船舶生产设计 2.2.2项目二船体生产设计编码运用电子教材

项目二船体生产设计编码运用为使CAD/CAM技术在同一个建造系统或企业里，从经营、设计到生产管理能够得到广泛的应用，需要建立一个科学的零件分类编码系统。生产设计编码是应用成组技术的原理，把船体结构零件和舾装件在生产中体现的有关特征以字母和数字的结合形式予以表征的生产设计技术。任务2运用船体生产设计编码系统学习目标知识目标1.理解和掌握生产设计编码的原则和方法；2.理解和掌握生产设计编码系统的内容；3.理解和掌握生产设计编码系统的管理；4.理解和掌握生产设计编码在CAD/CAM系统的运用。能力目标1.正确掌握和运用生产设计编码的原则和方法；2.正确掌握和运用船体结构零件编码；3.熟练掌握生产设计编码系统的管理；4.熟练掌握生产设计编码在船体CAD/CAM系统的运用。学习重点生产设计编码的原则和方法、生产设计编码系统的内容、生产设计编码系统的管理、生产设计编码在CAD/CAM系统的运用。学习难点生产设计编码系统的内容、生产设计编码系统的管理。与学生实际练习交教师使用投影仪和局域网边讲解、边示范，学生同步观每个学生消化理解老师讲授内容，分析解决实际问题，遇到问题可相互讨论或请教老师，教师要注意调动学生学习积极性，引导学生发现问题，启发学生思考问题和教师与学生共同完成任务的检查评价，并对存在的问题进行分析与处理。学生将完成的任务自我检查评价打分后，通过局域网提交老师，老师检查评价打分，指出存船体结构零件编码作为一种信息载体，在船体生产设计中具有十分重要的地位。船体结构零件编码系统是一个以数字或数字加字符为代码，对船号、分段号、组合件号、部件号、零件号进行命名的系统。船体结构零件编码系统具有逻辑性强、便于记忆等特点，目前已被国内外推行生产设计的船厂所接受。船体结构零件编码，这不同于以往施工图的零件编号。它除了使其能达到对号入座按图施工外，还能以字母、数字表示该零件的形态特征，所属分段、组合件、部件范围；还可以用串联排列的形式表达结构零件在船舶建造过程中的加工方法、零件去向、配套范围以及安装顺序等。因此，可以说船体结构零件编码系统是成组技术中“以数代性”的工作方法在造船企业中的具体应用，它所表达船舶建造方法和工艺流程简明易懂，一目了然；还便于在造船中各种数据的统计汇总，其优点是多方面的。三、生产设计编码在CAD/CAM系统中的运用生产设计中形成的各种编码，数量庞大，内容丰富，高效率地对编码大量的数据进行检索、分析、处理，是CAD/CAM系统的重要功能，与通常采用的数据处理系统一样，具有输入、输出、数据库和数据处理程序四大主要组成部分，形成生产设计的集成系统。（一）生产设计编码系统的管理设计编码按专业分类，它由数个子系统构成。如：船体编码子系统、舾装件编码子系统、管子编码子系统、电缆编码子系统等。它由输入、输出、数据库和数据处理程序四部分组成，来源主要是由电子计算机辅助设计和辅助制造系统生成。这些数据经过一系列的分类处理之后，存入数据库，通过数据处理程序，就可以调用、输出这些编码应用于施工和管理文件。2．编码数据库编码数据库由三部分数据组成。它们是基础数据、技术数据和产品数据。这些数据有各自的特点和要求。基础数据应包括下列信息：①构件识别。以船体结构零件编码系统为例，一般应包含下列用于标识信息：船号、分段号、组合件号、部件号、零件号。每一项信息都用一到几个码位的字母或数字或字母数字组成的代码表示，每个代码和相应的解释就组成一张表格。各信息项之间有平行或分支的关系，因此，这些表格之间就形成了比较复杂的关系。②设备清单。每一台设备都应在设备清单中占有唯一的代码，任何包括一台以上设备的生产单元，也用唯一的代码来表示，这样便组成一张表格。根据装置的设备加工特征把它们分类成组，这样分类后，就可以确定出某一零件的加工方式、加工程序及所需的设备等特性参数。③生产计划数据。从发放原材料到完成构件加工的全部生产活动都应记录下来；同样，为完成一个分段所需的部件安装和组合件安装顺序也应记录下来，还要记下每一制造阶段及其工作量的数据。诸如工时定额标准、材料用量标准等都是此类的基本数据。④工艺要求。对于生产计划或工种控制来说，必须知道每一构件的制造对系统设计或设备布置的要求。例如，各种工艺原则，各项技术要求等。这部分数据的特点是数据一旦建立起来，在相当长的一段时间内是稳定不变的，由于使用频繁，因而对它们的要求是便于检索。在设计这部分数据的结构时，应精心地作出存储规则，详细分类，设计出高效率的检索程序。值得提出的是，在设计编码系统时，就要考虑到系统将来的发展，对每类代码留有一定的储备，以便将来系统发展时有余地，不至于陷入必须改变原来的结构布置的困难境地。这部分数据是按照成组技术中“相似性”的基本原理和“按类归组”的处理原则，应用计算机对所处理的问题进行相似性分析，按照一定的准则和方法分类成组，形成一个普遍性的设计基础。这些资料随着船舶产品建造数量的增加而不断得到充实，以便设计人员能很快地找到所需要的资料。以船体结构零件编码系统为例，一艘船的每个结构零件需要有一个记录表，每一结构组的零件、部件、组合件和分段以及它们之间的关系都需要数据库存储和管理。这些原始数据是生产设计过程中形成的，包括最基本的零件编码和相应的技术数据项，这些数据是CAD/CAM处理的对象，以生成各种施工和管理文件。这部分数据的数据量最大，结构多样，由于生产设计的特点，这部分数据的变动也很频繁，要充分利用CAD/CAM功能，有效地把这些数据组织到数据库中去并进行管理。（二）生产设计编码在CAD/CAM系统的运用编码作为一种信息，它给生产设计增添了新的内容，充分体现了设计者的意图。充分利用编码的功能，能更迅速更准确地处理这些信息，从而推动生产设计效率进一步提高。1．运用编码特性减少图纸重复设绘运用“设计族”方式，在族内将所有零件分为“标准件”、“通用件”和“相似件”三个组。在“相似件”组中，又以零件的要素、基本形状、功能要素排列和主要尺寸的相似状态不同分为“主要类型”、“基本类型”和“单一类型”三个组。这样，在进行生产设计时，就可以首先把拟设计的零件结构形状、功能特征及尺寸大小的构思立即转化为相应的分类编码，然后按码检索指导性资料，重复的就不必绘制，大同小异的只需进行局部修改后即可使用，若检索不到才重新设计。基于上述相同的原理，把船舶不同区域的综合布置资料、图纸，按照船舶的种类、船型、主机类型、经济性能等不同要素进行分类归组，形成设计指导资料存入技术数据库。在进行新船生产设计时，在综合布置设计阶段，即可对那相似区域的布置图纸、资料进行检索，利用CAD/CAM系统功能，即可对这些图纸进行修改、合并、加以利用。这样，不仅显著提高新产品的生产设计效率，而且有相当一部分的重复设绘作业取消了，使设计人员可以抽出更多精力去从事产品性能的改进和创造性的思维活动。生产设计的产品越多，可以重复使用的或局部修改即可使用的图纸资料也会越多。从而促使设计技术水平提高，设计周期缩短。2．运用编码特性减少工艺重复设计按照成组技术的事物相似性原理进行工艺过程设计，相似性设计的基本原理是比较对照法。首先，把具有相似加工特点的零件分别组成“加工族”并按“加工族”编制相似性设计资料。以后，当遇到加工特点相类似的零件时，就可以对照相似性设计资料进行工艺过程设计。用这种方法可逐级进行工艺过程设计，且十分简单。例如，在船体生产设计中，电子计算机对大量零件按码进行分类，把它们归并到各个“加工族”，即模拟每个零件的制作安装过程，把零件按工艺阶段划分为拼板、部件、组合件、散装件四大部分，编制零件表即完成了结构零件的部件装配和组合件装配阶段的工艺设计。把拼板、部件、组合件、散装件安装和组合成分段的分段装配即为分段装配的工艺设计过程。思考与练习题1．生产设计编码在生产制造方面的作用是什么？2．船体生产设计编码的原则是什么？3．船体生产设计编码的编制方法有哪些？4.船体结构非通用件编码通常是怎样构成的？船体结构通用件编码通常是怎样构成的？5.船体结构零件流向代码的功能是什么?举出3个船体结构零件流向代码实例，说明其功6.试述生产设计编码在CAD/CAM系统的运用的意义，举例说明其在提高生产设计效率方面的功能和作用。思考与练习题解答1．生产设计编码在生产制造方面的作用是什么？零件编码分组后，就可以按零件组为对象进行成组工艺的设计，避免对每一种零件进行工艺路线设计和工序设计。它是以结构要素、工艺方法相似的一组零件为对象，设计出适用于组内的所有零件的工艺过程。从而大大简化和节省了零件工艺设计的工作量；缩短工艺准备周期，降低工艺准备费用；可以使工艺设计人员摆脱繁重的重复劳动，致力于研究改进工艺，提高工艺水平。以零件编码分组后设计的成组工艺装备，由于它的作用对象不再是特定的某一零件的某一工序，而是具有相似特征的一组零件，当组内零件品种更换时，只要稍加调整和补充就能保证零件组中所有零件进行加工的需要。根据已划分的零件组和已编制的成组工艺过程，就可以建立成组的加工系统。如成组加工单机，在一个工作场地上（一台加工设备）组织相似零件的成组加工；又如成组加工单元，在一个生产单元内，配备各种不同类型的加工设备，完成一个或几个零件组的全部工艺过程；再如成组流水线，将设备（工作场地）按零件组的典型工艺过程进行排列，使之具有流水线生产的特征。这些都是实现加工过程合理化的生产组织形式。2．船体生产设计编码的原则是什么？（1）含义力求完整。应尽可能地表达零件的特点和有关的工艺与管理信息。（2）形式要统一。应尽量采用统一的字母和数字表达方式及统一的编制格式；（3）组成力求简明清晰。应尽量简短，利于阅读，便于识别；（4）能与工作图和管理表中的其它标注组成有机的整体，避免混淆重复或缺漏；（5）能适合电算技术的应用。3．船体生产设计编码的编制方法有哪些？（1）以分段为单位编码；（2）每个零件都要有一个编码；（3）在同一分段内，材料、形状、尺寸和安装顺序完全相同的零件可共用一个编码；（4）按从尾到首、从舯到舷、从下到上的顺序进行编码。环形组合件的零件，应从中开始，顺时针方向编码；（5）图面上的组合件、部件编码、可加标志，以示与零件编码相区别；（6）通用件和标准件按专门规定编码。4.船体结构非通用件编码通常是怎样构成的？船体结构通用件编码通常是怎样构成①非通用件编码的构成非通用件编码大多以分节形式构成，原则上以每一工艺阶段为一节，由大阶段到小阶段，自左至右顺序排列。其典型构成形式如下：船号－分段号－组合件号－部件号－零件号②通用件编码构成通用件的编码由两节构成：船号一通用件号。5.船体结构零件流向代码的功能是什么?举出3个船体结构零件流向代码实例，说明其功能。流向代码由一位字母组成，表示零件的去向（装配工位按下表。表零件代码PGSEA@编码811C-PD1-T241-1P涵义811C分段中组件PD1（尾楼甲板）上FR24位置处的强横梁去向1P中的P表示该零件下料（加工）后送到结构件工位组成T241再将T241,送到平台工位组成PD1送到，最后将PD1送到分段制作工位组成811C分段。注：分段号在编码时可不予标出，下同。涵义321P分段中组件IS1（纵舱壁）所属的零件1S。去向1S中的S表示该零件下料后被送到平台工位组成IS1,再将IS1送到分段制作工位组成321P分段。编码421S-E1-1P涵义421S分段中船台散装部件E1所属的一个零件1P。去向1P中的P表示该零件下料（加工）被送到结构件工位组装成E1,再接E1直接送到船台工位，在合拢后安装。6.试述生产设计编码在CAD/CAM系统的运用的意义，举例说明其在提高生产设计效率方面的功能和作用。编码作为一种信息，它给生产设计增添了新的内容，充分体现了设计者的意图。充分利用编码的功能，能更迅速更准确地处理这些信息，从而推动生产设计效率进一步提高。1．运用编码特性减少图纸重复设绘运用“设计族”方式，在族内将所有零件分为“标准件”、“通用件”和“相似件”三个组。在“相似件”组中，又以零件的要素、基本形状、功能要素排列和主要尺寸的相似状态不同分为“主要类型”、“基本类型”和“单一类型”三个组。这样，在进行生产设计时，就可以首先把拟设计的零件结构形状、功能特征及尺寸大小的构思立即转化为相应的分类编码，然后按码检索指导性资料，重复的就不必绘制，大同小异的只需进行局部修改后即可使用，若检索不到才重新设计。基于上述相同的原理，把船舶不同区域的综合布置资料、图纸，按照船舶的种类、船型、主机类型、经济性能等不同要素进行分类归组，形成设计指导资料存入技术数据库。在进行新船生产设计时，在综合布置设计阶段，即可对那相似区域的布置图纸、资料进行检索，利用CAD/CAM系统功能，即可对这些图纸进行修改、合并、加以利用。这样，不仅显著提高新产品的生产设计效率，而且有相当一部分的重复设绘作业取消了，使设计人员可以抽出更多精力去从事产品性能的改进和创造性的思维活动。生产设计的产品越多，可以重复使用的或局部修改即可使用的图纸资料也会越多。从而促使设计技术水平提高，设计周期缩短。2．运用编码特性减少工艺重复设计按照成组技术的事物相似性