降低系统负担(提高软件的处理能力(./34/采用了和机械版不一样的处理方法(在这里(所有的零件都是所谓的S轻量实体T7S轻量实体T是经过简化了的实体(去除了在船舶设计中一些不实用的实体特性(这样(有可能在系统中实现一艘数据量庞大但数据非常完整的数字样船(可以随意旋转=缩放甚至模拟漫游7这正是./34/最引以自豪的地方7
在我国(黄埔船厂最早采用了./34/(一些相关的研究所以及上海交通大学都购买了./34/软件E国际上(美国海军舰艇设计也采用了./34/7但是(相对于老牌的船舶设计软件)例如3U V W X Y-而言(./34/在行业内的市场占有率并不高(特别是我国7在这种情况下(452和0>??>A B C两公司进行了不懈的努力(不断地对软件进行改进(最近又推出了全新的Z版本(一举和德国P0[船厂签下了*++多套的合同(相信其不利局面将会有所改观7上海交通大学同452公司合作(共同在./34@ /平台上进行先进制造技术的研究(本文介绍了研究工作的一部分(即利用./34/进行船舶管系562数据的抽取和处理7具体工作如下\首先利用./34/./0系统建立电子样船管系部分的模型E 然后通过./34/系统提供的工具和接口(对其产品数据库进行操作(把其中的管系562信息提取出来(保存为文本文件E再利用网络(传送到[V Y@ ]X^?N3系统中(通过程序对文本进行处理(把相应的562信息储存到G_MG I U‘I U中E最后对这些562信息进行处理7
a船舶管系的建模
管系的设计和布置是船舶设计中重要的一环(
b
c
d
b造船技术*++,年第e期)总第*Z e期-万方数据
为此!"#$%#提供了#&"’()(*+,%*-./012*.34
.(5*6(3+/31-7’%68和#&"’()(*+7#’68模块!前者应用于管路原理图设计!后者应用于管路空间综合布置9
在具体的建模工作中!首先要设置好管系标准
库!定义好在本船将要使用到的各种标准件的尺寸
和标准!比如!管子的通径:材料;法兰盘:垫片的尺
寸;弯头的角度等9定义好各种标准件以后!就可以
使用布管工具#’6进行布管9
"#$%#提供了可视化布管工具!在真三维的船体背景中!我们可以选择我们要操作的管路系统:管子的通径;方便指定管子的起始位置;通过相对坐标或绝对坐标来指定管子延伸的方向等9
纯管线布好以后!就可以把相应的部件!比如法兰:垫片:套管等等安装上去将管系分解为可以加工的管段9"#$%#还提供了#0.5<(..(*+7自动装配模块8工具!能够一次性地把一个系统所有的部件按照一定的规则安装上去9
在完成了整个管路设计以后!我们可以通过
"#$%#独有的三维浏览功能来检测设计是否合理!并作出相应修改9图=显示了两个分段管系设计的结果7为了方便浏览!船体被隐藏8
9
图>?@A>和?B A>分段管系图
A数据的抽取和处理
"#$%#是一个较为开放的软件!它提供了一系
列接口供用户使用9通过对这些接口进行二次开发!
用户可以实现自己特定的功能9我们主要利用了
"#$%#提供的C2)5/.工具来抽取管子的D E F信
息9
我们首先确定应该抽取和储存在数据库中的数
据9在G H IG2/J2/中!我们建立数据库-K()L3.3!用
来存放整个船舶D E F数据9对于船舶建造中涉及
到不同零件!分别建立数据表!例如!对于管系部分!
建立)()2数据表!其字段名称和含意如表=9
根据各个字段的含意!在C2)5/.工具中找出相
应的对象属性!并建立C2)5/.2/9对于分段中所有的
表>管子M N@信息
字段名称含义数据库中类型
O P Q R S T管件长度U P V W
?P X Q Y管件在系统中的流水号Z[T V\
@Y]Q V^P相应的^Y]P W文件Z[T V\
O P Q R S T型材长度U P V W
_Y‘a重心b坐标U P V W
_Y‘c重心d坐标U P V W
_Y‘e重心f坐标U P V W
g Q通径h Q S
@V[Y]P材料代码_T V\
iP j R T S重量U P V W
k\Y]l[S m W V[P制造地点_T V\
k\Y]l[S S j^P制造时间_T V\
g P n j R Q l Q j S设计单元_T V\
k j m P W j Q P管系的名称_T V\
@P^Y注释Z[T V\
o
p
q
o 向东!等r利用"#$%#进行船舶管系D E F数据抽取和处理
万方数据
管子进行检索!运行这个"#$%&’#&!就可以方便地得到分段中所有管子相应的数据!并存放在指定的文本文件中(
我们可以利用手工把这些数据导入到)*+
)#&,#&
中!但是这样效率太低!因此编制了转换程序!其原理如图-
(
图.数据导入程序原理图
在数据导入到数据库以后!我们可以利用数据库强大的检索功能对数据进行初步检索(表-显示
了分段)/01中各种系统!以及不同通径管子分布的详细情况(
表.)/
23分段管子分布详细情况通径管系总长4556数量4根6
78199:;-<=>?99>>78-@:;1-A -A ?1B =1=78>9:;>0978199C 71-A =<-780-C 71@0@?B 1>178>9C 700A =78=@C 71>1>9?>@-1B 78<9C 7>A =A ?9B >B 78<9D E --19?>90178-99D F >1?9<@1A 78=@D G -@@=@?1B >-9781-@D H 1A >B ?B 0>178@9D H -<<-?B A A >78@9F 7<@A =?-9=@78=@G 7B 0A >?10-=78=
@D I
B =11?><@
B
J 结论
在船舶K :7应用中!最重要的无疑是I L M 信
息!船厂的一切安排都是以I L M 为中心进行的(船
舶设计完成以后!得到船舶产品对象的I L M !然后安排板材N 型材的加工!外购件的订购!管子的处理!然后在适当的时候把这些组件拼装起来!成为部件(
这样!装配树上的小节点不断地提升!直到总段乃至全船(对应这些节点的I L M 信息!是船厂组织生产的关键(
如何获得这些I L M 信息!把它们应用到生产管理上来!是船厂实施先进制造技术的关键(但是!在实际情况面前!船厂往往显得力不从心(国内船厂面临的主要困难有以下几个方面(
416
现阶段船厂使用的设计软件的封闭性(各大船厂花费了巨额资金来引进国外的船舶设计软
件(到如今为止!国内在民用船舶设计领域基本上是H O P Q R S 的天下!
军用船舶设计基本上都使用K :77G @(这些软件基本上都是基于T 8U V 的!体系相对封闭!不能给船厂提供一个相对开放的接口(
而且技术支持上!国外软件公司对于涉及他们软件核心的一些东西!都不愿意提供给我国船厂!这就使得船厂几乎不可能在这些软件的基础上进行进一步的开发(
4-6
船厂的软件开发技术力量不够强大(船厂的主要任务是生产!其目的是盈利!其人员配置也是围绕着这个中心来的(如果要求船厂自己对这些软件进行开发!显然不现实(同时!船厂的生产任务紧张!
船厂也不可能专门抽出人手来进行本地化开发工作(
406
引进软件的困难(国外的一些厂商已经开发出来了一些比较成熟的生产管理软件!如果可能的话!引进这些软件无疑是快捷的方法(但是!这些软件的开价动辄上千万美金!
加上其他的费用!每个船厂在进行决策的时候无疑都是很艰难的(
在这样的情况下!我们进行的工作无疑是有着重要意义的!而且也取得了一些成果(希望能对我国造船事业有所促进(
我国船厂先进制造技术的应用情况!同国外相比处于落后阶段!但反过来说!这也可使我们可以跳跃式发展!
直接使用国内外最先进的技术!用较短的时间来完成别人很长时间才完成的转变(相信在船厂N 研究所和各个大学的努力下!这个目标在不远的将来一定可以实现(
W
X Y W 造船技术
-990年第1期4总第-@1期6
万方数据
利用CATIA进行船舶管系BOM数据抽取和处理
作者：向东， 李斌， 谭家华
作者单位：上海交通大学,船舶与海洋工程学院,上海,200030
刊名：
造船技术
英文刊名：MARINE TECHNOLOGY
年，卷(期)：2003(1)
被引用次数：3次
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4.王满昌塑料管道在船舶工程中的应用[期刊论文]-造船技术2002(6)
5.王军.陈宁.李永旺.高霆管系放样中下料长度精确控制方法的研究[期刊论文]-华东船舶工业学院学报(自然科学版)2004,18(3)
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9.伍蓉晖.Wu Ronghui CATIA V5在1700TEU集装箱船结构设计上的应用及二次开发[期刊论文]-广东造船2008(2)
10.王滢潜在通路分析技术在船舶管系中的应用[期刊论文]-科技风2009(23)
引证文献(3条)
1.胡广云.姚寿广.陈宁图纸标题栏与BOM表信息自动提取方法的研究[期刊论文]-船舶 2005(4)
2.姚竞争.韩端锋.李健基于CATIA系统的虚拟装配仿真研究[期刊论文]-船舶工程 2011(1)
3.余小平逃生舱装艇技术的研究[学位论文]硕士 2006
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/5311653217.html,/Periodical_zcjs200301012.aspx