DACS 精度控制系统在各船厂的应用

船舶海工

项目概况

DACS系统从问世至今,已相继在一百多家大中型船厂与海工单位落地生根,生产效率的提升效果相当显著。下文抽出几家具有代表性的用户,对其实际应用做一简述;各家的软件操作规程大体相近,却又各有千秋。

案例详情

DACS系统面市以来,先后有超过一百家的大中型船舶企业与海工单位将其投入使用,生产效率随之获得明显提升。下面挑出几家有代表性的机构,对其运用状况做一番简介;尽管各家在软件操作上整体相近,但毕竟各有各的门道。

一、江苏新世纪造船厂

江苏新世纪造船厂每年可造船舶400万载重吨,正在执行的订单达81艘,合计1066.38万载重吨。

除却日常的测量与精度控制,这家船厂还摸透了系统在坐标转换方面的独到优势,将DACS精度控制系统延伸到分段建造环节:设计状态被转换为生产状态,建造过程中便能依照转换后的坐标去做尺寸控制,对曲面分段显得尤其得心应手。

就以176000t散货船的H13分段来说,将内斜板当作胎架面时,DACS可把TRIBON设计模型坐标换算成生产坐标,并使内斜板充当基准面,上方各结构的安装定位参数随即清楚呈现:X坐标对应构件安装时相对内斜板边缘向外探出(或向内缩进)的长度,Y坐标给出构件到基准点的水平距离,Z坐标则是构件与内斜板(即胎架面)之间的距离。依照这一系列数据来装设构件,位置精度自然有保障,分段建造的整体精度随之攀上新高。

二、厦门船舶重工

厦门船舶重工目前为工厂配置了3套DACS系统,其中DACS-ERRECTION船台定位测量系统,专门用来破除倾斜船台上分段(船坞)定位这一老大难。船台斜率、高度基准、中心线偏移、长度偏移等参数都可借软件加以设定;测量数据经自动转换处理后,x、y、z三向坐标分别指向总长、半宽与高的真实数值,现场吊机的吊装位置据此即可直接调整,直观无比。中海工业(江苏)有限公司、广船国际等船厂同样广泛用了这套子系统。

三、天津新河重工

通过DACS-OFFICE软件,胎架数据得以对外输出,并以此为凭据,为现场某部件的安装定位提供指导;生产环节的精度控制由此省力不少,精度管理也渐渐从被动转为了主动。此外,设计部门给出的胎架数据是否准确,也可借其加以复核。

四、中国海洋石油工程有限公司

作为中国规模最大的国家石油公司之一,中国海洋石油工程有限公司同时也是国内海上油气生产的头号企业。2009年,为破解精度控制难题,该公司一举引进多套DACS系统。

钻井船的船体分段、桩靴、桩腿、悬臂梁、升降装置等,结构上都颇不简单,对数字化精度控制设备与软件有着很强的依赖。DACS系统这款精度控制软件,是蓝海检测不久前自北京香月公司引进的;与PDA掌上电脑组合使用后,现场尺寸控制实现了全面数字化。各类几何量可在作业现场即测得算得,船体分段精度控制、三维精度控制等也都能够完成,测量数据随之以最快速度反馈到建造部门,生产效率显著提升,吊机资源也得到节省。

在这些常规的测量分析之外,我方应该公司之请,又在DACS软件中加入了按二乘法求圆心、按向量法求圆心等功能。由此,管线现场安装检测变得更加省时省力:测量速度与精度双双提升,手动计算尽可免去,一键点击软件结果便应声而出(适用于导管架海上现场安装等场合)。

利用软件,实测控制点可通过最小二乘法或向量法予以拟合,从而得到圆的圆心;设计半径也可作为一项限制条件纳入,拟合出最吻合实际情形的圆并计算出其圆心坐标,这个圆心还能作为实测点纳入管理。对于海工单位而言,管线类项目的测量检测分量相当重,此功能恰好能从容应对。详情可参见下图:

五、欧华造船

欧华造船如今以DACS尺寸与精度控制系统来完成精度控制。由于厂里领导层对精度工作格外看重,这套系统遂在外包队中掀起了全面推广,实际收效颇为可观。

对比测量是这里用到的功能之一,在现场,直接将设计模型与实测分段尺寸做比对,并据此划出余量线。

设计坐标一经提取,便可按需进行坐标系转换,目的正是让现场测量时能即刻开展误差分析。以X12-Y3这一变换为例,可参见下图:

坐标系转换告一段落后,1号点的设计坐标便被换算成坐标原点(0,0,0),2号点、3号点则分别落在X轴与Y轴方向之上,与现场测量坐标系保持统一。由此,各精度检查点在长、宽、高方向上的误差可直接求取,并依据这些误差在现场当即划出余量线。

六、青岛北海重工

这里应用的功能,在于船主尺度与舱口围平面度的测量。

以船长测量为例来说明。北船所建造(或修理)的船舶,长度大体处于300m这一量级,仅凭传统手段很难将船的主尺度测准;借助DACS系统及其专用附件,主尺度却能测得又快又精。这里便以改装船“宝来号”的船长测量作为例子:

就“宝来号”的船长测量,方案是这样的:此时测量类型尽可自由选择,对“宝来号”的船艏特征点进行测量。

待目标点测完之后,应在适宜位置安放转站点(360度旋转标靶)并加以测量,其用意在于借助搬站功能,把仪器挪动前后的坐标系统一衔接起来。

搬站完毕后,测量一路推进到船艉,全部测完即可得出船长;据计算,船长大约为327475.6mm。

七、广船国际

广船国际系中国首家造船上市公司,也是中国船舶工业集团公司旗下华南地区颇具分量的现代化造船核心企业,涉足精度造船的时间相对偏早。2008年,该公司引进了多套DACS系统。当其控制分段等对象时,精度控制点数目庞大,分析过程颇为繁复;为对症这一症结,DACS系统被增设了编码管理功能,分析工作可从整体一路拆解至局部,操作起来愈发顺手。可单独分析外板,正如下图所示。

若只想了解单一方向的偏差,只要把该方向的偏差单独保留下来即可,下图中便仅展示了长度方向的余量。

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