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协同设计之开孔管理
发布时间: 2021.07.08  点击:216 次

在船舶设计和建造过程中,需要在船体结构上开设各种类型孔洞,以满足系统专业的电缆和管道等跨舱室连通。提高设计阶段结构的预开孔率和正确率,能够提高后续现场施工的效率和降低现场的返工率。船体结构的预开孔,是指在生产设计阶段,就完成开孔的形状、尺寸和位置等详细设计和图纸的表达。在板材零件的数控下料时就可以完成开孔,能够减少现场手工开孔工作量,提高建造效率。













然而,在提高预开孔率的前提下,还得保证开孔的正确率。因为预开孔相当于把现场开孔工序前移到生产设计阶段,如果在设计阶段发生错误,会直接导致生产现场无法安装,造成返工。因此,必须要以严谨和规范的流程来管理各专业之间的协同开孔设计。


01

3DE协同设计解决方案



3DEXPERIENCE平台提供了一个单一数据源的强大的集成环境,可以使不同的角色、专业之间进行协同设计。设计师可以通过不同的入口登录3DE进行设计和审核,得益于平台的数据源唯一,使得不同的人员可以实时的访问到最新的数据,达到真正的在线协同设计和审核。重客户端供设计师进行具体设计、仿真工作,轻客户端可以供设计师和审核人员进行流程管理、设计成果评审等在线协同沟通工作。




基于3DE平台的协同设计解决方案可以满足开孔管理流程需要,包括各个专业的总体布置、详细建模、协调评审、结构强度校核、优化修改、输出生产图纸等。




下文将详细描述基于3DE是如何进行开孔管理协同设计的。


02

基于3DE开孔协同设计流程应用


场景描述:基于系统设计需求,系统工程师与结构工程师需要进行协作共同完成一次开孔设计。基于电缆穿舱敷设需求,电气工程师在电缆桥架穿过舱壁位置布置了一个穿舱件,并向该舱壁的负责人结构工程师提交了一个开孔需求。然后,该结构工程师接收了需求,分析了开孔的可行性并回复了该需求。




(1)布置穿仓件——系统工程师

基于电气系统需求,电缆网络需要穿过一个水密舱壁,因此需要在舱壁上做一个开孔。为了保证水密性,必须在舱壁的开孔处安装特定的电气穿舱件。首先由系统工程师进行电气穿舱件的布置设计。


1)布置穿舱件

这里的电气穿舱件定义及布置方案,采用了3DE中Hanger Design模块的解决方案。即把电气穿舱件定义为Standard Hanger类型以及连接点,并放入元件库Catalog中。从Catalog库中调用布置时,可以自动的捕捉到电气通道中心线上,并定位放置到舱壁所在的肋位面上。


2)建立电气连接

布置完的穿舱件还需要与电气通道进行关联,此关联可以使穿舱件与电气通道在物理层进行约束,在位置变更时可以进行联动;另外,还在穿舱件与电气通道之间建立了电气联通,电气穿舱件可作为电缆敷设路径的约束节点,在电缆敷设时可以通过设置填充率规则来约束通过的电缆量。

使用特定的命令可以很方便的建立穿舱件与电气通道的电气连接。并可以通过检查功能可视化浏览电气连通性。




(2)创建开孔需求——系统工程师

系统工程师布置完穿舱件后,如何向负责舱壁设计的结构工程师提出开孔需求,以及如何来建立和管理该需求。对此,3DE提供了问题管理解决方案,在网页轻客户端建立可追踪的问题管理流程,可以快速的对问题需求进行提交、跟踪、指派、设置优先级,能有效提升问题解决的效率和管理规范性。

下面由系统工程师创建并提交开孔需求。


1)创建开孔需求

系统工程师登录3DE网页轻客户端,进入到3DDashboard模块。通过Issue Management和Issue 3D Review两个模块可以对应交叉浏览和管理与当前用户的相关问题。

在3D窗口中定位到要开孔的位置,开始创建一个开孔需求问题。


2)定义需求属性

开孔需求问题属性定义包括名称、需求描述、解决方法建议、优先级、截止日期等。


3)定义相关对象

即需要在什么对象上进行开孔。可以通过方便的在3D模型上点击拾取皆可指定相关对象以及上下文对象。另外,也可以添加定义在开孔时需辅助参考的电气贯穿件对象。


4)指派负责人

开孔需求需要提交指派给相应的负责人去执行。此处,系统会自动把要开孔的舱壁负责人指派为开孔负责人。


5)添加相关附件

为了使指派人更清楚的了解开孔需求,可以通过添加文档、在线截图等附件加以描述。


6)提升流程成熟度

完成开孔需求问题定义后,可以把问题流程的成熟度由“Draft”提升到“To Do”状态,等待结构工程师接收该需求并提升到“In Work”状态。




(3)需求分析及审核——结构工程师

结构工程师登录3DE网页轻客户端,进入到3DDashboard模块,可查看到来自系统工程师指派任务的消息提醒。


1)浏览被指派的任务和问题

3DE提供了强大的任务管理工具,当被指派或需要自己解决的问题需求时,系统会在任务清单中自动创建一个新的任务分配给自己。除了可以通过问题清单及属性来管理问题,3DE还提供了与问题清单对应的3D视图,可以更方便快捷的审核问题。


2)分析开孔需求并提升问题流程

结构工程师审核完需求后,经过验证如果在此处无法进行开孔,或者系统工程师提供的信息不足,或者该需求还需要其他工程师一起参与验证,则结构工程师可以在问题流程上“拒绝”该需求,同时可以添加拒绝的原因描述。此时问题流程的成熟度自动退回到“Draft”状态,系统自动发送消息给到系统工程师,在系统工程师按照反馈意见进行完成修改后,可以重新把问题流程提升到“To Do”。

若结构工程师经过初步验证后决定在舱壁上进行开孔,此时,结构工程师可以把问题流程的成熟度提升到“In Work”状态,表达其正处于对开孔需求的执行过程中。首先,结构工程师通过使用过滤工具过滤出舱壁附近指定范围内的相关模型,避免加载过多不相干数据。然后直接在网页端启动重客户端程序,相关数据也自动加载打开。


3)创建开孔并提升问题流程

结构工程师根据系统工程师的建议,直接引用电气贯穿件零件内部的轮廓草图数据执行开孔。当开孔创建、结构加强等所有的验证分析工作完成后,结构工程师可以把问题流程成熟度继续提升到“In Approval”状态,此时该问题流程会反馈给系统工程师等待确认。





(4)确认完成开孔需求——系统工程师

系统工程师在3DE网页轻客户端,接收到任务消息提醒,并查看反馈回来的问题描述。同时也可以在3D模型中进行查看审核开孔完成情况。


1)分析并审核开孔完成情况

若发现开孔不满足要求,则系统工程师需要在问题流程上“拒绝”该任务提交,同时可以添加拒绝的原因描述。此时问题流程的成熟度自动退回到“In Work”状态,系统自动发送消息给到结构工程师,在结构工程师按照反馈意见进行完成修改后,可以重新把问题流程提升到“In Approval”

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