专利名称：一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶建造领域，涉及一种作业指导书的生成方法及系统，特别是涉及一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法及系统。
背景技术：
目前，在船舶分段设计与制造过程中，生产设计人员主要依据三维产品模型进行工艺设计，设绘生产设计图纸并编制施工工艺以指导现场生产作业。生产设计图纸主要解决“造什么船”的问题，包含产品的零部件组成及安装尺寸等信息；施工工艺则重点阐述“船怎么制造”的问题，包含零部件的安装方法、施工质量要求及安全注意事项等信息。这种二维作业指导书的模式，在船舶分段制造应用中主要存在以下不足I、纸质二维图纸表达的信息较离散且不能相互关联，现场工人除了工艺文件，还 需要仔细翻阅关联的大量的图纸、标准，需要结合自身经验进行消化理解。在执行过程中，工人具有一定自主性，导致在整个制造生态中，工人的经验和技能占有很高比重，对产品质量造成了一定的影响。2、二维施工图纸和文字描述的施工工艺缺乏直观性，对施工人员识图和理解工艺的能力有一定要求，而目前现场作业人员大多为劳务工，经验普遍不足，以平面图为主、施工工艺为辅的作业指导不利于施工人员快速施工。3、二维施工图纸在执行中难以动态调整，不易直观表现工序的串行和并行关系，这些都需要借助大量的临时更改和现场调度管理，因此经常会出现工作上的失误，造成生产质量问题，影响生产周期。4、设计部门对产品及工艺进行更改时，必须重新出图和打印，耗费大量的人工和纸张。此外，分段制造环境复杂，纸质作业指导书数量多、容易破损、经常丢失等，也不利于生产现场的有效管理。—些西方发达国家通过协同工作平台进行并行产品数字化定义，在多个领域推进数字化技术，推行三维电子作业指导模式。在航空工业，三维作业指导书已经得到了应用。波音公司在新一代战神航天运载工具的研制和C130的航空电子升级中，建立MBD / MBI(基于模型的定义/基于模型的作业指示)，缩短了 57%的装配工期，将数字化制造推向制造现场的更深层次。而中国制造业数字化技术在近二十年来，也发生了很大变化。随着三维数字化技术的发展，一系列基于三维模型的数字化技术被引入飞机及汽车行业的生产实践中。例如，中航工业成飞公司开展了三维工艺仿真与应用，生成三维电子作业指令，并下发至生产现场，实现全三维制造，整个生产现场无需图纸。三维作业指导书因其基于三维模型的视觉效果，能直观地展现设计者的意图，让现场工人清楚地了解建造工艺和流程，有效地降低图纸理解偏差的几率。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法及系统，用于解决现有船舶制造中作业指导书不能有效提高制造效率、提升建造质量的的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法，所述方法包括创建船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块的步骤，令所述设计模块输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，并根据船舶分段指导组织架构的划分，针对船舶分段制造各作业区域的特点和要求设计三维作业指导书模版，确定三维作业指导书模版的样式和内容；创建船舶分段制造三维工艺视图编制模块的步骤，令所述编制模块根据所述船舶分段制造三维作业指导书模版的设计模块输入的船舶分段三维模型和制造工艺要求，编制船舶分段制造三维工艺视图；
创建船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块的步骤，令所述集成模块集成船 舶分段制造三维作业指导书信息，形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿；判断所形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿是否通过审核的步骤；若否，返回至步骤S2 ;若是，继续执行下一步骤；创建船舶分段制造三维作业指导书发布模块的步骤，令所述发布模块将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去；创建船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块的步骤，令所述信息模块接收和显示所述发布模块发布出去的船舶分段制造三维作业指导书信息。优选地，创建船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块的步骤还包括将所述三维作业指导书模版分为表头区、工序区、三维视图区和辅助信息区。优选地，创建船舶分段制造三维工艺视图编制模块的步骤还包括S11，将输入的船舶分段三维模型转化成三维工艺所需的格式；S12，按照船舶制造工艺/工序要求，为船舶分段制造的每个工序编制三维视图，并通过三维模型中各零部件的虚拟装配和动作，对三维模型上相对应的属性和工艺信息进行三维标注；S13，为船舶分段指导的每个工序添加作业内容和方法、精度和质量要求及HSE要求，直至船舶分段制造三维工艺视图编制完成。优选地，创建船舶分段制造三维作业指导书发布模块的步骤还包括S21，将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息生成HTML格式或PDF格式；S22，将生成为HTML格式或PDF格式的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去。本发明提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，所述船舶分段制造三维作业指导书的生成系统包括船舶分段制造三维作业指导书的模版设计模块，用以输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，设计船舶分段制造三维作业指导书模版，以及确定三维作业指导书的内容和样式；船舶分段制造三维工艺视图编制模块，连接于所述船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块，用以编制船舶分段制造三维工艺视船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块，连接于船舶分段制造三维工艺视图编制模块，用以集成船舶分段制造三维作业指导书信息，形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿；船舶分段制造三维作业指导书发布模块，连接于船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块，用以将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去；船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块，连接于船舶分段制造三维作业指导书发布模块，用以接收和显示所述发布模块发布的船舶分段制造三维作业指导书信息。优选地，所述船舶分段制造三维作业指导书包括表头信息、三维视图信息、工序信息、工装设备信息、作业内容与方法描述、质量要求、精度要求、和HSE要求。优选地，所述船舶分段制造三维作业指导书分为小组立作业三维作业指导书模块、中组立作业三维作业指导书模块和大组立作业三维作业指导书模块。 优选地，所述集成模块集成的船舶分段制造三维作业指导书信息包括填写的相关表头信息按照船舶分段制造先后次序三维工艺视图与工序的描述、零部件明细表、需要使用的工装设备明细表。如上所述，本发明所述的船舶分段制造三维作业指导书设计方法及系统，具有以下有益效果I、全面直观地表达船舶分段制造的生产信息；2、实现船舶分段指导的无纸化建造；3、进一步提升现场施工的信息化水平，缩短船舶建造周期、降低生产成本。
图I显示为本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成系统结构示意图。图2显示为本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成系统的船舶分段制造三维作业指导书模版示意图。图3显示为本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法的方法流程图。图4显示为本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法中编制船舶分段制造三维工艺视图的流程图。图5显示为本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法中发布船舶分段制造三维作业指导书信息的流程图。图6显示为通过运行本发明的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法所生成的船舶分段制造三维作业指导书模版示意图。元件标号说明I 船舶分段制造三维作业指导书的模版设计模块2 船舶分段制造三维工艺视图编制模块3 船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块4 船舶分段制造三维作业指导书发布模块5 船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。 下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。实施例一
本发明提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，所述船舶分段制造三维作业指导书的生成系统如图I所示，包括船舶分段制造三维作业指导书的模版设计模块I、船舶分段制造三维工艺视图编制模块2、船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块
3、船舶分段制造三维作业指导书发布模块4、以及船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块5。所述船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块I用以输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，以及设计船舶分段制造三维作业指导书模版，以及确定三维作业指导书的内容和样式。本发明提供的一种船舶分段制造三维作业指导书模版如图2所示，船舶分段制造三维作业指导书模版的设计是结合了船厂船舶建造流程和生产组织架构，根据作业区域划分作业指导书范围，船舶分段制造三维作业指导书主要范围包括小组立作业三维作业指导书模块、中组立作业三维作业指导书模块和大组立作业三维作业指导书模块；同时，结合船舶分段制造各作业区的需求在二维作业指导书的基础上设计三维作业指导书模板，确定三维作业指导书的内容和表达方式。所述船舶分段制造三维作业指导书中包括表头信息、三维视图信息、工序信息、工装设备信息、作业内容与方法描述、质量要求、精度要求、HSE要求等内容。船舶分段制造三维工艺视图编制模块2，连接于所述船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块I，用以编制船舶分段制造三维工艺视图。船舶分段制造三维作业指导书的核心是以生产设计的船舶的三维模型为载体，以工艺和工序为关键，通过虚拟装配、三维标注等方式表达船舶分段制造三维工艺视图。船舶分段制造三维工艺视图编制后，施工人员可对三维视图区域的三维模型进行移动、放大/缩小、旋转、测量、查询等操作，可充分利用三维模型的属性信息；其界面还设有控制按钮，支持对三维视图进行播放、暂停、快进、回退等操作，便于施工人员根据实际需求调整播放进度，灵活获取信息。船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块3，连接于船舶分段制造三维工艺视图编制模块2，用以将填写的相关表头信息按照船舶分段制造先后次序三维工艺视图与工序的描述、零部件明细表、需要使用的工装设备明细表等集成。其中，所述零部件明细表和工装设备明细表都与船舶分段制造工序相关联，点击所述船舶分段制造三维作业指导书中的工序信息即可查看到对应的零部件产品信息、工装信息、精度要求和质量要求等。船舶分段制造三维作业指导书发布模块4，连接于船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块3，用以将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息生成HTML格式或PDF格式，并将生成为HTML格式或PDF格式的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块5，连接于船舶分段制造三维作业指导书发布模块4，用以接收和显示所述发布模块5所发布的船舶分段制造三维作业指导书信息。本发明所述的船舶分段制造三维作业指导书设计系统可使船舶分段制造的现场作业人员根据其进行施工，直接在现场查阅三维作业指导书，按工序点击查看对应的三维工艺视图和施工要求进行作业。实施例二本实施例提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法，所述三维作业指导书的生成方法如图3所示，包括·
创建船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块的步骤，令所述设计模块输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，并根据船舶分段指导组织架构的划分，针对船舶分段制造各作业区域的特点和要求设计的三维作业指导书模版，确定三维作业指导书模版的样式和内容；所述三维作业指导书模版被分为表头区、工序区、三维视图区和辅助信息区。所述表头区描述了三维作业指导书模版的总体信息，包括三维作业指导书模版的名称、工作包编号、发布日期、编校审、工位技能、工时和定额等；所述工序区细分了船舶分段制造的施工工序，并提供了工序列表和设备列表；所述三维视图区基于船舶分段制造的三维模型的装配和动作，在所述三维模型上标注属性和工艺信息；所述辅助信息区说明了三维作业指导书模版的内容及方法、HSE要求、精度质量要求、零部件明细表等。创建船舶分段制造三维工艺视图的编制模块的步骤，令所述编制模块根据所述船舶分段制造三维作业指导书模版的设计模块输入的船舶分段三维模型和制造工艺要求，编制船舶分段制造三维工艺视图，该步骤的实现过程如图4，包括S11，将输入的船舶分段三维模型转化至三维工艺所需的格式；S12，按照船舶制造工艺/工序要求，为船舶分段制造的每个工序编制三维视图，并通过三维模型中各零部件的虚拟装配和动作，对三维模型上相对应的属性和工艺信息进行三维标注；S13，为船舶分段制造的每个工序添加作业内容和方法、精度和质量要求及HSE要求，直至船舶分段制造三维工艺视图编制完成。编制完成后的三维工艺视图能够移动、放大/缩小、旋转、测量、查询。创建船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块的步骤，令所述集成模块集成表头信息按照船舶分段制造先后次序三维工艺视图与工序的描述、零部件明细表、需要使用的工装设备明细表等集成，形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿。判断所形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿是否通过审核的步骤；若否，返回至步骤S2 ;若是，继续执行下一步骤。创建船舶分段制造三维作业指导书发布模块的步骤，令所述发布模块将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去；该步骤实现过程如图5包括S21，将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息生成HTML格式或PDF格式；S22，将生成为HTML格式或PDF格式的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去。
创建船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块的步骤，令所述信息显示模块接收和显示发布模块发布出去的船舶分段制造三维作业指导书信息。通过运行船舶分段制造三维作业指导书的生成方法生成如图6所示的船舶分段制造三维作业指导书，该指导书经过设计、编制工艺视图、集成信息，并通过发布三维作业指导书，形成指导生产现场施工的三维作业指导书版本。本发明在传统二维纸质作业指导书的基础上，利用数字技术、信息技术将现场生产作业所需的信息通过三维模型及三维工艺来传递，为船舶分段制造提供了一种准确、直观的可视化手段。本发明还能够全面直观地表达生产信息，实现船舶分段的无纸化建造，这有利于进一步提升现场施工的信息化水平，缩短船舶建造周期，降低生产成本。综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法，其特征在于，所述方法包括 创建船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块的步骤，令所述设计模块输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，并根据船舶分段指导组织架构的划分，针对船舶分段制造各作业区域的特点和要求设计三维作业指导书模版，确定三维作业指导书模版的样式和内容； 创建船舶分段制造三维工艺视图编制模块的步骤，令所述编制模块根据所述船舶分段制造三维作业指导书模版的设计模块输入的船舶分段三维模型和制造工艺要求，编制船舶分段制造三维工艺视图； 创建船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块的步骤，令所述集成模块集成船舶分段制造三维作业指导书信息，形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿； 判断所形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿是否通过审核的步骤；若否，返回至步骤S2 ;若是，继续执行下一步骤； 创建船舶分段制造三维作业指导书发布模块的步骤，令所述发布模块将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去； 创建船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块的步骤，令所述信息模块接收和显示所述发布模块发布出去的船舶分段制造三维作业指导书信息。
2.根据权利要求I所述的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法，其特征在于创建船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块的步骤还包括将所述三维作业指导书模版分为表头区、工序区、三维视图区和辅助信息区。
3.根据权利要求I所述的船舶分段制造三维作业指导书的生成方法，其特征在于创建船舶分段制造三维工艺视图编制模块的步骤还包括 S11，将输入的船舶分段三维模型转化成三维工艺所需的格式； S12，按照船舶制造工艺/工序要求，为船舶分段制造的每个工序编制三维视图，并通过三维模型中各零部件的虚拟装配和动作，对三维模型上相对应的属性和工艺信息进行三维标注； S13，为船舶分段指导的每个工序添加作业内容和方法、精度和质量要求及HSE要求，直至船舶分段制造三维工艺视图编制完成。
4.根据权利要求I所述的船舶分段制造三维作业指导书生成方法，其特征在于创建船舶分段制造三维作业指导书发布模块的步骤还包括 S21，将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息生成HTML格式或PDF格式； S22，将生成为HTML格式或PDF格式的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去。
5.一种船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，其特征在于所述船舶分段制造三维作业指导书的生成系统包括 船舶分段制造三维作业指导书的模版设计模块，用以输入船舶分段三维模型和制造工艺要求，设计船舶分段制造三维作业指导书模版，以及确定三维作业指导书的内容和样式； 船舶分段制造三维工艺视图编制模块，连接于所述船舶分段制造三维作业指导书模版设计模块，用以编制船舶分段制造三维工艺视图； 船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块，连接于船舶分段制造三维工艺视图编制模块，用以集成船舶分段制造三维作业指导书信息，形成船舶分段制造三维作业指导书的初稿； 船舶分段制造三维作业指导书发布模块，连接于船舶分段制造三维作业指导书信息集成模块，用以将集成的船舶分段制造三维作业指导书信息发布出去； 船舶分段制造三维作业指导书信息显示模块，连接于船舶分段制造三维作业指导书发布模块，用以接收和显示所述发布模块发布的船舶分段制造三维作业指导书信息。
6.根据权利要求5所述的船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，其特征在于所述船舶分段制造三维作业指导书包括表头信息、三维视图信息、工序信息、工装设备信息、作业内容与方法描述、质量要求、精度要求、和HSE要求。
7.根据权利要求5所述的船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，其特征在于所述船舶分段制造三维作业指导书分为小组立作业三维作业指导书模块、中组立作业三维作业指导书模块和大组立作业三维作业指导书模块。
8.根据权利要求5所述的船舶分段制造三维作业指导书的生成系统，其特征在于所述集成模块集成的船舶分段制造三维作业指导书信息包括填写的相关表头信息按照船舶分段制造先后次序三维工艺视图与工序的描述、零部件明细表、需要使用的工装设备明细表。
全文摘要
本发明提供一种船舶分段制造三维作业指导书的生成方法及系统，所述船舶分段制造三维作业指导书的生成方法包括首先创建设计模块设计三维作业指导书模版；接着创建编制模块编制船舶分段制造三维工艺视图；然后创建集成模块集成三维作业指导书信息，形成三维作业指导书模版初稿，判断三维作业指导书初稿是否通过审核，若是，则将集成的三维作业指导书信息发布出去；最后，创建信息显示模块显示发布出去的船舶分段制造三维作业指导书信息。本发明利用数字技术、信息技术将船舶分段制造现场生产作业所需的信息通过三维模型及三维工艺传递，实现船舶分段的无纸化建造，进一步提升现场施工的信息化水平，缩短船舶建造周期，降低生产成本。
文档编号G06F19/00GK102890749SQ201210298000
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者朱明华, 伍朝晖, 刘祥博, 丁源, 郑冬标 申请人:江南造船(集团)有限责任公司