计算机辅助船舶制造

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1、计算机辅助船舶制造教学目的通过课程的学习，使学生了解计算机辅助船舶设计、制造的历史，当前的应用领域和水平以及未来的发展方向，了解造船CIMS的概念，同时了解船体建造工艺中的主要数值的表示方法及计算机应用的原理与方法，为以后从事计算机辅助船舶设计、制造的应用和科研工作提供入门知识。第一章概论一、工业企业应用计算机概况1.产业背景：工业生产模式发生变化2.应用基础：微型计算机广泛使用3.技术创新：CAD/CAM/CAPM/CAPP4.发展阶段：制造、设计、管理及一体化制造：NC机床→多道加工NC→DNC→CNC↓FMS/CAPP设计：DB/设计计算/交互造型/绘图→人机对话交互设计→3维设计和

2、工程分析CAD系统管理：单独模块功能→MIS→MRP1/2→ERP柔性制造系统（FMS）柔性是指系统适应环境或输入条件变化的能力。作为一个企业的制造系统，其柔性主要体现在对市场变化作出快速有效响应的能力。柔性制造系统是一个产品设计（CAD）、工程设计与施工等局部集成起来的制造系统，由产品设计系统、工程设计（生产设计、数学放样、作业计划设计等）系统、自动化机器（如数控工作机器、机器人）、监控系统、资源管理系统等多个子系统构成。CAD与CAM信息的交互使用，促成建立以工程数据库为基础的计算机辅助设计和制造的一体化综合系统。CAD、CAM、MIS贯穿工业生产过程的三个组成部分——市场、设计和制造

3、。一体化发展趋势：单元技术的高度自动化和整体技术的高度集成化。CIM：两个内涵↓CIMS：两个特征1956年，丹麦船舶研究学会用计算机进行船舶静水力曲线和邦金曲线的计算。应用计算机计算船舶性能、解算各种技术问题。由此用计算机进行船舶设计中的数学计算，代替繁重的人工计算。1958年，英国研制成功第一台数控切割机。60年代，造船业开始研究用计算机进行数学放样，使计算机应用和数控技术进入船体建造领域。同时开发数控肋骨冷弯机、数控弯管机、数控螺旋桨加工机床等数控加工设备。二、船舶行业应用计算机概况70年代，数据库技术得到广泛应用，造船界提出了发展以数据库为核心，船舶设计、建造、管理一体化的造船集成

4、系统。系统由若干能独立完成某些特定功能的子系统和模块组成。在此期间，计算机应用从船体领域发展到舾装领域。80年代以来，造船集成系统发展主要表现在两个方面，其一，继续改进、完善和扩充现有的造船集成系统，扩大系统功能和应用范围，以提高系统应用效益；其二，为研制开发新一代的造船集成系统——船舶计算机集成制造系统提出目标和规划。实现船舶计算机集成制造系统（造船CIMS）是造船业的发展方向。船舶产品和造船生产过程的特点造船生产方式的特点；多品种、单件或小批量生产。船体设计的表示方法特点；特有的船体放样工序。船体建造工程的施工特点；作业环境复杂、作业条件恶劣，不利于实现装配和焊接的自动化。船舶舾装系统

5、在船舶制造中的施工特点；舾装工程的安装作业更为复杂，不利于安装作业机械化和自动化。组成造船工业的基础结构体系型材下料（等离子数控切割机）板材下料（等离子数控切割机）型材加工（数控肋骨冷弯机）板材加工（三辊卷板机）分段建造船舶总装作业船舶在坞内建造码头舾装造船CAM技术的特点船体放样的数据处理和计算；管系、电缆布置的数据处理和计算；船体构件的计算机辅助套料；船体构件加工特点的影响；船体装焊工艺特点的影响；舾装系统安装工艺特点的影响。1.3主要造船集成系统简介：国外：TRIBON（AVEVAMarine）；FORAN；NUPAS-CADMATIC；SHIPCONSTRUCTOR；国内：HD-S

6、HMHD-SPD；SB3DS；TRIBON（TB5/M1/M2/M3→AVEVAMarine12.0）:瑞典的KCS公司在STEERBEAR系统的基础上，兼并了AUTOKON系统、SCHIFFKO系统、BMT部分系统，组成了TRIBON造船CAD/CAM集成系统。TRIBON三维模型（船体）TRIBON三维模型（救生艇）FORAN:FORAN由西班牙Sener集团开发，是一个从基本概念设计到钢结构加工、机舱布置和船舶舾装作业的功能很强的造船集成系统。FORAN三维模型NUPAS-CADMATIC:由荷兰和芬兰两家公司开发的三维CAD/CAE/CAM船舶设计和工程软件。NUPAS三维模型NU

7、PAS中的外板展开SHIPCONSTRUCTOR:加拿大船舶建造软件ShipConstructor是基于AutoCAD和MicrosoftAccess二次开发的一套用于产品建模的船舶建造软件。SHIPCONSTRUCTOR三维模型SHIPCONSTRUCTOR中的模型和图纸HD-SHMHD-SPD:沪东造船厂开发的HD－SHM主要用于船体型线放样、结构零件生成、零件套料。SPD系统是在Windows操作系统下，基于Ope