造船精度软件系统介绍

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1、 造船精度控制系统介绍造船精度的控制，从测量学的角度来说属于精密工业测量的范畴，主要是要对船体的部件进行坐标，长度，垂直度等造船过程中所需要的尺寸数据进行测量和计算，并形成精度控制数据分析库，从而达到对船体尺寸进行有效的控制，使之符合设计的要求，并对数据进行一定的分析，为提高造船的速度和质量提供必要的数据支持。从测量的内容来分，主要包含划线测量、分段测量、搭载定位等主要三大内容，划线测量主要是在分段制造时对原材料进行激光划线，确定部件的形状和大小，为切割划出轮廓线，目前一般采用激光经纬仪、手持测距仪、激光水准仪以及钢卷尺进行测量；分段测量主要是对船体分段的端口的关键点进行测量，以便确定建造分段

2、与设计分段的差值，然后进行预修整，也就是我们通常所说的进行余量切割，之后才可以将分段进行吊装搭载；而搭载定位主要是在船台船坞进行分段搭载的时候，需要确定搭载分段的位置，以便和船体正确合拢而进行的测量工作，一般是在中合拢或大合拢时采用。分段测量和搭载定位在传统的造船中，主要采用经纬仪和钢尺以及吊大锤进行测量，随着测量技术的发展，日韩等较先进造船厂已普遍采用全站仪配合计算机辅助系统（即测量软件）进行精度控制，日韩在精度造船方面已经积累了很丰富的经验，我们国家的造船业目前正在从余量造船向数字造船转变，最终发展为精度造船。精度造船是造船业精度控制发展的重要方向，做好数字化精度控制，是发展精度造船的重要

3、基础，就我国造船业精度控制现状而言，各大船厂都在进行精度控制的改革，力求先做到数字造船，积累一定的经验后，在逐步过渡到精度造船。数字造船就离不开数字化的硬件设备和软件，全站仪和数字化造船软件是数字造船的数据采集基础。全站仪是一种能够采集空间点三维坐标的光电设备，不需要对测量的物体进行接触，就能够获得 2MM 左右的测量精度，由于其操作简单，方便快捷，精度可靠，所以被广泛的应用于造船行业，日韩的大型船厂拥有全站仪的数量都是 100 多台，国内的上海外高桥，长青造船厂等也拥有数十台全站仪。但全站仪只是一个测量坐标的光电测量设备，相当于一个能够测量角度和距离的传感器，要想让全站仪发挥更大的作用，特别

4、是在造船行业更方便使用的话，就必须借助计算机辅助系统，即相关造船行业的软件系统。世界上造船精度控制系统，韩国发展得比较快，象现代重工，三星重工等，都有自己的造船精度控制系统，另外欧洲很早的时候也有一些软件系统。无论是哪个厂家的软件系统，其实从原理上来说，造船精度控制的软件部分，主要包括如下几个部分：1， 分段测量现场 PDA 版，即配合全站仪进行分段测量，在现场就可以进行一些数据的分析，并将分段的数据快速采集，以便用计算机再进行处理2， 分段测量办公室后处理，即将分段测量的数据进行计算机处理，与设计数据自动进行对比，形成图形和精度报表，为分段的修整提供完善的数据3， 搭载定位 PDA 版，即配

5、合全站仪进行搭载时的定位，快速提供搭载定位的数据，减少吊装的时间，缩短搭载时间，从而加快造船的速度。4， 模拟搭载系统，即将测量的分段数据先进行计算机模拟搭载，实际搭载的结果与设计模型进行对比，以确定全体的整体搭载效果，方便进行调整，确保搭载能够一次合拢，而不需在船台或船坞上进行修整。5， 数据库系统，即将测量的数据进行分类整理与分析，为以后造船提供科学的数据支持，数据库系统是未来精度造船的基础。国内造船厂在数字化硬件设备上，已经开始投入，但在软件系统上发展的速度比较慢，很多船厂甚至在 90 年代就已经购买了全站仪，但由于没有软件系统支持，加上全站仪销售商对造船行业不熟悉，培训不到位，所以至今

6、没有很好的应用，甚至基本没有使用。船厂精度管理人员的意识没有到位，工人不熟悉电子设备和软件是船厂在精度控制发展方面较慢的一个主观原因，但另一个客观原因就是，由于造船行业是一个很特殊的行业，做测量仪器和软件的厂商都对造船行业不了解，所以在很长一段时间内都没有造船系统的软件面世，韩国的软件系统，不仅销售的价格很高（一套系统一两百万） ，而且由于造船行业有一定的保密性，韩国软件并不愿意把所有功能开放给中国用户，中国船厂也要注意防范韩国软件公司窃取船厂的资料，再加上韩国软件都是英文（有些翻译成汉语） ，售后服务也存在很大问题，所以国内船厂基本没有使用韩国的软件，其他国家的软件也是同样的情况。造船精度控

7、制软件从一定程度上来说，制约了我国造船精度控制的发展，也就是说制约了我们数字造船在精度方面的发展。所幸的是，越来越多的船厂领导已经意识到造船精度控制的重要性，已经开始在造船精度方面进行投入，购买设备和软件以及培养精度人才，国内一些原来做测量软件的测量公司，也开始涉足造船精度控制软件的研发。青岛海徕天创科技有限公司是国内第一家推出造船精度控制系统的厂家，其推出的 DACS（Dimensional & Accuracy Control System）尺寸与精度控制系统是由长期从事船舶制造的工程技术人员和专业软件开发工程师在借鉴国外先进经验与技术的基础上合作开发完成的，用于船舶制造过程现场尺寸检查、

8、几何量检查、三维精度控制、分段模拟搭载、检查分段CUT/WELD 值、预计分段吊装位置、形成精度检查表 等的专用系统。主要有如下几个特点：1， 它以系统软件为核心，集成现代高精度全站仪及各种附件于一体，能够快速、精确、自动的对各种焊接件、船体分段、船体合拢进行精度检查及控制。2， 系统软件基于 Microsoft WindowsCE 操作系统，安装于便于现场携带的 PDA 之上。操作简单、界面友好、功能丰富。根据以往的培训经验，操作人员经简单培训即可快速掌握，投入实际工作。3， 与国外同类软件（PowerBlock ）现场测试比较显示，国产 DACS具有投资省、符合国人操作习惯、测量速度快、支

9、持全站仪种类齐全、服务到位等无可比拟的优点。4， 价格合理，并可为船厂量身定做个性化的软件，5 个功能模块（即分段测量 PDA 版、分段精度管理后处理、船台（坞）实时测量搭载软件、三维模拟搭载软件、数据库系统）可以一次购买，也可以分步骤逐渐购买，一次购买的费用仅为进口软件的四分之一。青岛海徕 DACS 造船精度系统的成功推出，不仅填补了国内造船精度软件的空白，还推动了造船行业在精度控制方面的发展，从 2007 年推出至今，已经先后有天津新港、宁波三星、外高桥、广船国际、等大型船厂采用，并取得了很好的效果。通过用户的使用，与以往没有软件只有全站仪的时候进行对比，精度控制软件的优异性主要体现在如下

10、几个方面：1， 改半数字化为全数字化。原来全站仪只能采集数据，不能进行成图，也不能形成报表，更加没有数据库，所以只是测量的数据是数字化的，而成果却是手工计算，其图纸也是手工用 CAD 绘制，报表也是手工填写，相当于是半自动化。而配合软件使用，则图纸、报表、数据库等都是自动生成的，从测量数据和成果都是数字化的，方便于保存，以便以后利用。2， 改半自动化和全自动化。全站仪测量坐标数据是相当于自动化的，只要人工瞄准就可以自动得到数据，但造船需要的不是测量数据，而是需要与设计数据进行对比，得到差值，以确定修割量。所以没有软件时，往往需要将测量的坐标数据进行手工计算，不仅耗费时间长，而且容易出错，而 D

11、ACS 软件系统则可以自动进行计算，自动得到造船精度控制需要的数据，使数字精度造船真正实现自动化。3， 改复杂化为简单化。由于全站仪是所有大尺寸测量所需要的一个专用设备，主要使用在大地测量和工程测量领域，并非使用在造船领域，所以其设置和功能都比较复杂，非测量专业毕业的人员一般很难掌握。而造船精度控制人员基本都是船体专业毕业，在学校没有学过测量，所以很难掌握全站仪的使用。而 DACS 精度软件中的 PDA 现场测量版把复杂的问题简单化，相当于给全站仪另外外接了一套造船行业的测量系统，其操作简单，而且符合原来的工作习惯，界面非常简单明了，普通工人在很短的时间内就可以熟练掌握软件的操作，而不用操作复

12、杂的全站仪， （如广船国际购买的搭载定位软件，目前搭载课的所有人员都会使用，均在半天时间内熟练掌握）以上三点，是全站仪配备软件之后的优异之处。DACS 软件的成功使用，将会给我们造船行业带来如下的好处：1， 减少无效劳动。由于分段在装配过程中会产生大量的间隙或错位，需要花费大量的时间去修补，对留有余量的结构部分还需要进行切割，这大大延缓了工程进度，使生产周期得不到有效地保证。国外资料表明：由部件或分段尺寸与精度不够所造成的返工占焊接工人总工作量的 30%左右。通过 DACS 进行精度管理，可以提高分段的制作精度，从而减少不必要的作业时间，提高作业效率2， 降低作业难度。造船精度较差的船体装配，

13、一般都需要水平较高的有经验的高级技工来进行安装的调整和定位。通过人工拉钢尺只能获得二维的距离数据，而 DACS 可以测量、分析、报告三维坐标数据、X、Y、Z、及其它几何量。用 DACS 进行精度管理，提高各种部材、结构件和分段的尺寸与精度，船体装配成为简单的要素作业，这就大大降低了工人的熟练化程度，从而减少了作业时间，缩短了生产周期。3， 有利于高效焊接的应用。造船精度提高了，有利于高效焊接设备的使用。由于船体的焊接精度得到了控制与提高，这使得高效焊接设备的使用成为可能。同时，高效焊接的使用生产效率得到了明显的提高，焊接的精度和质量也得到了进一步的稳定和提高。造船精度得不到控制，高效焊接设备就

14、很难使用，即使使用了，也不会得到好的效果。4， 提高产品质量。用 DACS 进行精度管理，船体的装配精度将得到明显的改进，各种间隙、余量和错位大大减少，船体结构内的应力分布趋于均匀，船体强度得到了强有力的保证。5， 实现坞期的进一步缩短；造船精度系统可以迅速测量和计算，大大提高了精度控制的效率，使船只在坞时间进一步缩短，原来测量分段需要 40 分钟左右，如采用精度控制系统，则可以缩短至20 分钟，原来搭载定位时需要 6 人左右，而采用精度系统则只需要 2 人，且搭载所需时间更短。海徕 DACS 精度控制系统主要包含 5 个模块，用户可以一次全部购买，也可以根据实际需要分步骤购买。5 个功能模块

15、的具体功能如下表海徕 DACS 精度控制系统构成模块名称 主要功能及特点 适用领域 单价（元）分段测量及现场分析软件（PDA 版）1， 配合全站仪使用时，只需将仪器整平，其他操作都在 PDA 上完成，即使非专业人员也能轻松操作2， 可根据现场情况自由定义坐标系统，设置基准面，基准轴3， 分段或总段可以任意摆放，不需严格摆放在胎架上4， 现场即可检测和计算各种造船行业需要的几何量，如长度，直角度、平面度等5， 现场即可进行分段精度分析，实时确定分段关键点的精度情况6， 专用的搬站测量和隐蔽点测量可轻松测量分段所有需要测的点7， 所有数据自动记录，可直接导入后处理软件进行处理分段测量，分段质量控制

16、 88000三维分段精度管理软件（计算机后处理）1， 可与造船软件进行数据交换，直接导入CAD 数据2， 可在设计图上标注设计点，自动提取设计点坐标，测量的数据可以自动和设计的数据自动匹配，计算三维误差3， 自动生成精度报表，并可以打印以及用各种文档格式保存4， 具有各种几何量的计算功能，并可以输出报表分段测量后处理软件，用以形成报表，管理现场测量78000船台（坞）搭载定位实时测量软件1， 全球范围率先解决船台斜率问题，将船台倾斜坐标转化为平面坐标2， 可现场设置测量坐标系统，与船台设计坐标系统进行重合3， 可进行准确的船艏或者船艉定向，保证测量坐标的统一性4， 可对任意点的任一方向坐标置零，以确定其他点相对于置零点的增量5， 无需操作复杂的全站仪，即可轻松解决船台定位测量的所有问题船台（坞）搭载定位时使用） 86000船体三维搭载模拟软件1， 参考三维设计模型，以实际测量数据艉基准进行模拟搭载2， 通过旋转、移动等功能，可精确分析搭载的状态3， 自动分析搭载的条件，如高度、垂直度、平面度4， 快速分析分段间