Một số kinh nghiệm thiết kế thi công bằng phần mềm Shipconstructor

1. Phóng dạng đường hình dáng vỏ tàu tỷ lệ 1:1 bằng phần mềm trên máy tính

Đây là khâu then chốt, giảm được rất nhiều thời gian trong đóng tàu. Ví dụ : Để phóng dạng tàu cỡ vạn tấn theo phương pháp thủ công mất 2-3 tháng thì với phương pháp phóng dạng bằng phần mềm trên máy tính chỉ còn 7-9 ngày.

Phương pháp phóng dạng thủ công trên sàn phóng có các đặc điểm sau :

Sàn phóng dạng phải có diện tích đủ lớn để vẽ tỷ lệ 1:1

Chất lượng sàn phải đảm bảo phẳng, không cong vênh biến dạng ít khi nhiệt độ thời tiết thay đổi

Số lượng nhân công phóng dạng: khoảng 7-9 người.

Vỏ tàu thực được mô hình tượng trưng bằng các đường hình thực.

Độ trơn của vỏ phụ thuộc kinh nghiệm của người thợ phóng dạng (ngắm bằng mắt theo lát gỗ, khớp các mặt chiếu . . .).

Đối với những vùng có độ cong phức tạp (mũi quả lê, vòm đuôi,..) khi phóng dạng thường bị đơn giản hoá cho phù hợp với điều kiện dựng bằng thước lát.

Thời gian lâu. Riêng việc sơn và kẻ lại ô mạng trên sàn phóng đã mất khoảng 1 tháng.

Khi sử dụng phần mềm phóng dạng, vỏ tàu được mô hình hoá hoàn toàn trong không gian 3 chiều trên máy tính. Các ưu điểm của phóng dạng trên máy tính là :

Không bị giới hạn bởi diện tích sàn phóng dạng, cỡ tàu phóng dạng lớn bất kỳ.

Sàn phóng phẳng tuyệt đối, không bị biến dạng do điều kiện thời tiết

Số lượng nhân công phóng dạng chỉ còn 1 đến 2 người

Vỏ tàu thực được mô hình hoá bằng các mặt cong 3 chiều có sai số nhỏ nhất so với vỏ thiết kế.

Chất lượng vỏ tàu thực được đánh giá theo hai tiêu chí: phù hợp với trị số thiết kế và trơn. Thay cho việc dùng mắt và kinh nghiệm khi phóng dạng thủ công, phần mềm có nhiều công cụ để kiểm tra hai tiêu chí nói trên: bảng sai số so với đường hình thiết kế, biểu đồ độ cong của các đường hình thực, biểu đồ màu các loại độ cong của từng vùng vỏ (độ cong Gauss, độ cong trung bình). Các công cụ để điều chỉnh vỏ cũng phong phú và linh hoạt hơn so với dùng thước lát: có thể dựng chính xác các vùng vỏ là mặt khả triển, mặt kẻ; dựng hai mặt cong tiếp tuyến với nhau, chỉnh trơn từng đường, từng khu vực.

Thời gian nhanh: trong vòng 7-9 ngày đã có thể xuất ra toàn bộ số liệu đường hình thực.

Hình 1. Đường hình dáng đã chỉnh trơn

Một trong những ưu điểm quan trọng của phóng dạng bằng máy là đảm bảo được độ trơn tốt nhất của vỏ tàu thực. Trước đây, khi đóng các loại tàu cao cấp ta thường không chú ý đến điều này. Một con tàu mặc dù có tuyến hình thiết kế tốt nhưng khi đóng có vỏ không trơn sẽ làm tăng sức cản, tăng suất tiêu hao nhiên liệu, giảm tính ăn lái, quay trở,..

Tuy nhiên cũng cần chú ý rằng phần mềm không tự động phóng dạng vỏ. Mặt cong vỏ tàu là một mặt cong phức tạp được tổ hợp từ nhiều loại mặt cong khác nhau: có mặt dựng được chính xác như mặt kẻ, mặt khả triển; có mặt phải xấp xỉ gần đúng bằng các hàm B-spline. Do đó việc dựng vỏ trên máy tính mặc dù có nhiều công cụ hỗ trợ vẫn đòi hỏi rất nhiều kinh nghiệm, kỹ năng của người phóng dạng.

2. Sử dụng bệ khuôn xoay trong lắp ráp các phân tổng đoạn mạn có độ cong phức tạp.

Đối với tàu cỡ 12500DWT các phân đoạn mạn có kích thước lớn và cong phức tạp. ứng dụng chế tạo bệ khuôn xoay vào thi công tiết kiệm rất nhiều nhân công , vật tư chế tạo bệ khuôn, đặc biệt là chất lượng tăng và tiến độ tăng nhiều so với cách làm truyền thống.

Dùng bệ khuôn theo phương pháp truyền thống không xoay :

Trong phương pháp này, bệ khuôn được dựng đúng theo vị trí thật của phân đoạn. Do đó:

Tốn kém vật tư chế tạo bệ khuôn (kích thước lớn)

Lắp ráp các phân đoạn trong điều kiện thi công khó khăn(người thợ hàn và lắp ráp trong tư thế hàn đứng không thoải mái), do đó thời gian lắp ráp lâu.

Chất lượng hàn và lắp ráp chưa cao do phải thao tác trong điều kiện khó khăn, dùng nhiều mối hàn leo.

Số lượng nhân công thi công nhiều

Dùng bệ khuôn xoay:

Trong phương pháp này, bệ khuôn được xoay nằm ngang sao cho góc nghiêng của bệ khuôn so với phương ngang là nhỏ nhất. Các ưu điểm:

Tiết kiệm vật tư chế tạo bệ khuôn (kích thước nhỏ gọn , chiều cao cột chống giảm đáng kể)

Lắp ráp phân đoạn trong điều kiện thi công dễ dàng (Phân đoạn được xoay sang vị trí nằm ngang, người thợ dễ thao tác hàn và lắp ráp)

Chất lượng hàn và lắp ráp chính xác cao do thao tác trong điều kiện thuận lợi, dùng nhiều mối hàn bằng.

Tiết kiệm nhân công


Hình 3,4 . Phân đoạn mạn sau khi xoay

Theo so sánh ở trên, chúng ta thấy rằng việc áp dụng bệ khuôn xoay là rất cần thiết đối với tàu cỡ lớn. Phương pháp phóng dạng thủ công trên sàn phóng cũng có thể cấp được các trị số cho việc dựng bệ khuôn xoay nhưng thao tác phức tạp và mất rất nhiều thời gian. Phần mềm ShipConstructor có thể xác định được góc xoay tối ưu của bệ khuôn và nhanh chóng đưa ra các số liệu cần thiết cho việc dựng và thi công trên bệ khuôn xoay.

3. Dựng mô hình khai triển ống luồn neo hình dạng phức tạp thi công chính xác dưới bệ lắp ráp

Loạt tàu 12500DWT ống luồn neo được thiết kế có hình dạng khá phức tạp. Khi thi công ống luồn neo phải đảm bảo kích thước, góc độ thả neo chính xác theo thiết kế là rất khó khăn. Đặc biệt càng khó khăn hơn nếu thi công lắp ráp ống neo trên triền đà. Để giải quyết vấn đề trên theo cách làm cũ ống luồn neo sẽ được dựng mô hình bằng gỗ trong sàn phóng và được thi công tách rời theo mô hình sau đó được lắp ráp chính xác với phân đoạn mạn ngay trên bệ lắp ráp.

Theo phương pháp thủ công trên sàn phóng :

Để có được trị số chế tạo mô hình người thợ phóng dạng phải mất nhiều thời gian (khoảng 14 ngày).

Xác định các giao tuyến của các mặt cong giữa ống neo và vỏ tàu

Xác định chính xác góc độ hướng thả neo theo thiết kế

Kiểm tra vị trí thả neo đảm bảo không va chạm với vỏ tàu

Theo phương pháp mô hình hoá trên máy tính :


Mô hình hoá hoàn toàn hình dạng ống neo chính xác trong không gian 3D cấp trị số nhanh và chính xác (khoảng 2-3 ngày).

Hình 5,6. Mô hình ống neo 3D trên vỏ tàu và thực tế thi công

Đặc biệt có thể kiểm tra thả neo thử ngay trên mô hình 3D xem có đảm bảo không va chạm neo với vỏ tàu dễ dàng.

4. Uốn chi tiết thép hình (khung sườn, sống dọc mạn,xà dọc mạn, đà dọc đáy . . .) không cần dưỡng :

Theo cách làm truyền thống : Người thợ phải lên sàn phóng chế tạo dưỡng gia công thép hình (bằng thép lập là đánh cong, bằng gỗ dán mỏng ) uốn sườn, uốn sống dọc mạn . . . theo hình dạng vẽ tỷ lệ 1:1 trên sàn phóng sau đó gia công để được hình dạng theo dưỡng. Người thợ mất khá nhiều thời gian để hoàn thành công việc này.

Sử dụng phần mềm máy tính : Sau khi nhập số liệu cần thiết (kích thước, hình dạng thép hình, . . .) phần mềm tính toán khai triển duỗi thẳng chi tiết uốn cong và tính toạ độ đường cong uốn ngược trên thanh duỗi thẳng. Người thợ chỉ lấy dấu đường cong uốn ngược trên thanh duỗi thẳng sau đó gia công sao cho đường cong chuyển thành đường thẳng thì thu được thép hình uốn cong theo yêu cầu.

So sánh cho thấy sử dụng phần mềm có những ưu điểm sau :

Tiết kiệm vật tư chế tạo dưỡng gia công

Giảm thời gian chế tạo gia công chi tiết

Tiết kiệm nhân công

5. Sử dụng bản vẽ lắp phối cảnh 3D trong thi công lắp ráp các phân tổng đoạn vỏ tàu thủy.

Trước tiên, dựa theo mặt cong vỏ đã dựng được ở phần trên, các chi tiết kết cấu khung xương được vẽ dựng chính xác trong không gian 3 chiều. Việc dựng kết cấu 3 chiều này sẽ tạo ra kết cấu chính xác của tàu theo tỷ lệ 1:1. Các sai sót trong thiết kế kỹ thuật được phát hiện hết. Cùng với việc dựng kết cấu, toạ độ trọng tâm, diện tích, trọng lượng từng chi tiết kết cấu và từng cụm, phân đoạn, tổng đoạn được tự động tính toán chính xác.

Sử dụng phần mềm ShipContructor cho phép tạo các bản vẽ lắp ráp dạng 3D (3 chiều). Đây là một hướng mới trong lắp ráp. Phần mềm có thể tự động tạo ra các bản vẽ lắp ráp phối cảnh từ mức đơn giản nhất (ví dụ: một panel gồm tấm và các nẹp trên đó) cho đến các mức lắp ráp phức tạp hơn (các block, phân đoạn, tổng đoạn). Các bản vẽ lắp ráp dạng phẳng truyền thống chỉ còn dùng trình đăng kiểm.

* Ưu điểm của bản vẽ lắp ráp 3D :

Người thợ lắp ráp dễ đọc, hạn chế tối đa nhầm lẫn khi phải xem nhiều bản vẽ phẳng để hình dung lắp ráp các chi tiết với nhau như thế nào.

Cho phép phân mức lắp ráp theo nhiều mức phù hợp khả năng công nghệ của nhà máy chế tạo.

Cán bộ quản lý sản xuất dễ dàng theo dõi tiến độ,khối lượng công việc, vật tư sử dụng . . .

Thời gian lắp ráp giảm đáng kể (Theo kinh nghiệm của nước ngoài, việc dùng các bản vẽ lắp phối cảnh có thể giảm được 50% thời gian lắp ráp).


Hình 7. Bản vẽ lắp tổng đoạn buồng máy tàu hàng12500DWT đóng tại Hạ Long

Hình 8. Bản vẽ lắp tổng đoạn mũi quả lê tàu dầu 13500T đóng tại Nam Triệu

* Để tận dụng được ưu điểm trên nhà máy cần đáp ứng những yêu cầu sau :

Trang bị máy cắt CNC có khả năng vạch dấu tự động (Lấy dấu, ghi ký hiệu tên chi tiết tự động )

Đội ngũ kỹ thuật trẻ được đào tạo sử dụng phần mềm thành thạo kết hợp với cán bộ kỹ thuật lâu năm nhiều kinh nghiệm.

6. Hạ liệu tự động và cắt, vạch dấu tự động:

Sau khi đã có bản vẽ gia công các chi tiết vỏ và kết cấu, phần mềm cho phép hạ liệu tự động các chi tiết cùng chiều dầy trên các tờ tôn đã mua. Quá trình hạ liệu tự động sẽ sắp xếp các chi tiết sao cho lượng tôn phế thải là ít nhất. Việc hạ liệu trên máy nhanh hơn rất nhiều so với hạ liệu thủ công trên từng tờ tôn.

Các bản hạ liệu sẽ được chuyển mã đưa thẳng vào máy cắt CNC để cắt tự động. Trong khi thi công tàu 12500DWT, nhà máy đóng tàu Hạ long do tin tưởng vào thiết kế và trình độ gia công đã quyết định cho cắt các chi tiết chính xác, không để lượng dư lắp ráp (chỉ để lượng dự đấu đà). Thực tế cho thấy quyết định trên là đúng: các sai sót do thiết kế hoặc gia công không đáng kể, rút ngắn được rất nhiều thời gian lắp ráp.

Khi máy cắt CNC có bộ phận vạch dấu tự động thì trên các chi tiết cắt ra đã có sẵn các vạch dấu vị trí các chi tiết lắp ráp khác, các mã hiệu chi tiết, các ký hiệu hướng dẫn lắp ráp. Do đó bỏ qua được công đoạn lấy dấu lắp ráp bằng tay và quá trình lắp ráp cũng nhanh hơn nhiều.

7. Thi công phân tổng đoạn đáy thành modul đã lắp sẵn ống, thi công các hệ ống trong buồng máy bằng phần mềm ShipConstructor

Hiện nay công ty đã triển khai thiết kế thi công xong các hệ ống dưới đáy đôi và đang triển khai một số hệ thống ống phức tạp trong buồng máy tàu hàng 12500DWT bằng phần mềm . Nhằm hướng tới các phân tổng đoạn khi đấu lắp trên triền đà đã được lắp đặt ống và các thiết bị đầy đủ trước khi đấu đà.

Ưu điểm khi sử dụng phần mềm:

Các hệ thống ống có thể thi công ngay sau khi có thiết kế, không phải chờ đến khi lắp xong vỏ và trang thiết bị buồng máy như cách làm truyền thống. Do đó giảm thời gian đóng tàu nói chung.

Giảm đáng kể thời gian thi công tàu trên triền đà

Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, tính mỹ thuật và dễ công nghệ

Đối với các tuyến ống dưới đáy đôi hoàn toàn xác định và khoét lỗ ống xuyên qua chính xác, dễ dàng.

Đối với các tuyến ống trong buồng máy dễ dàng kiểm tra, lường trước các va chạm, chồng chéo của các tuyến ống khi đã được mô hình hoá trên máy tính. Do đó đưa ra bản vẽ thi công rất chính xác các tuyến ống, giảm thiểu sai sót so với phương pháp thủ công đi ống theo kinh nghiệm (đi đến đâu biết đến đó).

Đưa ra bản vẽ thi công chính xác, tiết kiệm nhiều chi phí so với phương pháp thi công ống thủ công theo kinh nghiệm

Đối với các hệ thống ống phức tạp (hệ điều khiển khí nén thuỷ lực, hệ điều khiển van tự động . . .) để thi công chính xác theo phương pháp kinh nghiệm là rất khó khăn. Sẽ dễ dàng được khắc phục khi áp dụng phần mềm mô hình hoá 3D.

Các số liệu gia công ống đưa thẳng sang máy uốn ống CNC.

Hình 9. Một số hệ ống trong buồng máy tàu hàng 12500DWT

Sử dụng phần mềm triển khai các hệ ống phức tạp trong buồng máy là rất cần thiết, giảm đáng kể thời gian đóng tàu, tiết kiệm chi phí vật tư sản xuất, dễ dàng trong quản lý tiến độ thi công ống tàu. Tiếp sau hệ thống ống, công ty sẽ triển khai thiết kế đi các hệ thống ống thông gió, cấp nhiệt bằng module HVAC của bộ phần mềm ShipConstructor.

8. Một số kinh nghiệm khác:

Để ứng dụng thành công công nghệ mới, ngoài các yếu tố kỹ thuật thì các yếu tố con người là then chốt. Kinh nghiệm cho thấy:

1. Hệ thống lãnh đạo nhà máy phải mạnh, thống nhất, quyết đoán chính xác những vấn đề cần làm, đơn vị cần hợp tác. Nhà máy đóng tàu Hạ long đã làm được điều này, trong khi có những đơn vị khác dậm chân tại chỗ.

2. Dây chuyền sản xuất phải đồng bộ cả về máy móc thiết bị và con người. Ví dụ: đã thiết kế thi công bằng phần mềm thì nên cắt tự động, kỹ sư KCS phải có thói quen mới kiểm tra sản phẩm trên màn hình máy tính, trên các bản vẽ kiểu mới.

3. Phải kết hợp được đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân lâu năm có nhiều kinh nghiệm thực tế với đội ngũ kỹ sư trẻ sử dụng phần mềm thành thạo.

Trình bày ở trên là một số kinh nghiệm Công ty cổ phần kỹ thuật công nghệ tàu thủy (Vinashin Engineering) đã và đang được áp dụng tại các đơn vị đóng tàu lớn (Nhà máy đóng tàu Hạ Long, Công ty CNTT Nam Triệu, NM đóng tàu Bạch Đằng . . .) trong Tổng công ty công nghiệp tàu thủy Việt Nam. Những giải pháp trên tuy còn có một số hạn chế do việc đầu tư đổi mới công nghệ chưa đồng bộ nhưng đã góp phần tăng nhanh tiến độ sản xuất,chất lượng sản phẩm tăng, tiết kiệm được nhiều chi phí (Ví dụ: thời gian đóng vỏ tàu 12500DWT tại Hạ Long khi hạ thuỷ chỉ còn 4 tháng giảm đáng kể so với trước đây 7-8 tháng). Công ty Vinashin Engineering hoạt động theo hướng “ Nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới vào ngành Công nghiệp Tàu thủy Việt nam, phục vụ cho mục tiêu đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, đi tắt đón đầu đưa ngành Công nghiệp Tàu thuỷ Việt nam lên vị trí thứ ba trong khu vực “ nên luôn luôn không ngừng nghiên cứu từng bước áp dụng công nghệ đóng tàu tiên tiến vào thực tế ngành đóng tàu Việt Nam. Ngoài các đơn vị truyền thống (NMĐT Hạ Long, NMĐT Bạch Đằng, CTY CNTT Nam Triệu, NMĐT Bến Kiền . . . ) Công ty Vinashin Engineering sẵn sàng hợp tác với các đơn vị liên quan có nhu cầu đổi mới công nghệ trong và ngoài Tổng công ty. theo Vinashin.com.vn

14 thoughts on “Một số kinh nghiệm thiết kế thi công bằng phần mềm Shipconstructor

  1. Bạn có thể hướng dẫn bằng file Videos rồi up lên cho mọi người học tập( mình nghĩ nói trên văn bản thì dễ…)
    mình đang sử dụng SC2005, mình rất hy vọng sự phúc dáp của bạn !

  2. ok; mình đang hoàn thiện kỹ năng để làm đề tài tốt nghiệp; xong đề tài tốt nghiệp là mình up lên luôn để anh em cùng tra đôi và bàn luận; bạn dùng sc2005 mấy năm rồi

  3. mình sẽ edit lại sớm, do nguồn mình sưu tầm cũng bị mất hình. đang yêu cầu họ edit lại bài viết ở vinashin.
    Phần này không có bản quyền, nhưng có crack cũng sài đựoc( để học ) còn đi làm thì hiện giờ các nhà máy đóng tàu đều dùng thằng này để thiết kế thi công, tương lai thì có thể dùng các phần mềm cấp cáo như tribon, nupas, eva hoặc cao hơn.

  4. mình đang dùng SC2005 tại Công ty đóng tàu Đà Nẵng.
    mình học nó bằng file hướng dẫn của công ty huyndai-Vinashin, nhưng học qua các file demo thì làm rất khó và không thể làm một cách chi tiết , bào bản 1 con tàu cụ thể
    mình làm SC2005 mới có 1 năm
    bạn hãy giúp mọi người nhé
    mình cũng nằm trong số những người cần được hỗ trợ về kinh nghiệm triển khai bằng phần mềm đó

  5. thế hả, mình đang mò đây. nhưng đã có cách dựng một con tàu mới rồi. Các bước cụ thể như thế nào thì mình đã quay lại bằng video và bạn muốn thì mình có thể share cho bạn, nhưng phải sau buổi bảo vệ tốt nghiệp, vì đang làm tốt nghiệp mà. bạn đã xem file hướng dẫn của hvs hả, nó là tài liệu gì mình mình có thể tham khảo được ko.

  6. Cac ban co tai lieu nao de hoc SC ko up len cho minh voi.Minh dang bap be hoc SC nhung khong co tai lieu nao ca .Kho qua cac ban giup minh voi nha.

  7. Hic, Tứ ơi, mầy quảng cáo nhiều thế,mà có làm được gì chưa. Có cả thầy trưởng khoa tao commemt nữa cơ đấy, mầy làm sao đó thì làm để share cho tao ít kinh nghiệm nha mày, tự học kho như voi vậy,nhưng sẽ cố gắng để học được cái thằng này, cũng may biết sơ qua autoship nên loft mặt được rùi mày ạ, tuy nhiên mấy chỗ tuyến hình cong quá cũng pó tay. mặt loft được xấu tệ, ngồi mà edit chắc đến tết nguyên đán.Cố lên nha cu.

  8. thế ah; cũng được sơ sơ rồi mày ơi, tau cũng tự mò, về phần mềm kiến thức thì dễ, giáo trình đọc khoảng 10 ngày là xong; nhưng vấn đề kỹ năng và kinh nghiệm. Làm cho ra một sản phẩm không phải là dễ; tau đang dựng lại bề mặt vỏ tàu trong autoship; các bước làm tuần tự trong sách hướng dẫn, quan trọng ở autoship thì ở chổ hiệu chỉnh sao cho bề mặt trơn lán; mày cứ chỉnh theo tàu mẫu í; Còn việc dựng lại tàu mới thì mày chỉ lấy lại sườn giữa tàu sau đó các bước làm cụ thể như trong cuốn sách của thầy tau. tau đã làm rồi; cứ làm tuần tự theo các bước đó; trong autoship mày phải lưu ý đến việc bố trí các điểm control sao cho hợp lí; chúc mày thành công

  9. uh, autoship thì tao cũng tạm rùi, tuy chưa biết nhiều nhưng cũng có thể tạo được mặt và khống chế được việc mình làm, còn mấy mođun khác thì tao chưa đụng đến, SC thì chịu, chắc cài ko đúng hay sao mà ko có mục mầy chỉ.Nên ko thể nào loft mặt được, nó cong queo khó chịu lắm, ko khống chế được.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s