在船舶設(shè)計和建造過程中，需要在船體結(jié)構(gòu)上開設(shè)各種類型孔洞，以滿足系統(tǒng)專業(yè)的電纜和管道等跨艙室連通。提高設(shè)計階段結(jié)構(gòu)的預(yù)開孔率和正確率，能夠提高后續(xù)現(xiàn)場施工的效率和降低現(xiàn)場的返工率。船體結(jié)構(gòu)的預(yù)開孔，是指在生產(chǎn)設(shè)計階段，就完成開孔的形狀、尺寸和位置等詳細(xì)設(shè)計和圖紙的表達(dá)。在板材零件的數(shù)控下料時就可以完成開孔，能夠減少現(xiàn)場手工開孔工作量，提高建造效率。

然而，在提高預(yù)開孔率的前提下，還得保證開孔的正確率。因為預(yù)開孔相當(dāng)于把現(xiàn)場開孔工序前移到生產(chǎn)設(shè)計階段，如果在設(shè)計階段發(fā)生錯誤，會直接導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場無法安裝，造成返工。因此，必須要以嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范的流程來管理各專業(yè)之間的協(xié)同開孔設(shè)計。

01 3DE協(xié)同設(shè)計解決方案

3DEXPERIENCE平臺提供了一個單一數(shù)據(jù)源的強(qiáng)大的集成環(huán)境，可以使不同的角色、專業(yè)之間進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。設(shè)計師可以通過不同的入口登錄3DE進(jìn)行設(shè)計和審核，得益于平臺的數(shù)據(jù)源唯一，使得不同的人員可以實時的訪問到最新的數(shù)據(jù)，達(dá)到真正的在線協(xié)同設(shè)計和審核。重客戶端供設(shè)計師進(jìn)行具體設(shè)計、仿真工作，輕客戶端可以供設(shè)計師和審核人員進(jìn)行流程管理、設(shè)計成果評審等在線協(xié)同溝通工作。

基于3DE平臺的協(xié)同設(shè)計解決方案可以滿足開孔管理流程需要，包括各個專業(yè)的總體布置、詳細(xì)建模、協(xié)調(diào)評審、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核、優(yōu)化修改、輸出生產(chǎn)圖紙等。

下文將詳細(xì)描述基于3DE是如何進(jìn)行開孔管理協(xié)同設(shè)計的。

02 基于3DE開孔協(xié)同設(shè)計流程應(yīng)用

場景描述：基于系統(tǒng)設(shè)計需求，系統(tǒng)工程師與結(jié)構(gòu)工程師需要進(jìn)行協(xié)作共同完成一次開孔設(shè)計。基于電纜穿艙敷設(shè)需求，電氣工程師在電纜橋架穿過艙壁位置布置了一個穿艙件，并向該艙壁的負(fù)責(zé)人結(jié)構(gòu)工程師提交了一個開孔需求。然后，該結(jié)構(gòu)工程師接收了需求，分析了開孔的可行性并回復(fù)了該需求。

（1）布置穿倉件——系統(tǒng)工程師

基于電氣系統(tǒng)需求，電纜網(wǎng)絡(luò)需要穿過一個水密艙壁，因此需要在艙壁上做一個開孔。為了保證水密性，必須在艙壁的開孔處安裝特定的電氣穿艙件。首先由系統(tǒng)工程師進(jìn)行電氣穿艙件的布置設(shè)計。

1）布置穿艙件

這里的電氣穿艙件定義及布置方案，采用了3DE中Hanger Design模塊的解決方案。即把電氣穿艙件定義為Standard Hanger類型以及連接點，并放入元件庫Catalog中。從Catalog庫中調(diào)用布置時，可以自動的捕捉到電氣通道中心線上，并定位放置到艙壁所在的肋位面上。

2）建立電氣連接

布置完的穿艙件還需要與電氣通道進(jìn)行關(guān)聯(lián)，此關(guān)聯(lián)可以使穿艙件與電氣通道在物理層進(jìn)行約束，在位置變更時可以進(jìn)行聯(lián)動；另外，還在穿艙件與電氣通道之間建立了電氣聯(lián)通，電氣穿艙件可作為電纜敷設(shè)路徑的約束節(jié)點，在電纜敷設(shè)時可以通過設(shè)置填充率規(guī)則來約束通過的電纜量。

使用特定的命令可以很方便的建立穿艙件與電氣通道的電氣連接。并可以通過檢查功能可視化瀏覽電氣連通性。

（2）創(chuàng)建開孔需求——系統(tǒng)工程師

系統(tǒng)工程師布置完穿艙件后，如何向負(fù)責(zé)艙壁設(shè)計的結(jié)構(gòu)工程師提出開孔需求，以及如何來建立和管理該需求。對此，3DE提供了問題管理解決方案，在網(wǎng)頁輕客戶端建立可追蹤的問題管理流程，可以快速的對問題需求進(jìn)行提交、跟蹤、指派、設(shè)置優(yōu)先級，能有效提升問題解決的效率和管理規(guī)范性。

下面由系統(tǒng)工程師創(chuàng)建并提交開孔需求。

1）創(chuàng)建開孔需求

系統(tǒng)工程師登錄3DE網(wǎng)頁輕客戶端，進(jìn)入到3DDashboard模塊。通過Issue Management和Issue 3D Review兩個模塊可以對應(yīng)交叉瀏覽和管理與當(dāng)前用戶的相關(guān)問題。

在3D窗口中定位到要開孔的位置，開始創(chuàng)建一個開孔需求問題。

2）定義需求屬性

開孔需求問題屬性定義包括名稱、需求描述、解決方法建議、優(yōu)先級、截止日期等。

3）定義相關(guān)對象

即需要在什么對象上進(jìn)行開孔?？梢酝ㄟ^方便的在3D模型上點擊拾取皆可指定相關(guān)對象以及上下文對象。另外，也可以添加定義在開孔時需輔助參考的電氣貫穿件對象。

4）指派負(fù)責(zé)人

開孔需求需要提交指派給相應(yīng)的負(fù)責(zé)人去執(zhí)行。此處，系統(tǒng)會自動把要開孔的艙壁負(fù)責(zé)人指派為開孔負(fù)責(zé)人。

5）添加相關(guān)附件

為了使指派人更清楚的了解開孔需求，可以通過添加文檔、在線截圖等附件加以描述。

6）提升流程成熟度

完成開孔需求問題定義后，可以把問題流程的成熟度由“Draft”提升到“To Do”狀態(tài)，等待結(jié)構(gòu)工程師接收該需求并提升到“In Work”狀態(tài)。

（3）需求分析及審核——結(jié)構(gòu)工程師

結(jié)構(gòu)工程師登錄3DE網(wǎng)頁輕客戶端，進(jìn)入到3DDashboard模塊，可查看到來自系統(tǒng)工程師指派任務(wù)的消息提醒。

1）瀏覽被指派的任務(wù)和問題

3DE提供了強(qiáng)大的任務(wù)管理工具，當(dāng)被指派或需要自己解決的問題需求時，系統(tǒng)會在任務(wù)清單中自動創(chuàng)建一個新的任務(wù)分配給自己。除了可以通過問題清單及屬性來管理問題，3DE還提供了與問題清單對應(yīng)的3D視圖，可以更方便快捷的審核問題。

2）分析開孔需求并提升問題流程

結(jié)構(gòu)工程師審核完需求后，經(jīng)過驗證如果在此處無法進(jìn)行開孔，或者系統(tǒng)工程師提供的信息不足，或者該需求還需要其他工程師一起參與驗證，則結(jié)構(gòu)工程師可以在問題流程上“拒絕”該需求，同時可以添加拒絕的原因描述。此時問題流程的成熟度自動退回到“Draft”狀態(tài)，系統(tǒng)自動發(fā)送消息給到系統(tǒng)工程師，在系統(tǒng)工程師按照反饋意見進(jìn)行完成修改后，可以重新把問題流程提升到“To Do”。

若結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)過初步驗證后決定在艙壁上進(jìn)行開孔，此時，結(jié)構(gòu)工程師可以把問題流程的成熟度提升到“In Work”狀態(tài)，表達(dá)其正處于對開孔需求的執(zhí)行過程中。首先，結(jié)構(gòu)工程師通過使用過濾工具過濾出艙壁附近指定范圍內(nèi)的相關(guān)模型，避免加載過多不相干數(shù)據(jù)。然后直接在網(wǎng)頁端啟動重客戶端程序，相關(guān)數(shù)據(jù)也自動加載打開。

3）創(chuàng)建開孔并提升問題流程

結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)系統(tǒng)工程師的建議，直接引用電氣貫穿件零件內(nèi)部的輪廓草圖數(shù)據(jù)執(zhí)行開孔。當(dāng)開孔創(chuàng)建、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)等所有的驗證分析工作完成后，結(jié)構(gòu)工程師可以把問題流程成熟度繼續(xù)提升到“In Approval”狀態(tài)，此時該問題流程會反饋給系統(tǒng)工程師等待確認(rèn)。

（4）確認(rèn)完成開孔需求——系統(tǒng)工程師

系統(tǒng)工程師在3DE網(wǎng)頁輕客戶端，接收到任務(wù)消息提醒，并查看反饋回來的問題描述。同時也可以在3D模型中進(jìn)行查看審核開孔完成情況。

1）分析并審核開孔完成情況

若發(fā)現(xiàn)開孔不滿足要求，則系統(tǒng)工程師需要在問題流程上“拒絕”該任務(wù)提交，同時可以添加拒絕的原因描述。此時問題流程的成熟度自動退回到“In Work”狀態(tài)，系統(tǒng)自動發(fā)送消息給到結(jié)構(gòu)工程師，在結(jié)構(gòu)工程師按照反饋意見進(jìn)行完成修改后，可以重新把問題流程提升到“In Approval”。

2）確認(rèn)開孔完成并提升問題流程

若系統(tǒng)工程師經(jīng)過確認(rèn)開孔已滿足需求后，則可以把該問題流程的成熟度進(jìn)一步提升至“Completed”狀態(tài)，表示開孔需求已完成。

03 小結(jié)

3DE 平臺提供的協(xié)同設(shè)計解決方案，能夠使各專業(yè)人員針對問題進(jìn)行有效的溝通，確保在同一集成化環(huán)境下進(jìn)行協(xié)作?；趩栴}管理流程，能夠有效的管理開孔需求的協(xié)同溝通、問題審核、設(shè)計變更，確保每一個開孔需求的可追溯性，提升開孔在生產(chǎn)設(shè)計階段的正確率，減少設(shè)計返工。

關(guān)于上海江達(dá)

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