當前各造船企業已普遍建立了現代造船模式,但船舶結構非常復雜,設計部在進行裝配設計時,往往依賴設計人員的經驗,而現場工藝等人員由于各原因無法直觀而系統地參與設計過程,造成所設計的裝配方案存在結構干涉、空間狹窄無法施工、裝配順序或階段不合理(尤其多專業間)、反復搭拆腳手架、涂層反復破壞等問題。延長了造船周期,造成了大量的成本浪費。對于船廠不熟悉的新船型尤其如此。此外,計劃經理也會因為無法直觀了解裝配過程,從而無法制定合理的計劃。

當前部分高校及船廠對虛擬裝配進行了研究,取得了一些成效,但由于無法系統地掌握設計和生產流程、軟件開發技術,相關研究無法真正實際應用。為解決這個問題,我公司開發本軟件,可進行船舶裝配方案的設計及仿真。

本軟件的作用及優勢如下。
1.能方便設計方案的制定,尤其是安裝復雜,或多專業嚴重交叉的部位—-設計員可能用此軟件進行動態虛擬甚至沉浸式實時漫游檢查。
2.能有效避免設計干涉—-受三維軟件局限性及設計經驗影響,常規船型復雜區域、特種船型及海工項目等經常出現現場干涉或施工空間不足,造成大量返工。使用此軟件虛擬后,可以有效減少這些問題。
3.能使設計和生產緊密結合,在施工前共同討論和評審裝配方案—-生產人員、車間工藝等受條件限制,即使有經驗,也往往要到后期施工時才能發現設計不合理之處,何況全面了解項目的人數量很少。有此軟件后,在設計過程中,項目管理團隊、車間、設計部可以很直觀而方便地參與討論及評審。經過直觀的討論和評審,可以大大提高裝配方案的合理性、相應減少涂裝破壞等問題。
4.能更方便安全、施工通風等建造輔助方案的評估。
5.能大量降低生產輔助工作工時—-例如,雖然骨干船廠已開始設計并使用工裝腳手架,但由于裝配方案考慮欠缺,且未協同考慮腳手架搭設,腳手架總是反復搭拆(尤其是復雜區域),既浪費大量人力物力,又造成了大量等待。用此軟件進行裝配仿真后,既能發現輔助工作安排得是否合理,還能優化相關工作。
6.能使項目生產計劃的制定更合理—-尤其是隨著新船型及海工項目的不斷出現,所有造船人員的經驗適用性都受到很大挑戰,往往造成生產計劃制定得不合理,甚至計劃遺漏,較為嚴重地延長了建造周期,浪費了成本。使用此軟件后,計劃經理可以很直觀地了解裝配工作,計劃的合理性將大大提高,且避免計劃遺漏。
7.能為船廠下一步用信息化等手段改進生產管理及物流管理創造有利條件—-現狀是:大量船廠也想改變物資配送、生產作業的調度式管理局面,但由于設計修改量大、生產變動非常頻繁,無法形成有節拍的作業,只能過多依靠調度。
8.能使工人在實際生產開展前進行培訓學習—-班前交底會對現場工作的推進非常重要,但目前的班前交底基本靠憑空、口頭實施。使用此軟件后,班前交底可以利用虛擬仿真及模塊裝配動畫等進行有效講解。
9.現個別骨干船廠開始進行WSD設計,更為全面地考慮了專業間的裝配協調,但由于軟件限制,既不能直觀地進行方案討論,更需要大量的手工作業,造成WSD的設計浪費了大量時間,效果卻很一般。如前所述,本軟件可以仿真化、可視化地進行裝配方案的設計及討論。方案定稿后,可直接生成WSD,大大減少了設計員的負擔。
10.船廠可按船型制作標準的裝配仿真示例,用以培訓和指導新員工。相比傳統手段,效果倍增。

總之,此軟件不僅可有效避免船舶建造結構干涉、空間狹窄無法施工、裝配順序或階段不合理(尤其多專業間)、反復搭拆腳手架、涂層反復破壞等問題,更融合了先進的管理思想,可以有效縮短建造周期,降低建造成本,是造船進入虛擬仿真時代最實用、最重要的一個工具。

據初步估算,對于大家較為熟悉的常規船型,如果設計裝配劃分和現場生產安排合理,工人上崗前得到有效的組織及培訓,僅這一項改進就可以節省5%的船舶建造工時。對于生疏的特種船型或海工船型,可以節省約10~20%的建造工時,更別說由于縮短造船周期、減少物料損耗所帶來的巨大收益。

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