21萬載重噸散貨船是新港船舶重工首次建造的同類型噸位最大的智能型船舶,船長300米,型寬50米,設計吃水16.1米,續航能力約27000海里,滿足蘇伊士云河航道規則,適用于無限航區,主要航線為中國——尼日利亞,配置包括智能航行、智能機艙、智能能效管理、智能集成平臺。
該船設計階段首次采用Tribon軟件進行船體生產設計,并采用全新的分段編碼原則,更有利于提高生產效率。
中遠海運散貨運輸有限公司駐廠組、中國船級社(CCS)駐廠組、公司項目組、造船生產管理部及造船總裝部相關負責人參加鋪底儀式。
在21萬載重噸系列散貨船的生產過程中,設計所首次采用Tribon軟件進行船體生產設計,并采用全新的分段編號原則,更有利于提高生產效率。
令人難忘的手工設繪、計算的年代
1982年8月,我分配到江南造船后到船體車間放樣樓實習,在這半年的實習過程中,不僅深深體驗了勞動的艱辛,也對船體線型光順、外板展開和曲面構件布置等的技能得以了解和掌握。
1983年3月,我被抽調到了設計研究所的各個專業設計室,從此開始了船舶設計生涯。那個年代的圖紙設繪完全靠手工,用細繩固定在0號圖板上的直尺、形狀各異的曲線板、樣條和壓鐵、三棱比例尺以及粗粗細細的鴨嘴筆是圖紙設繪的主要工具;計算的主要工具是計算器和算盤,一套德國產的ROTRING品牌的墨水筆和寫字板簡直是奢侈品。船舶制圖曾經是我在大學里學得最好的一門專業課,再加上我在工業設計方面有一定的基礎、對船舶的濃厚興趣、較強的空間想象力和細節觀察能力,這些優勢漸漸地在日后的設計工作中顯現出來了。在我的記憶中, 手工制圖那個時代一直是最令人難忘的。
首先是圖紙的韻味是現在計算機輔助設計(CAD)出的圖紙所不具備的。常言道:“圖紙是工程師的語言”“圖若其人”。每位技術人員所設繪的圖紙均有不同的風格。其次是那個時代三級校審的嚴謹程度,校對審核是非常關鍵的一個環節,擔任校對審核的都是經驗豐富的技術人員。正是他們的嚴格把關保證了圖紙質量。手工制圖并非總是低效,當時我和年輕同事們在“計件承包制”激勵下,就創造了“多人串聯制圖法”和“作圖法計算重量重心”等,對繪圖方法和程序進行了優化,把上層建筑結構分段的繪制效率提高了5倍。盡管當時船舶設繪、計算基本上靠手工,沒有現在CAD系統所具有的拓撲關系和干涉檢查,但老一輩設計工藝人員在圖紙質量、建造工藝、嚴謹的工作作風和技術功底方面給我們年輕一代技術人員留下了深刻的印象。
HP9845臺式機設計人員自己可編程的平臺
20世紀80 年代初,船廠配置計算機為國產的TQ-16型中型計算機,全部依靠專業人員指令操作,而且計算機的可靠性很差。總體性能計算通常由設計人員將數據填入規定的表格后再由計算機專業人員用穿紙帶的方式錄入數據。由于輸入的型值數據無法用圖形來檢驗,再加上設計人員很難檢驗紙帶上的錄入數據,因此常常出現輸入數據的差錯導致計算結果出現偏差。當時設計人員非常渴望能夠配置可以自己編程并有圖形顯示的計算機。
HP9845臺式機
1983年,船廠的一位工程師從丹麥留學歸來并帶回了一套總體計算和結構計算軟件,為此船廠特意購置了一臺HP9845臺式計算機和與之配套的打印機和彩色繪圖機,以運行此套軟件。該機使用簡單易學、功能強大的擴展型BASIC語言并有直觀的菜單和圖形顯示,因此很受設計人員的青睞,曾一度出現“上機兩班倒”的現象。當時我利用這個程序完成了供應船首制船的裝載手冊編制工作,并在第二艘船的裝載手冊編制過程中通過自己編程對程序進行改進,使計算效率提高了6倍。船廠的技術人員在這臺計算機上還開發了許多總體性能、結構計算乃至管理軟件,確確實實成為技術人員自己可編程的平臺。
隨著計算機應用逐步地開展和應用骨干人員的成長,船廠先后在中型機和PC機平臺上開發出了一批各專業的應用軟件。這一批軟件都是利用當時計算機初步的圖形交互技術、數據處理和數據庫數據共享技術開發,或移植后加以擴充完善而成的。這些軟件經過較長時間的使用和維護,都具有較高的可靠性和較強的適用性。
CASIS 工程自主開發 CAD/CAM 的先導
中國船舶工業總公司組織了計算機輔助船舶設計集成系統(CASIS)工程的開發。CASIS-Ⅰ期工程所取得的最有實用價值的成果是基于PC平臺的管系放樣PCPS系統,它的應用使管系放樣計算機化。
80年代末,中船總又組織進行目標為船機電一體化的CASIS-Ⅱ期工程的開發,引進了當時較為先進的圖形工作站和基礎CAD系統平臺。現在回想起來,由于當時參與開發的骨干是船舶設計專業人員,因此,在系統設計的理念上還是相當貼近船舶設計實際的。經過多年的努力,該系統在1994年通過了評審,初步完成了CASIS-Ⅱ期工程預定目標。但由于采用高級語言編制的接口程序運行效率較低,CASIS-Ⅱ期工程僅有部分成果在實船設計中得到應用,并未形成真正實用的設計集成系統。但不可否認,CASIS工程的實施開創了自主開發船舶設計 CAD/CAM 的先河。在幾乎在同期,中船總下屬的六一一所也在 Apollo 工作站上開發了DFS二維CAD系統,艙室設計人員以此系統為平臺開發了艙室布置系統,在一些船廠設計建造船舶的艙室設計方面得到了廣泛地應用。由于當時參與系統設計的人里有經驗豐富的設計人員,艙室設計系統的開發設計理念即便到現在還是有不少可圈可點之處的。
Tribon船舶設計手段進入了一個新時代
1995年,船廠從KCS公司引進了KCS船舶設計軟件和20套MARS物資管理軟件,并于當年派遣了技術人員前往瑞典馬爾默的KCS公司總部參加應用性培訓。以這些培訓人員為核心,船廠首先進行擴展性培訓并在散貨船的部分分段進行試驗性應用,同時進行大量的配合船廠造船設備設施、工藝習慣接口的二次開發以及一些對 Tribon 系統的功能性補充程序,這些二次開發工作為Tribon系統的全面應用打下了堅實的基礎。盡管KCS軟件在某些功能的實現上還有一些不盡人意之處,但在船舶設計的歷史上是具有里程碑式意義的。
1999 年,船廠在1236TEU無艙口蓋集裝箱船進行了全船性的三維建模。通過在1236TEU無艙口蓋集裝箱船上全面試用,船廠更加堅定了全面推進Tribon軟件的應用的信心和決心,經過后續幾年的努力,船廠在設計過程中的三維建模范圍從船體結構、管系逐步擴展到現在的設備、電纜和鋼制舾裝件,并于2004年在16500立方米液化氣船基本設計階段實現了三維建模。這是對傳統的船舶設計流程的革命性創新。
2004年,江南造船在16500立方米液化氣船基本設計階段實現三維建模
2008年,江南造船搬遷到長興島后,船廠設計的船舶不僅實現了全船三維建模,而且在設計深度上也大大加深,完全可滿足現代造船模式區域化、總裝化和精度造船的出圖要求。297000噸VLCC是采用全船三維建模、按照現代造船模式出圖的典型例子。Tribon 軟件成為江南長興島新廠船舶設計的中堅力量。
CAE/CFD 軟件船舶設計人員“如虎添翼”
90年代末期,船廠從美國的MSC公司引進了Nastran有限元分析軟件并從瑞典的 Flowtech公司引進了計算機輔助流體計算軟件(Shipflow CFD)以及軸系對中軟件,這些軟件的引進使江南造船的計算分析能力大大加強。設計人員不僅將Nastran有限元分析軟件應用于船舶結構設計,而且將其應用于建造過程中的總段吊裝分析、船體下水時的受力分析等; 同時應用CFD分析軟件進行船體線型設計和優化,提高了船模試驗的成功率,節約了試驗費用。
應用CFD分析進行船體線型設計和優化
此外,船廠還為總體設計人員配置了 NAPA 總體性能計算軟件。這個軟件是開發、設計人員在前期的方案設計優化和完工時總體完工文件計算的得力助手,大大提高了工作效率。
CATIA 3DEXP 船舶設計手段再次騰飛
隨著復雜船舶的承接,設計、建造和管理效率提升的迫切性,船廠原有的Tribon軟件無法滿足現代化造船模式對三維電子模型的需求。
2015年,江南造船引進了法國達索公司的CATIA 3DEXP軟件。經過3年努力,江南造船不僅將CATIA 3DEXP軟件應用到了船舶研發設計,而且還拓展應用建造流程模擬、建造工法、內裝體驗式設計等。從上述我的親身經歷不僅可以看出船舶設計手段的變遷和發展,同時這些船舶設計手段的變遷和發展也見證了中國船舶工業的發展歷程。確實,改革開放40多年來,特別是近20年,中國船舶工業得到了飛速發展,已經躋身國際造船業的第一方陣。在這飛速發展的歷程中,雖然造船能力設施的建設對船舶工業發展起到了強烈的助推作用,但設計手段的改善特別是計算機技術的應用也是非常重要的一個方面。
來源:中國船舶報
]]>臨危受命,勇挑重擔闖新路
1984年,戚俊宏被任命為口岸船廠廠長。當時,船廠瀕臨倒閉,人心渙散,債臺高筑。對此,她沒有灰心喪氣,而是千方百計尋找出路。經過反復調研,戚俊宏從勞動輸出、當好大企業配角開始做起,先闖眼前難關,再謀跨越發展。那段時間,戚俊宏與工人們吃住在一起,歷經磨難。一年后,企業不僅補發了工資,還清了債務,還略有盈利。
站穩了腳跟,戚俊宏開始四處承接業務。1986年開始,企業承接100噸級機動船修理業務、批量生產100噸級駁船、承接遠洋海輪業務,實現了迅猛發展。1992年,戚俊宏看準船舶制造業發展前景,放棄原來的老基地,將企業搬到長江邊,實現了“脫胎換骨”的轉變。
2002年,戚俊宏抓住沿江開發機遇,以2000多萬元收購國營永安船廠,新一步拓展了企業發展空間。2003年,戚俊宏又投資1.95億元,新上舾裝碼頭和船塢項目。2007年,再投3.5億元,新建10萬噸級船臺及配套設施,實現了造世界級巨輪的宏大構想。
如今的三福船舶已經發展為泰州乃至全國造船業的龍頭企業。2017年,公司預計交機動船15艘,完工載重噸59.90萬噸,生效訂單計劃已排產至2019年年底,在手訂單量在全國排第14位。
逆境求生,科技創新再發力
2008年國際金融危機爆發以后,造船業遭遇了前所未有的打擊。針對嚴峻的經營狀況,戚俊宏投入大量資金用于研發和產品升級,推動鋼材利用率、造船生產效率、全員勞動生產率等主要經濟技術指標大幅提升,企業核心競爭力在逆勢中不斷增強。
為推進科技研發創新,戚俊宏在公司建立了4個研發中心,引進Tribon、NAPA等先進船舶設計軟件,建立船舶三維一體化并行協同設計平臺,引進江蘇科技大學產品數據管理系統,實現船體建造信息化集成管理,推動造船模式進一步轉型升級。為降低制造成本,公司在引進先進生產制造工藝和管理體系基礎上,先后與河海大學、南京理工大學等多家高校開展產學研合作,大膽推行工藝創新、管理創新,提高企業產品質量和建造效率。
通過自主科技創新,三福船舶在經濟大潮中勇敢搏擊,實現由小到大,由弱到強。目前,公司已擁有16個省級高新技術產品,被認定為國家高新技術企業、江蘇省信息化與工業化融合試點企業等,并通過了“ISO9001質量管理體系”認證及“國家一級I類企業”評價。
履行責任,滿腔熱忱報社會
在事業蒸蒸日上的時候,戚俊宏沒有忘記回報社會。在用工時優先考慮
招聘下崗職工,先后有800多名下崗職工在三福船舶實現再就業;對老弱病殘職工,幫助他們排憂解難,及時送去關心和溫暖;同時,為所有職工辦理了社會保險,解決了他們的后顧之憂。
她先后捐款近100萬元,幫助當地小學和中學新建教學樓;她捐資近10萬元,支持西部地區建水窖、參與捐助失學女童“春蕾計劃”。在汶川地震發生后,戚俊宏直接捐贈100萬元。多年來,戚俊宏已先后出資數千萬元用于慈善事業。
來源:泰州日報
]]>據路透社消息,這是兩家公司第三次嘗試合并。
據華爾街日報消息,知情人士稱,在此次交易中,全球工業巨頭施耐德電氣將把軟件資產與Aveva的業務合并,并向這家英國公司支付逾5億英鎊(6.464億美元),以換取合并后實體的控股權。這種交易方式被稱為反向收購。
上述知情人士稱,Aveva將保留在倫敦證券交易所的上市地位,合并后的公司總部仍然留在劍橋。Aveva目前市值約為12億英鎊。
此次合并交易將締造一個更大的工業軟件提供商,提供成本削減機會,并提供更廣泛的產品以吸引新客戶。施耐德電氣過去已把英國軟件公司作為收購目標,以加強其工業軟件業務。2013年,該公司同意斥資33.1億英鎊收購Invensys PLC,以更好地與西門子公司(Siemens AG, SI)、三菱電機(Mitsubishi Electric Co., MIELY)和羅克韋爾自動化公司(Rockwell Automation Inc., ROK)等對手競爭。
Aveva旗下的TRIBON軟件曾經統治了全球造船業的生產設計市場,也為中國廣大的船舶設計工程師所熟知。
據業內專業人士透露,TRIBON多年前就已經停止更新和技術支持,Aveva寄予厚望的后續軟件–Aveva Marine(AM),由于價格高昂、推廣難度大、競爭者眾多等原因一直難于在中國船廠中打開市場。該專業人士說,Aveva目前雖然與中國多家船廠在洽談,但同時面臨CATIA、鷹圖等軟件的強力競爭,前景并不明朗。
]]>七〇一所研究員徐青,集團公司首席技術專家,兩次榮獲國防科技工業型號研制個人一等功。先后獲國家科技進步獎一等獎2次,國防科技進步獎特等獎2項、一等獎3項、二等獎2項、三等獎1項,何梁何利科學與技術進步獎。2013年被評為“船舶設計大師”,2016年被評為“全國優秀科技工作者”和國防科技工業十大創新人物。
七〇一所研究員彭戈,從事艦船研究設計30多年,先后擔任型號產品總設計師、副總技術保障師等職務,獲得國家科技進步二等獎、國家科技進步一等獎、國防科工委科技進步三等獎,入選國防科技工業“511人才工程”學術帶頭人、上海市科技領軍人才。
武船集團副總工程師、湖北海洋工程裝備研究院董事長嚴俊,在國內率先實施了艦船總裝企業數字化工程,先后主持了40余型船舶及海工產品的研發、設計和建造。主持國家各類重大科技項目8項,獲得省部級科技進步獎項25項,累計獲得專利22項。
大船集團副總工程師劉文民,中船重工TRIBON系統協作開發組組長,主持、參與了50多余艘(座)海洋工程的設計與開發,主持的DSJ系列平臺是我國首次自主研發、總包設計建造并出口的大型自升式鉆井平臺,產品均達到了同期世界先進水平。
]]>
SKWB-2500 船舶三維數控彎板機視頻▼[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=b030748p16f.html[/media]
http://v.qq.com/page/b/6/f/b030748p16f.html
一、船舶三維數控彎板機的提出與研發
1、三維曲面船板的成形加工現狀:
船體艏艉部分的船板,大多呈復雜的三維曲面(雙曲)形狀,如帆形板、馬鞍形板、扭曲板等。
這些復雜曲面船板的成形,主要使用通行的水火彎板和較少使用的冷壓、冷彎、輥彎加工方法。
以上方法至今也沒有實現自動化,只能依賴操作人員的個人技術和經驗,工作條件差,效率低等不足,且熟練工人日漸缺乏,成為造船生產的難點和技術瓶頸。
2、船舶三維數控彎板機研發:
為解決三維曲面船板成形加工的難點和技術瓶頸,我們從2008年開始研發新型彎板裝備。
武漢理工大學和山東碩力機械制造有限公司合作,于2012年研發成功船體三維曲面船板成形加工的專用裝備、SKWB-800 船舶三維數控彎板機。下圖為歐洲友人參觀該機并給予稱贊。
在SKWB-800型號研發成功的基礎上,進一步研發成功了總壓力為 6000T 的SKWB-2500船舶三維數控彎板機。
研發的SKWB-2500船舶三維數控彎板機,集成了現代工藝技術、測量技術、信息技術和控制技術,解決了三維曲面船板數字冷彎成形加工的世界性難題。它可根據現行造船軟件系統提供的船板數據,自動進行三維曲面造型和船板的數控冷彎加工。
在研發過程中獲得了江南造船(集團)有限責任公司的合作與鼎力支持。
二、SKWB-2500 船舶三維數控彎板機的簡介
1、系統構成:
船舶三維數控彎板機由多壓頭冷壓成形裝置、液壓系統、自動控制系統、數據計算系統,三維板形在線測量系統和進料裝置等構成。
2、彎曲成形加工新方法:
方形壓頭可調活絡模具成形實驗的視頻▼
[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=u0307cqkbkf.html[/media]
http://v.qq.com/page/u/k/f/u0307cqkbkf.html
基于模具可重構技術,我們于2008年發明了新型方形壓頭可調活絡模具板材曲面成形裝置。為機器設計了獨特的上模壓頭群和下模壓頭群,其中上模壓頭為液壓驅動,下模壓頭為伺服電機驅動,數據計算系統會自動生成調形數據、并自動控制下模壓頭群的造型;上模壓頭群對船板進行施壓,形成對板材的完整包絡面。
在板材加工的過程中,上、下模壓頭群獨特的排列方式,確保壓合面大,防止板材失穩起皺,解決了船板冷彎中的皺折變形和減小壓痕的關鍵難題。上、下模實際組成了一個可任意造型的數控可變模具,滿足了各種復雜三維曲面船板成形的需求。
本機擁有多項中國專利。其中,防止皺折與壓痕的方形壓頭可調活絡模具板材曲面成形裝置獲中國發明專利授權(ZL200910014794.6),并獲美、日、韓、歐盟等5國專利授權。
中國專利、美國、日本等專利
3、解決回彈的逐步彎曲逼近法:
運用提出的板材快速逐步逼近彎曲成形法,解決船板冷彎回彈問題。在回彈控制過程中,在線實時檢測回彈量,進行回彈智能補償,進行3~4次的逼近彎曲,即可成形。
與理論計算方法相比,可無須進行復雜的回彈仿真計算和曲面重構等過程,就能實時、快速、簡單、智能地解決船板成形加工的回彈難題。逐步逼近彎曲成形法,為船舶三維數控彎板機的研制成功,奠定了力學基礎。
4、在線測量與控制技術:
磁致位移傳感器在線檢測裝置
該裝備可以選擇安裝接觸式的磁致位移傳感器檢測裝置或非接觸的激光檢測裝置,可以把測量的數據實時傳輸到控制系統中,為操作者提供板材加工是否達到要求的判據,并且提供下一步逐步逼近彎曲的造型數據。
操作人員在控制屏幕前,可以清晰的看到板材實際成形與要求形狀的吻合度,通常一塊板材經過自動彎曲加工,會獲得符合要求的成形狀態。
5、加工數據的無縫鏈接:
在數據接口方面,該機可以與造船常用的TRIBON、滬東SPD以及CATIA等軟件有數據接口,實現完美的數據無縫連接,滿足用戶的需求。
6、小型復雜船板的冷彎加工:
船舶三維數控彎板機能按板的理論數據,也可依人工經驗選取回彈系數進行數控造型,利用操作者已有的板材加工經驗,進行難度大的、小型復雜、曲度大的船板半自動冷彎加工,可擴大裝備的使用范圍。
7、主要技術參數:
江南造船(集團)有限責任公司使用的SKWB-2500型船舶三維數控彎板機技術參數如下。
注:我們可按用戶需求,設計制造所需規格的船舶三維數控彎板機
三船舶三維數控彎板機加工的各種船板圖片示例
四、船舶三維數控彎板機的應用與評價
1、SKWB-2500船舶三維數控彎板機的使用情況:
江南造船(集團)有限責任公司率先將大型SKWB-2500船舶三維數控彎板機成功地運用到生產中,其自動冷彎的船板,無皺折,無壓痕,成形光順,特別是沒有改變高強度板的材質,質量符合要求,滿足造船生產需要,操作僅需3~4人,相對現行的水火彎板工藝,提高效率5~10倍,且船板形狀越是復雜,效率提高越大。今后裝備的數字化程度有待于進一步研究提高。
其大型SKWB-2500機型的成功應用,將落后的彎板手工操作提升到數字化造船、具有顯著的技術與經濟效益,有人贊許:這是船板加工工藝技術上的一次革命。
2、2012年中國造船工程學會技術鑒定曾指出:
船體三維曲面船板的數控冷彎加工是造船工藝的世界性難題;該項目突破了復雜曲面船板數控冷彎成形關鍵技術,集成創新的船舶三維曲面外板數控冷彎成形機,是目前國內外唯一實現數字冷彎船板的先進造船工藝裝備;總體達到國際領先技術水平。
中國造船工程學會2012年的技術鑒定會
五、結束語
SKWB型船舶三維數控彎板機,是我國首創的三維曲面船板加工的數字化造船專用裝備。該裝備提高了彎板質量,改善了作業條件,減少了污染,降低了勞動強度,提高了船體外板加工效率,有助于船廠智能化造船技術的發展與進步,有助于提高造船生產的國際競爭能力。
今后我們將繼續聽取大家的意見,努力提升彎板機的機械化、智能化水平,進行產品系列化,使之真正成為我國船舶海工智能制造的、高水準造船重器。
該裝備也可作為其它領域的設備選用。
(本項目曾獲國家科技支撐計劃等經費的支持)
聯系電話
山東碩力機械制造有限公司:
張燦勇
186 5380 8883
sdsl1989@163.com
武漢理工大學:
胡勇
159 2721 1660
y.hu@163.com
[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=n0185vyppxg.html[/media]
http://v.qq.com/page/n/x/g/n0185vyppxg.html 近日,世界首臺復雜曲面船板成形裝備,6000噸級“SKWB-2500船舶大型三維數控彎板機”在江南造船集團成功應用,這使三維曲面船體外板冷壓及自動成形的世界性技術難題獲得基本解決。目前,該裝備已在湖北、山東等地落地。
據了解,這款原創產品由山東碩力機械公司、武漢理工大學、江南造船集團三方,產、研、用通力合作的結果。且被吳有生院士和段正澄院士鑒定為“國際領先水平”,目前已經取得2項國家發明專利,并獲得美、日、韓、澳和歐盟專利授權,
據項目發明人之一焦和桐介紹,多年來,國內外船廠對曲面分段中的三維曲面(雙曲度)船體外板進行加工,一直是采用人工操作的方式。由于依賴操作人員的技術和經驗,技術復雜,工作條件差,熟練工人日漸缺乏,加之存在生產效率低、污染環境等問題,已成為現代化造船的生產瓶頸。
武漢理工大學王呈方教授介紹,全新的復雜曲面成型裝備,是集成了先進的工藝技術、測量技術、現代信息技術和控制技術等為一體的高科技產品。該產品能夠根據造船軟件系統提供的船板加工數據,使用專業計算和控制軟件,自動進行曲面造型和三維曲面船板成形加工,使三維曲面船體外板冷壓及自動成形的世界性技術難題獲得基本解決。據龍船了解,該設備可以無縫對接主流船舶生產設計軟件TRIBON、SPD的加工數據。
面對世界造船業“大型化、高性能、高附加值”的發展方向,國內造船業急需數字化造船裝備的支持。因此,在行業不景氣的背景下,該裝備適應了造船業轉型升級的要求,具備了廣闊的市場空間。
SKWB-2500
船舶三維數控彎板機
資料
[
本帖最后由 渡江一葦 于 2008-12-10 11:49 編輯 ]