CADWIN自動(dòng)套料軟件在化學(xué)品/成品油船中的應(yīng)用

摘要：本文主要介紹CADWIN自動(dòng)套料軟件在化學(xué)品/成品油船船體放樣中的使用，并分析總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)套料軟件；預(yù)套料；混套

中圖分類號(hào)：U671.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

TO discuss the application of CANWIN automatic plate-nesting software On chemical/product oil tanker

YANG Lijun，WANG Lili

( Guangzhou shipyard International Co. Ltd. Guangzhou 510382 )

Abstract:This article mainly introduces the application of CADWIN automatic plate-nesting software on chemical/product oil tanker， and analyze the advantages and disadvantages.

Key words: Automatic nesting software ;pre-nesting; mixed-nesting

1前言

2012年我公司引進(jìn)了CADWIN自動(dòng)套料軟件，并首次在37 500 DWT化學(xué)品/成品油船上使用，其在零件及板的可操作性方面，相比TRIBON軟件NESTING 模塊有很大的優(yōu)勢(shì)，在預(yù)套料、混套及扁鐵型材的套料方面都有很好的效果，但CADWIN軟件又有其自身的不足之處，比如和TRIBON軟件數(shù)據(jù)庫的同步性差，不能完全反映零件的全部信息等，針對(duì)本軟件的一些特點(diǎn)，我們也對(duì)放樣流程做了相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)，取得了較好的效果。

2CADWIN自動(dòng)套料軟件的應(yīng)用

2.1前期預(yù)套料

對(duì)于首制船而言，前期鋼材預(yù)估的準(zhǔn)確性對(duì)于物資鋼材的訂貨至關(guān)重要。在引進(jìn)自動(dòng)套料軟件以前，預(yù)估的數(shù)據(jù)都是使用TRBON軟件NESTING模塊實(shí)現(xiàn)的。套料時(shí)是由放樣人員把零件逐一套到每一張板上，而且零件及板的調(diào)整修改都不方便，一個(gè)分段預(yù)套料至少要半天的時(shí)間，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分段甚至需要更長(zhǎng)的時(shí)間。而CADWIN自動(dòng)套料軟件的操作界面比較友好，操作模式也相對(duì)簡(jiǎn)單：首先在TRIBON模塊里分解模型，然后使用CADWIN軟件直接從TRIBON里抽取本分段的零件，設(shè)置好預(yù)套料等相關(guān)信息后，一鍵即可完成自動(dòng)套料，放樣人員只需要對(duì)板規(guī)及零件做適當(dāng)調(diào)整即可，一般分段只需一個(gè)小時(shí)即可完成預(yù)套料，相比以前效率提高非常明顯。預(yù)套料完成以后，還可以一鍵輸出本分段所用的材料清單，一目了然，這對(duì)于鋼材的統(tǒng)計(jì)及板規(guī)的調(diào)整極為方便。

2.2正式生產(chǎn)混套

混套是將已經(jīng)完成套料的單個(gè)分段集中起來，進(jìn)行再套料。一般按區(qū)域進(jìn)行混套，比如D段、S段、首部、尾部、機(jī)艙等。混套的質(zhì)量直接關(guān)系到整艘船的板材利用率，以往為了方便施工現(xiàn)場(chǎng)的配套管理，混套的零件都是集中在一起，且與其它分段的零件留有一定的間隙，混套過的套料板表面看上去已套滿了，但該板的利用率不高(見圖1)。而37 500 DWT船船體放樣中改變了這種方式，零件是分散混套的，不必留間隙，同時(shí)混套的范圍和量比以往大了很多(見圖2)。這種混套方式如果在TRIBON上進(jìn)行，其工作量是比較大的，而使用CADWIN就很簡(jiǎn)單，因?yàn)镃ADWIN在多板操作上的優(yōu)勢(shì)非常明顯：TRIBON混套時(shí)同時(shí)只能打開10多張板，零件的移動(dòng)也不方便，CADWIN則可以同時(shí)打開所有的板。比如混套時(shí)，我們需要10A這種規(guī)格的板，通過設(shè)置篩選條件就可以實(shí)現(xiàn)把所有這種規(guī)格的板調(diào)出來，零件的移動(dòng)調(diào)整的操作性也很強(qiáng)大，這就加快了套料的速度，并且保證了套料的質(zhì)量。通過CADWIN自動(dòng)套料軟件，可以實(shí)現(xiàn)同區(qū)域甚至跨區(qū)域的混套，這種深度混套與之前的混套有著本質(zhì)的提高，一種是板頭板尾的簡(jiǎn)單放置，一種是同區(qū)域打破分段限制的深度混套，從而使每個(gè)零件都能找到比較合理的位置，對(duì)比圖1和圖2，鋼材利用率的提高是非常明顯的，表1是本船生產(chǎn)設(shè)計(jì)結(jié)束后鋼材利用率與其它船型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖1TRIBON混套

圖2CADWIN混套

表137 500 DWT與其他型船不同區(qū)域鋼材利用率對(duì)比 (%)

注：表中50 000 DWT為散貨船，48 000 DWT為原油船

2.3CADWIN軟件扁鐵與型材的套料

在37 500 DWT船之前，扁鐵和型材都沒有進(jìn)行準(zhǔn)確套料，每個(gè)分段的扁鐵材料都是通過EXCEL表格統(tǒng)計(jì)出本分段不同規(guī)格的總長(zhǎng)度，然后通過計(jì)算面積來給料，這樣統(tǒng)計(jì)的結(jié)果是大于扁鐵的實(shí)際用料的，因?yàn)閱渭冇?jì)算總長(zhǎng)度而沒有考慮扁鐵的端部削斜的問題。同樣，型材的統(tǒng)計(jì)也是通過EXCEL表格實(shí)現(xiàn)的，型材統(tǒng)計(jì)需要找出合適的零件組合來最大程度的利用母材。我公司型材訂貨的進(jìn)尺是500 mm為單位的，這個(gè)數(shù)值是比較大的，而且進(jìn)尺越大，對(duì)于訂貨來說自由度就越小，型材統(tǒng)計(jì)的難度也越大，如果分段比較大且復(fù)雜的話，這個(gè)統(tǒng)計(jì)工作量非常大，一旦有零件有修改，比如零件增減或者長(zhǎng)度、規(guī)格變化，需要重新打開這個(gè)表格進(jìn)行調(diào)整，這是一件繁瑣的事情。

CADWIN自動(dòng)套料軟件使得扁鐵和型材的準(zhǔn)確套料得以實(shí)現(xiàn)（見圖3、圖4），雖然還是人工操作，但統(tǒng)計(jì)的直觀性和準(zhǔn)確性得到了提高，是節(jié)約鋼材、提高鋼材利用率的一個(gè)重要的突破口。同板材一樣，CADWIN套料完成以后，也可以輸出一個(gè)材料統(tǒng)計(jì)表格。

圖3CADWIN扁鐵套料

圖4CADWIN型材的套料

3CADWIN自動(dòng)套料軟件的優(yōu)缺點(diǎn)

37 500 DWT船在前期的預(yù)套料和后期的正式放樣，都不同程度的使用了CADWIN自動(dòng)套料軟件，在整條船的放樣工作中，自動(dòng)套料軟件也基本達(dá)到了預(yù)期的目的：快速預(yù)套料并輸出相對(duì)準(zhǔn)確的材料預(yù)估清單，通過混套效率的提高、深度混套以及型材扁鐵的準(zhǔn)確套料以提高鋼材利用率。

但在使用過程中，也發(fā)現(xiàn)了 CADWIN自動(dòng)套料軟件的一些不足之處：

（1）不能直接生成切割指令。正式放樣套料時(shí)，使用自動(dòng)套料軟件混套結(jié)束后，需要通過一個(gè)接口將混套結(jié)果返回到TRIBON，然后利用TRIBON里的NESTING模塊來生成切割指令；

（2）與TRIBON的數(shù)據(jù)同步性差。如果套料數(shù)據(jù)在未返回TRIBON之前，零件又有修改，那么需要再次分解導(dǎo)入修改的零件， CADWIN套料數(shù)據(jù)不會(huì)自動(dòng)同步更新。這一點(diǎn)與TRIBON的NESTING模塊不同，一旦模型修改分解后，NESTING里的套料板零件就會(huì)自動(dòng)修改，只需重新調(diào)整運(yùn)行切割指令即可；

（3）零件與零件之間的距離問題。我們?cè)O(shè)置的零件的間距是10 mm，但是在CADWIN自動(dòng)套料軟件套料時(shí)，它只能保證直線的邊界間距是10 mm，而不是整個(gè)零件之間的間距是10 mm，尤其是不規(guī)則的零件比如大頭肘板或者E型肘板等，這樣的結(jié)果往往造成零件的引割線落在了其他零件上或者距離其他零件很近，下料切割時(shí)把其他零件的邊界割壞掉。因此在TRIBON運(yùn)行切割指令時(shí)，需要特別注意零件的間距，根據(jù)系統(tǒng)的提示，做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；

（4）由于此軟件本身的局限性，它的穩(wěn)定性比較差，偶爾會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)入分段數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，但是又不知道是什么原因，只能是拷貝其他電腦的整個(gè)安裝文件重新覆蓋安裝，做此操作時(shí)需要先將數(shù)據(jù)庫備份；

（5）自動(dòng)套料后初始利用率比較差?；旧铣舜蟀逋?，零件多的板都需要再次調(diào)整，而且有時(shí)候?qū)霐?shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)面判斷錯(cuò)誤，偶爾會(huì)有零件的重復(fù)套料及套好的零件丟失的情況，所以在一個(gè)分段套料完成或者混套完成后需要檢查是否有多套或者漏套的零件；

（6）坡口的問題。我們?cè)赥RIBON建模的時(shí)候，基本實(shí)現(xiàn)了全船的坡口建模，但是在分段導(dǎo)入CADWIN自動(dòng)套料軟件后，坡口信息卻無法提取，只能是在返回TRIBON的NESTING模塊后再添加這些信息；

（7）CADWIN可以同時(shí)打開同一張板而沒有錯(cuò)誤提示，并且保存的時(shí)候這張多打開的板也會(huì)保存，保存的名字是自動(dòng)在原來的名字后面加A，如果沒有發(fā)現(xiàn)的話，就會(huì)多了一張板的零件。而在TRIBON的套料模塊里是不可能同時(shí)打開同一張板的，這就需要放樣人員在做完放樣后要仔細(xì)檢查，避免出錯(cuò)。

4結(jié)束語

從以上分析可以看出，CADWIN自動(dòng)套料軟件的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯，而我們?cè)?7 500 DWT船放樣過程中也對(duì)放樣流程做了相應(yīng)的調(diào)整，充分利用其優(yōu)點(diǎn)，邊放樣邊總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其不足之處就盡量避免或者做流程的調(diào)整。比如混套工作，我們改變了以往一個(gè)分段由一個(gè)放樣人員全部放樣(包括數(shù)控、手工、型材扁鐵等)，等整個(gè)區(qū)域放樣完成后再混套的模式，而是由一個(gè)放樣人員使用CADWIN軟件將數(shù)控、手工件集中混套后再集中返回TRIBON，然后再由其他人員完成出圖、坡口檢查等余下工作，這樣做的好處是混套的質(zhì)量有了保證，而且由于自動(dòng)套料軟件對(duì)零件及板的操作性比較好，混套的效率也得到了提高?？傊?，自動(dòng)套料軟件的引進(jìn)為船體放樣提供了一個(gè)新的模式，今后不斷進(jìn)行改進(jìn)，更加合理的使用CADWIN自動(dòng)套料軟件為船體放樣服務(wù)。

作者簡(jiǎn)介：楊麗軍（1982-），男，工程師。主要從事船舶設(shè)計(jì)工作。

王莉莉（1981-），女，助理工程師。主要從事船舶設(shè)計(jì)工作。

收稿日期：2013-11-14