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引 言
随着国际造船市场竞争的激烈和船东对船舶各方面的要求越来越高，国内造船企业在船舶质量、成本、周期等方面面临着更多的挑战，必须在造船经营、造船技术（设计、生产、管理）方面做出卓越的工作，才能获取效益。
CAD/CAM 技术是国际现代造船十大技术之一，也是现代造船技术的重要基础。利用计算机3D 技术模拟造船是国际现代造船的重要手段和发展方向。日韩等国造船企业提出了3D 电脑可视化模拟造船的概念，并赋予实践，取得很好的效果。
CATIA V5是Dassault Systemes 公司推出的真三维CAD/CAM 设计系统，现已成为国际航空工业首选的设计软件，近几年又延伸到船舶行业推行应用。广州文冲船厂有限责任公司（简称文船公司）从2003年6月开始应用CATIA V5开展船舶3D 设计，先后在27000吨散货、1700TEU 集装箱船、1400TEU （A 型）集装箱船和1700TEU （GWS 型）集装箱船等5型船及其后续船上实施应用，达到了预期的实际效果。
CATIA V5的应用
1700TEU （GWS 型）集装箱船是文船公司自行开发的具有知识产权的全集装箱品牌船型，主要出口欧洲，该船主要参数为：总长176.41m ，型宽27.4m ，型深14.3m ，设计吃水9.5m ，载重量23600t ，装箱数1732TEU 箱。
从主要参数来看，该类型集装箱尾部线型复杂，空间狭窄，主要集中有机电设备、
CATIA V5船舶解决方案在管舾装领域的应用
——广州文冲船厂有限责任公司应用CATIA V5成功案例
The application of CATIA V5 solution in the ship' pipeline outfitting—The successful case of CATIA V5 in WenChong Shipyard Co., ltd
广州文冲船厂有限责任公司 王如川
管路、通风系统，专业协调内容较多，选取该机舱区实施、应用CATIA V5，开展船舶3D 设计具有非常典型的意义。
1. 标准库（阀门附件与设备）的建立
新型船标准库的建立是非常关键的环节，其直接影响到设计质量、效率和周期。CATIA V5具有丰富、强大的3D 造型功能，易学易用，参数化/变量化设计非常方便，一般情况下不同类型船舶，只要具有母型船的标准库数据，通过短时间小改小动即可形成系统标准库，库的存放路径、结构树比较清晰，维护管理严密而方便。文船公司几年来已经在CATIA 上建立比较系统、完整的散货船、集装箱船标准库，在对1700TEU （GWS 型）集装箱船机舱区管舾装领域开展3D 设计前，仅需对原有标准库进行小改、补充后便可进
入到管路设计和设备布置流程中。
图1 附件库 图2
设备库
2. 管路放样与设备布置
标准库建立完整后，3D 管路放样、设备布置和专业协调等流程就可启动了。在CATIA V5上进行管路设计、设备布置比较直观、方便、准确，专业间协调、干涉检查而产生的矛盾在施工前基本做到消除，大大提高产品质量。该区域管系放样情况如图3。
图3 尾部SU41区域
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3. 优化设计
几年来，文船公司通过造船转模和不断地学习先进造船技术，
年造船能力由原来的1-2条提升到现在的8条，各项管理和技术指
标取得了较大进步。CATIA 3D应用技术进步也比较明显，为适应
造船均衡、节拍生产的要求，文船公司通过实践、应用CATIA而
积累起来的3D设计方法和经验，在固化原有设计成绩下开展优化
设计，不断获取更多的效益。
（1）单元模块设计以中间产品为导向，深化造船生产设计，
积极寻找适应现代区域造船模式的区域生产设计体系是文船公司在
3D应用上的主攻方向，以区域为单位将区域里管系、设备、舾装件、
风管、电气系统、电器控制箱等进行3D综合布置设计，以提高分
段预装率、完整性，实现工序前移，即把一些分段上的安装工作移
至车间做，减轻分段安装工作量，降低安装成本和劳动强度。单元
模块设计是按照工序前移这个理念的驱动下在CATIA
上实践开发的。
（2）托盘化设计模块、托盘化设计、建造是现代总装造船模
式的关键技术，以托盘为中间产品均衡组织生产，加快造船步伐是
文船公司近几年来实施的现代造船理念。在此带动下，CATIA 3D
应用也通过改进与优化来满足要求。在不断扩大建模范围的同时，
将所有设备座架、油、水柜、机舱斜梯、格栅、花钢板、管支架、
电缆托架、电器控制箱等所有生产设计内容均进行3D建模。在
3D环境下，真实地建造电子样船，使铁舾件、风管、电缆、电器
设备、管路等设计、布置合理，应提前在设计制造阶段进行协调解
决和优化，并分解划分成托盘，形成托盘管理表。
4. 后处理输出
CATIA V5船舶解决方案软件不仅具有真实强大的3D设计、
造型功能，还有与其他CAD软件转换和互动的标准数据接口，且
便于与后处理软件处理生产图表的输出。文船公司充分利用CATIA
这一技术优势对国内用于船舶行业的后处理软件进行选型，并赋予
新项目应用，达到预期效果，同时通过数据整合，使设计、生产与
管理形成统一的数据流价值链，提高工作效率。下面介绍该流程的
形成。
（1）CATIA 上模型建立后，提取用户需求数据（下称管系
数据），如图9。
图4 泵舱设备单元模块设计
图5 蒸气阀组单元模块设计
图6 分油机单元模块设计
图8D1分段托盘
图7下平台中冷间
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从CATIA 3D 数据提取到导入后处理系统的过程严密而简单，到输出图表的周期较短，信息量满足
要求，小改动范围较少，数据准确。同时从CATIA 提取的数据导入后处理系统后保存在通用数据库里，生产管理系统可便于读取与处理，保证数据流的统一与准确。
应用效果与经济效益
几年来，文船公司通过实施应用CATIA V5后取得了预期的实际效益，尤其在管舾装领域的应用，效果比较明显，有效地改变了传统的平面抽象的设计理念，树立三维直观形象的设计理念，以模型为基础出加工、生产、安装图，最大限度地减少直观上的不足，减少了管子相互之间及其与船体、设备之间的干涉。有效地提高了管子预装率，提高生产设计的完整性和准确性。归纳起来有几点：
(1) 管舾装设计质量大大提高，设计修改单明显降低，废返率在可控范围内。
(2) 管子预舾装率、完整性提高了，做到区域管子预装率达到99%，有的达100%。
(3) CATIA 具有通用标准数据接口，方便数据交换，为后处理输出加工、生产图表节省时间，缩短了设计周期，为实施更多的项目赢得时间。
(4)
能为企业实现设计、生产、管理一体化创造数据源。
（2）将数据导入管系后处理系统（图10）。
（3）根据用户需求生成为生产所用的制作图、托盘表、汇总表及安装图（图11, 12
）。
期望与信心
CATIA 作为国际上主流的3D 设计软件，随着开发步伐不断加快以及DS 开拓与用户更加紧密、双赢的合作理念，CATIA V5船舶解决方案将会深受业界更多的企业、人士接受并应用推广。
目前，CATIA V5已成为文船公司首选的3D 设计软件并将在更多的船舶上实施应用，应用领域还将扩大到船机电和仿真等领域，获取更多
的效益，逐步形成设计、生产、管理一体化数据价值链，成为中国应用CATIA V5船舶解决方案的成功典范。
图12 安装小票图
图11
图9
图10