摘要：随着现代船舶设计工作在三维设计软件中的细化，以及船东对于船舶自动化程度及船员工作舒适度的高标准要求，因此对船舶管路综合布置来说需要进一步的提高。时刻具有变革、创新的意识需要不断的加强。本文结合自己在船舶行业多年的设计经验以及对各种船舶设计软件的使用和学习。简单的介绍一下目前国内船舶行业常用的一些三维设计软件，以及三维软件在应用中应该注意的一些事项。以便于提高设计效率，降低设计成本。
关键词：现代造船；三维设计；管路综合布置；
引言
现代造船设计就是用三维设计软件在模型数据库中布置好实际船舶的结构、设备、电缆、管路、风管、舾装件等，以此为生产建造部门提供各种建造和采购用的图纸、图表。并起到指导现场车间零件制作和外场安装的作用。因此做好三维软件中的模型布置工作是非常有必要的。而国内各厂在使用三维软件建模中采用的设计方式和理念的有所不同，造成了各厂生产建造中存在着各种不同的问题。因而需要对三维软件中模型建模工作进行合理的选择，同时也需要结合本厂的实际情况，进行软件的二次开发，以满足本厂生产和设计需求。
1.三维设计软件在船舶设计中的应用
1.1船舶设计软件的发展历程
从初始的经验船舶建造，到一张综合布置图下的船舶建造，再到伴随着计算机技术发展下的一般船舶建造，到如今，三维软件设计下船舶建造已经遍布各个船厂。船舶设计软件也因此得到了蓬勃快速的发展。自TRIBON船舶设计软件风靡全球造船行业以来。各种三维设计软件层出不穷。比如：国际上有PDMS、AVEVAMARINE、NUPAS、NAPA、CADDS5iNAUTICUS、POSEIDON、CATIA等，国内也有SB3DS、东欣SPD等。
1.2目前国内船厂主流的三维设计软件的比较
目前在国内的各大船厂中常用的三维设计软件有AM（PDMS）、TRIBON、SB3DS、东欣SPD等。
1.2.1、AM（PDMS）软件
AM（PDMS）软件目前是整合了软件TRIBON和PDMS。属于完全的三维设计。提供的图纸原本为三维ISO图。目前国内船厂依据自身情况让AM公司提供出了TRIBON软件提供的图纸。
AM（PDMS）软件具有以下优点：该软件的源代码互交性较强，支持人机命令交互，二次开发接口比较灵活；软件能够根据船厂实际提供各类型图纸，图表；该软件能够方便的完成模型干涉；同样也能方便的完成系统查漏等工作；该软件的操作界面清晰；数据安全性较高。
但该软件需要比较长时间的培训后才能使用，软件初始投资和后期软件维护成本都比较高。
1.2.2、TRIBON软件
TRIBON软件在我国的船舶建设计中起到了举足轻重的作用。国内很多船厂的船舶设计及声场建造的流程很多都受到了该软件的影响，在托盘管理等方面尤为明显。该软件在设计层面属于二维半的设计，即主要操作窗口为二维窗口，可提供三维设计浏览模式。主要提供的图纸形式为二维图纸。
TRIBON软件有以下优点：设计中的同步性较强；提供各种详细全面的图纸、图表；很方便的在设计中完成模型的干涉检查；系统查漏也比较简单；图面整体清晰便于操作；软件数据安全性较高。
但其需要一定的培训才能入门，且其源代码开放性很低，除个别类型文件外与其他类型文件的对接比较困难，软件的成本和系统维护都比较高。
由于TRIBON软件的母公司被AM（PDMS）所在的公司所收购。AM公司停止了TRIBON软件的出售和维护，仅对外出售AM软件。这使得目前国内各大船厂都在积极的准备升级该软件或寻找替换软件。
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2.传统船舶管路综合布置与各船厂现行的船舶设计
2.1传统船舶管路综合布置
传统管路综合布置是以船体结构为背景，分层按区域将设备、舾装件、电缆、风管和管子等各种系统表达在一张“综合放样图”上，通过图纸的布置进行综合协调，使得所设计的区域得到一个比较合理的布置。并且以此编制出各种施工图册及物资配套清单，进行托盘管理，实行管子的预制和预装，实现模块的制作和安装、单元组装、分段预装、总段预装等，使大量的管路安装与船体建造平行作业，它不但可以提高生产效率，缩短造船周期，并且减少劳动强度，减少立体作业，并为确保安装质量和安全生产创造条件。因此，管路综合布置的设计质量将直接影响到后期车间制作和现场施工的质量和周期。
传统的管路综合布置经常会出现遗漏部分管路、电缆、舾装件等。特别在国内船厂，由于在图纸中去布置一些结构加强板，较小的电器元件等会花费很大的人工及时间成本。所以经常都是让建造工人在现场根据约定的一些建造、安装标准去自由定位。从而在实船中容易形成一些很不合理的管路布置，以及安装不上的情况。
2.2目前船厂的三维船舶软件设计
伴随着三维设计软件的出现，国内的船舶公司在船舶设计中出现了各种不同的设计方式。而最多的一种设计方式就是各专业按照自己的需求将各种实物（包括设备、管路、电缆托架、设备基座、舾装件、内装装饰、家具等）安装一定的比例布置进模型。这样方式容易形成“先到先得，先来先占位”的思路。
船舶设计是一个动态互交的过程，很多设备资料、图纸在设计初期还没有到来，大家都会通过借鉴其它相似设备的图纸先布置一个相似的设备。从而别人在设计时经常会为了避开一些实际上没有被占据的区域（前期被借鉴来的设备占据的地方），去绕道布置自己的模型。另外还会出现见空就钻的去布置自己的模型。从而在实际中产生了大量的模型干涉和不合理的布置。而这些只能通过一轮一轮的模型评审来解决，最终让设计主管或上级领导去审定哪一方修改才合理。这导致我们大量的时间都被用在评审和修改中，从而合理的优化和创新都被埋没在一次次的修改之中。
3.三维软件中的管路综合布置的优点
由于三维软件具有便利的三维浏览、模型干涉检查和数据的同步更新的特点。与传统布置相比有着以下的优点
（1）三维设计软件具备便利的三维浏览功能，在管路布置时能够充分合理的利用好空间上的每个位置。将空间内管路、电缆、风管、舾装件合理的布置到合理的位置。
（2）三维设计软件具备干涉检查的功能，在实际管路布置中可以提前将碰撞等显现出来，及早的进行模型的专业间的协调，减少后期的修改量。
（3）三维设计软件具备便利的三维浏览功能，在实际管路布置时能够对系统的管路进行检查，将现场实际管路与系统原理图的差别及时在模型中找出，从而减少管路的漏放和错放。
（4）三维设计软件具备模型的三维浏览功能，可以对一些因图纸不能表述清楚的部分。通过截取三维布置的图片的方式发送给生产现场指导安装生产工作。
（5）三维设计软件具备实时更新的功能，能够将管路零件、设备、风管、电缆、舾装件等安装提前在模型中显现出来，能够及早的发现安装中可能存在的问题。可以根据实际需要对安装非常困难的东西，提前通知给生产，让其尽早做好安装前的准备工作。也可根据实际需要给现场提供安装指导工艺性文件。
4.结束语
三维设计软件在现代的船舶建造中应用越来越多，凸显了其对现代造船设计理念及设计生产的促进作用，而在三维软件中进行管路的综合布置需要我们提高设计人员的各项要求。使其不但具有一定的专业理论知识，还需具备丰富的实践经验；不但要熟悉规范、规格书，而且还要了解船厂对管路的制作、处理、安装等工艺；对各专业设备、生产流程都要比较熟悉，还需要加强专业间的互相协调沟通工作。同时还要熟悉三维设计软件的各种功能，加强对设计人员操作技能的培训，提高设计人员的专业技术水平和软件应用能力。从而提高我们的设计效率，降低设计成本。
参考文献：
[1]金利潮，吕庭豪，船舶管路综合布置要点《广船科技》2002。
论文作者:秦浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/29
标签：管路论文; 软件论文; 船舶论文; 设计软件论文; 船厂论文; 图纸论文; 模型论文; 《基层建设》2019年第5期论文;