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摘要：船舶是一种复杂的水上工程建筑物，船舶设计、制造是一项复杂的系统工程，设计不仅受到使用要求、作业条件的制约，出于对人员、环境及船舶本身的安全考虑，还要受到众多规范、规程、公约等的限制和约束。
关键词：船舶;生产设计;软件开发
1前言
计算机行业的高速发展，推动了世界经济发展模式的转变，更多地走向自动化、智能化。船舶行业也深受计算化技术发展的影响，很多企业和设计研发单位开发出了许多优秀的三维设计软件，国内的船舶相关单位也引进了很多国外先进的三维设计软件，如NAPA、CATIA、TRIBON等，这些软件的广泛应用，极大程度上提高了我国船舶设计的质量和工作效率。而大多数船企仍然采用比较落后的管理模式，在如今船舶行业普遍不景气的情况下，要想在此行业义足，必须从设计、生产、管理等多方面入手，在吸收先进技术的同时，努力创新，开发新技术，提高自身竞争为。
目前，我国船舶立维设计软件的应用的程度还是有些低的，这与软件本身的复杂性有一定的关系。随着技术的进步，船舶设计及相关计算逐渐由二维转向三维，由平面到立体，送使得计算更加准确，表达更加生动、直观、具体。三维模型与船舶计算相结合，更加符合真实环境，相关计算会更加准确，所以说，基于三维模型的船舶计算具有很强的实用性。
2船舶生产设计现状
现行船舶设计分三个阶段：初步设计、详细设计和生产设计。初步设计和详细设计解决“造什么样的船”的问题，生产设计解决“怎样造船”的问题。船舶生产设计是在详细设计的基础上，按照现代化科学管理要求，根据工厂生产条件和技术水平，以合理的建造方针为指导，根据工艺阶段和施工区域的生产和管理需要，绘制工作图、管理表及提供有关施工信息，用以指导和组织生产的设计过程。世界造船竞争激烈，国际船市调整压力加大，国际造船规范、标准不断升级，我国船舶工业应对能力面临严峻考验。随着竞争的不断激烈、对质量要求不断提高及对上市时间要求不断缩短，造船厂必须加强产业素质的提升，推进战略转型，改变船舶设计和开发方法，才能保持竞争力。未来几年数字化在该行业的作用将会越来越重要。
目前，国内绝大多数设计造船流程为：船东委托船舶设计院按照船东要求进行整船方案设计和详细设计，设计完成后经船级社审图合格后，提交二维整船详细设计图纸给船东指定或招标中标的船厂。船厂根据船舶设计院提供的图纸进行转化，如武船就进行船体、管系、电器、设备、支架等的三维建模和舾装生产设计，输出施工图、放样图、套料图、物料册清;车间根据施工图、下料图、弯管数控代码、焊接图、剖口形式、装配工艺流程图等进行零部件加工和整船装配。目前，国内的船舶设计院提供给船厂的详细设计图纸，一般较粗略。船厂接到设计院提交的图纸后，还要花很大精力进行详细设计，才能进行生产设计。
3国内船舶三维生产设计系统应用情况
船舶制造三维设计系统是以三维建模技術为核心、面向船舶生产设计的计算机集成系统，为造船厂提供一套完整的符合当今国内船舶制造先进生产模式、内容覆盖船舶壳、舾、涂生产设计的计算机辅助系统。系统通过建立产品全电子数字模型来实现虚拟建造和仿真检验，并提供完整的生产设计图纸和统计报表。
3.1我国船舶三维生产设计系统发展现状
我国造船行业CAD/CAM研究起步于20世纪60年代，经过近50年努力，国内船舶CAD/CAM技术发展取得了较大发展。国内使用最广的国产船舶三维软件是由上海申博信息系统工程有限公司（原611所）开发的SB3DS系统，主要包含管电及网管的生产设计、绘图、数据管理三大功能。管电及网管的生产设计包括设备、管路、电缆、螺旋风管、方风管、管支架的布置和设备建模等。绘图功能可在三维设计基础上，将三维设计图转换为二维图纸，能进行各种形式的安装、零件制作、供管系和电缆的制造安装出图。数据管理功能管理原理图、设备、标准件、工艺、建模、材料等所有数据，以达到系统和设计的要求。90年代中后期，国内大型船厂通过引进国外先进设计、生产和管理软件，结合企业自身情况进行深层次辅助开发，使造船数字化进程有了较大发展。但与国外先进水平相比，功能相对单一，差距仍然很大，例如不锈钢化学品船、特涂船属于新技术高性能特种船舶，该类船舶技术新、工艺难度大、产品附加值高、产品的设计要求也非常高。由于SB3DS在设计功能上不够强大，尤其在船体精确建模功能上不够完善，达不到工厂船体设计要求，船舶初步设计、详细设计和生产设计各设计阶段和各专业之间数据的共享性和兼容性相对较差。因此国内大型造船生产企业普遍采用国外先进的船舶三维CAD/CAM系统用于生产设计。
3.2国内船厂应用先进CAD/CAM典型案例
武昌造船厂于1997年对TRIBON和CADDS5两种软件进行充分的选型对比分析，认为TRIBON软件系统主要适合油船、集装箱船和散装船三大船型的设计制造，而CADDS5软件更适合多种船型、高技术、高性能、中小型船、舾装量大的船型设计制造。因此，选择引进CADDS5软件，建立整船数字化设计平台，取得了明显的应用效果。武船应用CADDS5软件，首先选择水下舰船机舱重点舱室管系布置、电器、设备布置的三维建模、舾装设计和干涉检查为突破口，通过三维布置直接出生产图，然后逐步扩大到船体工程，在设计院提供的船体型线基础上，进行船体外板的三维曲面拟合，完成船体外板三维曲面设计和船体内部结构设计。2001年已在一条中等军船上实现整船三维数字化设计，生产设计周期由八个月缩短为四个月，并且解决了过去二维生产设计无法达到的详细程度，如设计细节可达到每一个管接头、管子长度、弯管角度、电器箱内部板子上电器和仪表都能设计出来，减少了传统生产模式下的大量干涉返工，从而提高了船舶生产设计制造效率和质量，转变传统造船模式，受到军方和中船重工集团公司的高度好评。
结语
应用先进三维船舶数字化生产设计平台，可以改变船舶行业传统的串行造船模式，提高整船技术和生产设计能力，提高整船设计的详细程度，避免后期大量更改，大幅提升整船建造质量，降低整船制造成本，具备整船外包设计能力，提高企业形象和竞争实力，从而实现企业的战略目标。应用二次开发技术将国外先进三维生产设计系统本土化，有利于资源优化配置，应用前景十分广阔。
参考文献
[1]伍东，李展.AutoCAD在船舶设计中的二次开发和应用[J].广东造船.2007（01）
作者简介
作者姓名：阎长斌（1989），性别：男;民族：汉族;籍贯：辽宁大连;职业及学历：设计员，专科;工作单位：大连中远海运重工;研究方向：船舶生产设计。
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