數(shù)字化造船一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著中國(guó)造船企業(yè)信息化建設(shè)的迅速發(fā)展,各造船企業(yè)通過自身的開發(fā)或外部引進(jìn)擁有了各種各樣的CAX系統(tǒng),通過這些信息化系統(tǒng)的使用,使得我國(guó)在數(shù)字化造船領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但在船舶設(shè)計(jì)制造過程中,造船企業(yè)往往根據(jù)不同生產(chǎn)階段的不同要求選用不同的CAX系統(tǒng)。由于這些異構(gòu)的CAX系統(tǒng)是由不同廠商、在不同系統(tǒng)上、不同平臺(tái)上開發(fā)完成,因此它們彼此之間很難實(shí)現(xiàn)信息共享與交換,形成了大量的信息“孤島”。通過構(gòu)建數(shù)字化造船一體化數(shù)據(jù)平臺(tái),采用基于STEP

2、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的船舶數(shù)據(jù)交換技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船領(lǐng)域異構(gòu)CAX系統(tǒng)的系統(tǒng)集成,以達(dá)到消除“信息孤島”,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船生產(chǎn)、管理和應(yīng)用一體化的目的,不斷提高我國(guó)造船行業(yè)的設(shè)計(jì)、制造和管理水平,提高造船質(zhì)量,縮短造船周期,提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　 數(shù)字化造船一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)的主要目的就是構(gòu)建無(wú)縫集成的企業(yè)信息化系統(tǒng),其中的難點(diǎn)和重點(diǎn)就是要實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。本文從船舶STEP標(biāo)準(zhǔn)和異構(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換與共享開始進(jìn)行研究,采用

3、STEP標(biāo)準(zhǔn)來描述船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù),以中性文件為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)交換與共享的機(jī)制,開發(fā)出來中性文件的轉(zhuǎn)換工具,解決了數(shù)據(jù)交換過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題。論文的主要研究工作包括:
　　 1.通過對(duì)本文所涉及研究領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,闡述了國(guó)內(nèi)外船舶企業(yè)信息化的建設(shè)狀況以及中國(guó)造船企業(yè)在信息化建設(shè)方面存在的問題。通過對(duì)現(xiàn)代造船模式和未來船舶工業(yè)發(fā)展的分析,總結(jié)出造船企業(yè)在未來的發(fā)展中所需解決的關(guān)鍵技術(shù),提出數(shù)字化造船一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)所需解決

4、的關(guān)鍵問題和主要內(nèi)容。
　　 2.從數(shù)據(jù)交換與共享中所需要解決的問題開始,系統(tǒng)介紹了產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的基本原理。對(duì)STEP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中EXPRESS信息建模語(yǔ)言和STEP中性文件的文件結(jié)構(gòu)形式和數(shù)據(jù)組織方式進(jìn)行了深入的說明;針對(duì)船舶產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成,對(duì)STEP協(xié)議中關(guān)于船舶行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)組成進(jìn)行分析,為數(shù)據(jù)一體化平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 3.通過選取目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的三維軟件TRIBON所完成光順的船舶型線為數(shù)

5、據(jù)來源,以其標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出接口生成的IGES文件為研究對(duì)象,完成了AP216應(yīng)用工具的開發(fā),在此研究的基礎(chǔ)上,利用開發(fā)的AP216應(yīng)用工具得到的船舶型線的STEP中性文件在CATIA與ST-TOOLS中都很好的實(shí)現(xiàn)了重建,完成了型線數(shù)據(jù)從中性文件再到其他三維軟件的轉(zhuǎn)換工作。選取艙室布置為研究對(duì)象,針對(duì)STEP應(yīng)用協(xié)議AP215系統(tǒng)研究某三維系統(tǒng)中的艙室數(shù)據(jù)向中性文件轉(zhuǎn)換的問題,開發(fā)了AP215前置處理器,生成了中性文件,并在ST-TOOLS工

6、具中對(duì)生成的中性文件進(jìn)行重建,驗(yàn)證了轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的可行性。選取TRIBON系統(tǒng)船體模型和舾裝模型為應(yīng)用對(duì)象,根據(jù)EXPRESS模型到STEP中性文件的映射規(guī)則,系統(tǒng)分析從TRIBON系統(tǒng)中抽取的船體數(shù)據(jù)、舾裝數(shù)據(jù)和STEP應(yīng)用協(xié)議AP218、AP227中性文件之間的轉(zhuǎn)換問題,建立中性文件轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。通過開發(fā)的轉(zhuǎn)換工具,將提取的信息轉(zhuǎn)換為STEP中性文件格式,完成數(shù)據(jù)交換工作,最后將生成的中性文件導(dǎo)入STEP工具ST-TOOLS中,完成數(shù)據(jù)交換