【ZiDongHua之方案應(yīng)用場(chǎng)收錄關(guān)鍵詞：劍維軟件 數(shù)字化轉(zhuǎn)型 人工智能 大模型】
 
　　船舶設(shè)計(jì)送審「不繁」：?jiǎn)|中遠(yuǎn)海運(yùn)海工勾勒巨輪的智慧力量
 
　　海洋，是冒險(xiǎn)和勇氣的符號(hào)。
 
　　人類(lèi)從“面朝黃土背朝天”的耕織文明中抬起頭，遠(yuǎn)眺汪洋那端未知的彼岸，對(duì)世界的探索既已開(kāi)始。從最初的幾節(jié)浮木捆綁成的小舟，到千百年來(lái)不斷演進(jìn)的造船技術(shù)，我們對(duì)星辰大海的征途也在船舶建造一步步精益化中漸行漸遠(yuǎn)。
 
　　條條交織錯(cuò)雜的海運(yùn)航線(xiàn)勾勒出世界經(jīng)濟(jì)的生命線(xiàn)。在海運(yùn)業(yè)的繁盛發(fā)展中，船舶是不遑多讓的主角，但因行業(yè)特性要求，船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜而繁瑣，船廠、船級(jí)社、船公司等層層把關(guān)，嚴(yán)格審核。如何利用數(shù)字技術(shù)讓龐然巨輪在水上舞臺(tái)粉墨登場(chǎng)？
 
　　啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工，下同）專(zhuān)業(yè)從事船舶和海工修理改裝業(yè)務(wù)40余年，擁有配套完善的水上、陸上設(shè)備設(shè)施、船舶配套服務(wù)和經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)務(wù)精湛的工程技術(shù)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理和生產(chǎn)技能工人團(tuán)隊(duì)，船舶和海工修理改裝能力居中國(guó)修船企業(yè)前列、世界一流，品牌享譽(yù)全球。
 
　　數(shù)字變革大潮勢(shì)不可擋，傳統(tǒng)模式下的船體設(shè)計(jì)送審流程逐漸跟不上時(shí)代的腳步。自二十一世紀(jì)初，啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工銳意創(chuàng)新，持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)品多元化發(fā)展，先后交付了多個(gè)高端海工產(chǎn)品。三維替代二維，高質(zhì)量快速的船舶設(shè)計(jì)送審新范式，是AVEVA E3D為啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工寫(xiě)下的時(shí)代答案。
 
　　01
 
　　補(bǔ)齊短板，
 
　　從傳統(tǒng)流程中破局立新
 
　　和其他行業(yè)一樣，船舶制造行業(yè)也有大多數(shù)人一直墨守的“成規(guī)”。
 
　　這些陳舊的條條框框在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)送退審領(lǐng)域里，就是繁復(fù)冗雜的流程。從設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的圖紙?jiān)O(shè)繪以及前期計(jì)算校核和資料準(zhǔn)備，到進(jìn)入船級(jí)社退審階段的分析和意見(jiàn)反饋，再到最終交付船廠實(shí)時(shí)生產(chǎn)，期間涉及無(wú)數(shù)的環(huán)節(jié)，有著相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間跨度。
 
　　其中最大的問(wèn)題之一，就是多方信息的交互主要是以二維圖紙和報(bào)表的形式。二維文件的大行其道為流程中涉及的多方團(tuán)隊(duì)的協(xié)作、溝通帶來(lái)了極大的阻礙。
 
　　首先，在現(xiàn)行送退審流程中涉及不同階段與不同部門(mén)，各方若想推進(jìn)工作需要反反復(fù)復(fù)在不同軟件中進(jìn)行建模。在這個(gè)過(guò)程中，作為建模數(shù)據(jù)源的二維圖表無(wú)法統(tǒng)一，多次的建模也無(wú)法復(fù)用。
 
　　體現(xiàn)在二維圖表上「不明確、不迅速、不同步」的信息傳遞使得各方團(tuán)隊(duì)“各說(shuō)各話(huà)”，帶來(lái)頻繁出錯(cuò)、效率低下、對(duì)修改和更新響應(yīng)遲緩的結(jié)果。
 
 
　　△傳統(tǒng)送退審流程
 
　　△基于E3D的新流程信息傳遞對(duì)比
 
　　>>右滑查看更新后流程<<
 
　　修改和優(yōu)化是與設(shè)計(jì)一體共生的，一艘船舶從設(shè)計(jì)靈感誕生之初到最后入水必然要經(jīng)歷多方的反饋和校核。但以二維圖紙為載體的送退審模式讓這一過(guò)程變得困難重重。
 
　　隨著船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的日益復(fù)雜化，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圖面表達(dá)也因二維圖紙的局限而頻頻出錯(cuò)。角落上手動(dòng)標(biāo)注的注釋信息、圖框內(nèi)擁擠的說(shuō)明文字，諸如此類(lèi)都需要讀圖人員與審圖工程師反復(fù)溝通，盡管如此，遺漏和差錯(cuò)仍然偶有發(fā)生。
 
 
　　△典型的送退審圖紙舉例
 
　　正如經(jīng)典的木桶理論，長(zhǎng)板再長(zhǎng)，一支桶究竟能裝多少水最終也將受制于短板。
 
　　想要從根本上開(kāi)啟船舶設(shè)計(jì)的變革，重塑船體設(shè)計(jì)送審流程，提高船舶建設(shè)的效率，啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工必須優(yōu)先鎖定“短板”：
 
　　船舶設(shè)計(jì)中的送退審工作，本質(zhì)上是信息的傳遞，如何實(shí)現(xiàn)信息傳遞的可視化，提高信息傳遞的效率和準(zhǔn)確性？
 
　　如何復(fù)用模型，減少重復(fù)的建模工作？
 
　　如何將日新月異的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、數(shù)字化新技術(shù)融入到船舶設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活動(dòng)中，讓送退審信息交流更方便，使得船舶設(shè)計(jì)工作更加綠色、智能？
 
　　既要治標(biāo)，也要治本。啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工全新構(gòu)建的基于AVEVA E3D HULL的三維送審流程成為了破局的關(guān)鍵。
 
　　02
 
　　重塑流程，
 
　　送審卓爾不「繁」
 
　　傳統(tǒng)模式下，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)度30~40%左右時(shí)，有限元設(shè)計(jì)師將投入計(jì)算與分析流程；在設(shè)計(jì)進(jìn)度達(dá)到約90%時(shí)，送審圖紙與相應(yīng)的有限元分析報(bào)告才能得以產(chǎn)出，也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)建模、建網(wǎng)、計(jì)算與分析存在一定的重疊，團(tuán)隊(duì)成員要“一邊設(shè)計(jì)一邊計(jì)算”，但設(shè)計(jì)過(guò)程中的修改卻無(wú)法同步到計(jì)算與分析工作中，導(dǎo)致了送審圖紙與提交的報(bào)告不一致。
 
 
　　△E3D OCX三維送審流程優(yōu)化
 
　　AVEVA E3D幫助啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工徹底改寫(xiě)了這一局面，數(shù)字化、自動(dòng)化的強(qiáng)大實(shí)力大大激發(fā)了團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力：
 
　　0
 
　　1
 
　　簡(jiǎn)化送審——在基于E3D OCX三維送審的模式中，船級(jí)社所接收的二維圖表被OCX格式文件所取代，啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)得以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備較高完成度的階段輸出OCX格式文件用于三維送審。
 
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　　多元優(yōu)勢(shì)——E3D輸出的理想化模型可被用于有限元分析，節(jié)省建模時(shí)間，保證模型與設(shè)計(jì)的高度一致性，提高計(jì)算分析工作的響應(yīng)速度；輸出的理想模型可不劃分網(wǎng)格，并且可對(duì)各種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，忽略有限元不關(guān)注的節(jié)點(diǎn)信息。
 
　　0
 
　　3
 
　　縮短時(shí)間——在處理規(guī)模龐大的模型時(shí)，從網(wǎng)格劃分到模型的迭代運(yùn)行，每一步驟均需投入大量的時(shí)間成本。E3D有效縮短了有限元工程師在模型構(gòu)建上的時(shí)間，為他們釋放出更多時(shí)間進(jìn)行更為精細(xì)的優(yōu)化和深入的分析工作。
 
　　04
 
　　模型復(fù)用——在AVEVA E3D中，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段建立的模型和生產(chǎn)設(shè)計(jì)來(lái)自同一數(shù)據(jù)源，因此無(wú)論是有限元分析、船級(jí)社送退審工作，還是落實(shí)到最終的生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，都無(wú)需重新建模，達(dá)成了從詳細(xì)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)設(shè)計(jì)全周期降本增效的「一箭N雕」。
 
　　△三維送審的多重價(jià)值
 
　　03
 
　　刪繁就簡(jiǎn)，
 
　　三維送審驗(yàn)證項(xiàng)目測(cè)試成果
 
　　在系統(tǒng)上線(xiàn)后，啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工選擇了油輪的一個(gè)中部貨油艙進(jìn)行三維送審驗(yàn)證項(xiàng)目測(cè)試，取得了非常矚目的成果。
 
　　△中部貨油艙二維圖紙示例
 
　　團(tuán)隊(duì)利用AVEVA E3D HULL DESIGN進(jìn)行了服務(wù)器部署數(shù)據(jù)庫(kù)，使用QUICK GRID功能快速創(chuàng)建了標(biāo)尺坐標(biāo)系統(tǒng)，基于E3D平臺(tái)進(jìn)行了對(duì)該貨油艙外板曲面、曲面板架、平面板架等多個(gè)環(huán)節(jié)的建模和設(shè)計(jì)優(yōu)化，并最終導(dǎo)出中間格式的3Docx格式文件用于結(jié)構(gòu)送審。
 
　　3Docx格式為船級(jí)社開(kāi)放式三維轉(zhuǎn)換（Open Class 3D Exchange Format，3DOCX），是一種專(zhuān)為船舶設(shè)計(jì)行業(yè)而生、在XML文件格式擴(kuò)展出來(lái)的船舶設(shè)計(jì)三維送審用的新的標(biāo)準(zhǔn)格式。類(lèi)似于XML格式，可讀性、可編輯性強(qiáng)，便于開(kāi)發(fā)。
 
　　其中，E3D板架建模對(duì)于傳統(tǒng)建模的升級(jí)可謂是“革命性”的：
 
　　全新的3D引擎渲染更加精細(xì)，三維操作更加流暢；
 
　　不再有傳統(tǒng)的BLOCK概念，使用SITE、ZONE的統(tǒng)一方式來(lái)管理傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的分段；
 
　　放棄了SP4/SP5中二維驅(qū)動(dòng)三維的建模方式，使用直接的三維建模方式，對(duì)新用戶(hù)更加友好；
 
　　放棄了可編輯語(yǔ)句scheme驅(qū)動(dòng)模型，使建模工作的門(mén)檻降低；
 
　　引入了Surface Arrangement、Curve Arrangement和Space Arrangement概念，取代SP4/SP5中的RSO和Space，使得應(yīng)用更加靈活，編輯更加方便；
 
　　方便的板架拷貝和帶Link克隆，相似板架的拷貝和修改非常方便。
 
　　目前，AVEVA、DNV中國(guó)與啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工正在研究制定本項(xiàng)目合作框架，確定在測(cè)試項(xiàng)目中E3D導(dǎo)出的3Docx格式文件提交方式以及項(xiàng)目送、退審具體操作方式，計(jì)劃年底完成全流程的項(xiàng)目送退審工作。
 
　　04
 
　　迎難越險(xiǎn)，
 
　　融合新興技術(shù)
 
　　從傳統(tǒng)到新篇的數(shù)字化未來(lái)必然不是一蹴而就的坦途，啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工在飛速的進(jìn)步中依然看到了標(biāo)準(zhǔn)制定以及兼容性問(wèn)題、國(guó)際合作的復(fù)雜性，以及標(biāo)準(zhǔn)的更新和維護(hù)等亟待解決的重重挑戰(zhàn)。
 
　　但翻越挑戰(zhàn)，從0到1，不僅是數(shù)據(jù)的底色，也是AVEVA數(shù)字化解決方案的使命所在。
 
　　AVEVA正在與啟東中遠(yuǎn)攜手深耕，將新興技術(shù)融入三維送審工作，應(yīng)用人工智能大模型改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，利用數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，提高設(shè)計(jì)的直觀性和精確性。并通過(guò)數(shù)字化技術(shù)融合造船過(guò)程知識(shí)并通過(guò)建模仿真與優(yōu)化，將信息技術(shù)全面應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、運(yùn)維、管理、經(jīng)營(yíng)和決策等全過(guò)程。
 
　　從來(lái)便如此的不一定是對(duì)的。無(wú)懼「破舊」，果敢「立新」，AVEVA E3D的入局讓啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海工的船體設(shè)計(jì)送審流程「不繁」；巨輪乘風(fēng)破浪，征途愈行愈遠(yuǎn)，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上，雙方合力，正在締造「不凡」。
 
　　*本文來(lái)源于啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司軟件運(yùn)維工程師夏濤在2024劍維軟件中國(guó)用戶(hù)大會(huì)上的演講《應(yīng)用E3D進(jìn)行船體設(shè)計(jì)三維送審》