TRIBON系統(tǒng)在船舶電氣舾裝設(shè)計中的應(yīng)用

唐 浩

(中外運長航集團南京金陵船廠，江蘇 南京 210015)

0 引言

隨著現(xiàn)代造船模式和數(shù)字化造船概念的提出，TRIBON系統(tǒng)在船舶設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。TRIBON系統(tǒng)集船體、舾裝、機電于一體，根據(jù)在計算機中建立的數(shù)字模型，生成符合用戶要求的施工生產(chǎn)圖紙，同時可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，多用戶同時作業(yè)，數(shù)據(jù)及時更新等，提高了工作效率。因此，有必要加深對TRIBON的應(yīng)用和了解，在此基礎(chǔ)上，利用TRIBON的強大數(shù)據(jù)庫功能，進行適應(yīng)生產(chǎn)單位施工的二次開發(fā)，并結(jié)合船體、輪機等成熟模塊，提升整體船舶設(shè)計生產(chǎn)設(shè)計能力的電氣生產(chǎn)設(shè)計方法。

1 TRIBON電氣生產(chǎn)設(shè)計步驟

TRIBON為電氣生產(chǎn)設(shè)計提供了一系列功能強大的功能模塊，有STRUCTURE MODELING，EQUIPMENT，COMPONENT等，要綜合應(yīng)用這些模塊提供的功能完成電氣生產(chǎn)設(shè)計。應(yīng)用TRIBON進行船舶電氣生產(chǎn)設(shè)計主要分建模、布置、出圖三大部分。

2 建模

該靈便型散貨船在同類型船舶中噸位較小，因此在進行電氣設(shè)備及電氣舾裝件的建模和布置時，應(yīng)充分考慮空間上的限制。采用TRIBON進行船體和電氣的三維空間建模和可視化布置，可以方便的對模型尺寸和位置進行調(diào)整，節(jié)省了大量工作時間。

船舶電氣建?？煞譃閮深?，一類是電氣設(shè)備及其底座模型的建立;一類是電纜托架、貫穿件等模型的建立。

電氣設(shè)備主要應(yīng)用Drafting模塊，根據(jù)廠家電氣設(shè)備樣本進行建模。Drafting提供了Volume功能，將各類電氣設(shè)備建成Volume實體，然后連同相關(guān)信息存入Component庫中以便設(shè)備布置時進行調(diào)用。相關(guān)信息包括材料、重量、設(shè)備描述等。由于TRIBON庫的開放性和聯(lián)機性，因而可以實現(xiàn)多人合作，多人共享，提高設(shè)備庫模型建立效率。

電氣設(shè)備托架、電纜托架及貫穿件模型也可以采用Volume進行建立并存入Component庫中，但要求這些部件的重量由手工填入。這些部件要出制作圖由船廠組織加工，所以需要重量信息，這就希望能由模型直接計算出其本身重量，而Volume建立的模型不具有這個特點。因此，此類模型通過Structure模塊進行建立。在Structure中建立模型有兩種方式，一是建立虛部件;二是建立實部件。實部件的建立，是需要預(yù)先在Component庫中存入如角鋼、扁鋼、管子等的重量、材料等詳細信息，因此由實部件建立的Structure具有詳細的重量信息，在建模時方便調(diào)取。兩者相比較，虛部件的優(yōu)勢在于簡單快捷，不需要建立部件庫，但是在計算舾裝件重量時會出現(xiàn)偏差，對于最后的船體合攏可能會有一些影響。而實部件的好處在于，能夠精確的表達出舾裝件的重量，在各個專業(yè)機型建模的時候均可以調(diào)用。所以，在使用實部件建模的情況下，前期由系統(tǒng)管理員對于舾裝件進行建模及拷入數(shù)據(jù)庫，在最后的實際操作放樣中及其他船型的建模中的使用，同樣的方便快捷，通用性強。

圖1為某分段中部分生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)電氣舾裝件模型圖。電氣設(shè)備以及各類托架、貫穿件的布置、干涉檢查、工程圖紙等都取自于三維模型及其附屬信息，因此對于模型的建立要準(zhǔn)確、詳細、全面。由于TRIBON支持資源共享下的多平臺同時工作，所以在提高效率的同時要做好數(shù)據(jù)的管理工作。由于大量的Structure、Equipment建模，所以在放樣的時候不可避免的會出現(xiàn)誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，因此要做好相關(guān)的數(shù)據(jù)備份工作。

圖1 某分段中部分生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)電氣舾裝件模型

3 布置

電氣生產(chǎn)設(shè)計中模型的布置是根據(jù)詳細設(shè)計提供的各類電氣系統(tǒng)圖、電氣設(shè)備布置圖以及主干電纜走向圖將電氣設(shè)備及電纜托架、貫穿件等模型布置到已經(jīng)建好的船體三維模型中，并結(jié)合船體、輪機、管系等模型系統(tǒng)進行模型干涉檢查，以使電氣設(shè)備及電纜的布置既符合電氣原理又具有合理性、美觀性。

電氣設(shè)備及電纜托架的艙室位置要以電氣系統(tǒng)圖和電氣設(shè)備布置圖為準(zhǔn)，在艙室內(nèi)的具體布置則參照船級社及企業(yè)規(guī)范等指導(dǎo)性文件。布置電纜托架之前要根據(jù)電纜節(jié)點圖將各個節(jié)點經(jīng)過的電纜數(shù)目及直徑進行計算，以此選擇合適的電纜托架和貫穿件。電纜托架及貫穿件的布置一般分為主干電纜托架布置及支路托架布置2個階段。主干電纜托架可以參考主干電纜走向圖布置，支路托架布置考慮電氣設(shè)備在某一分段或艙室內(nèi)的電纜具體走向。布置時應(yīng)考慮電纜路徑是否合理、是否省線。此外，電氣設(shè)備支架、電纜托架及貫穿件的布置需要注意設(shè)備在露天區(qū)域與艙室內(nèi)布置的區(qū)別，不同防火等級的艙壁貫穿要求不同，水密艙壁與非水密的電纜貫穿件要求等。

由于艙室空間及系統(tǒng)要求等情況的限制，在一些局部空間會出現(xiàn)設(shè)備及舾裝件之間的干涉碰撞情況，TRIBON軟件成比例建模，因此，三維模型的空間關(guān)系真實的反映了將來生產(chǎn)施工時船上結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系。當(dāng)發(fā)生干涉時可以及時修正，這也正是采用數(shù)字造船提高生產(chǎn)效率，減少成本浪費的一個具體體現(xiàn)。這就要求在進行電纜托架的布置時，要將該分段相關(guān)專業(yè)的設(shè)備，構(gòu)建全部調(diào)出進行干涉檢查，對于新放設(shè)備進行規(guī)避，已經(jīng)干涉的相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)討論，解決問題。

4 出圖

電氣生產(chǎn)設(shè)計所提供的圖紙要求表達設(shè)備及設(shè)備底座的名稱，設(shè)備底座及電纜托架和貫穿件的制作、安裝位置，電氣設(shè)備的安裝等信息。對此，所需要的圖紙為:電氣安裝圖、電氣舾裝件制作圖及電氣設(shè)備底座圖。電氣舾裝件制作圖和電氣設(shè)備底座圖需要在電氣安裝圖之前一個星期提供，以確保在電氣舾裝件、設(shè)備底座制造好后，現(xiàn)場施工人員能夠迅速拿到圖紙對相關(guān)舾裝件施工安裝。圖2為某一分段的電氣設(shè)備底座圖。

圖2 某分段的電氣設(shè)備底座圖

5 TRIBON電氣生產(chǎn)設(shè)計二次開發(fā)

TRIBON提供了強大的三維建模功能及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用功能，在用戶進行建模的同時添加各類生產(chǎn)信息逐步完善TRIBON數(shù)據(jù)庫。但是TRIBON軟件本身的設(shè)計是針對歐洲造船模式，與我國造船企業(yè)的施工條件等有所差異，因此想要提高設(shè)計效率，就要根據(jù)船廠具體要求對TRIBON模型庫的數(shù)據(jù)提取進行必要的二次開發(fā)。

在應(yīng)用TRIBON進行電氣生產(chǎn)設(shè)計時，TRIBON的二次開發(fā)主要體現(xiàn)在電氣設(shè)備、電纜貫穿件、電纜托架以及電氣設(shè)備底座的統(tǒng)計，這些設(shè)備和部件可以按分段或者按區(qū)域進行統(tǒng)計。在VBA開發(fā)的應(yīng)用程序中，只需要輸入分段名并選擇統(tǒng)計項目即可得到按船廠要求的EXCEL表格或者舾裝件表格等。通過二次開發(fā)，縮短了電氣生產(chǎn)設(shè)計周期，極大提高了工作效率。

此外，今年我廠引入的CABLE EXPRESS軟件，可以先將電纜的每個節(jié)點表示出來，在計算電纜長度時，給定電纜經(jīng)過的節(jié)點名稱及順序，利用程序自動提取各節(jié)點坐標(biāo)包括通過貫穿件的電纜截面積，計算電纜的路徑及長度。

6 結(jié)語

TRIBON這一船舶設(shè)計軟件提供的功能貫穿整個船舶生產(chǎn)過程，將各模塊協(xié)調(diào)統(tǒng)一的應(yīng)用起來可以極大的縮短造船周期，提高造船精度及質(zhì)量。TRIBON軟件在電氣生產(chǎn)中的應(yīng)用有優(yōu)點也有不足，利用三維模型進行設(shè)備及電氣舾裝件的布置既直觀又準(zhǔn)確。在TRIBON提供的平臺下，結(jié)構(gòu)、船裝、機裝、電氣的可視化協(xié)調(diào)建模模式實現(xiàn)了數(shù)字造船，可以將實際生產(chǎn)中的許多問題提前反映出來并提出解決方案。另外，TRIBON的鏈接共享工作模式，可以使工作細化到每個設(shè)計人員，并可以實時共享每個人的工作內(nèi)容，加快了整體的設(shè)計速度。

但是，TRIBON軟件是由國外公司根據(jù)國外造船模式開發(fā)的產(chǎn)品，一些地方不適用于國內(nèi)的實際設(shè)計和生產(chǎn)，因此，TRIBON軟件的二次開發(fā)必不可少。

［1］顧敏童.船舶設(shè)計原理［M］.上海:上海交通大學(xué)出版社，2006.

［2］陳剛.船舶電氣［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］王軍，陳寧，高霆.船舶設(shè)計的新秀－TRIBON系統(tǒng)［J］.江蘇船舶，2005，22(2):34 －36.