SPD系统在涂装生产设计中的应用

刘铭，刘向东

（1.宁波大学海运学院，浙江宁波315211；2.渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

SPD系统在涂装生产设计中的应用

刘铭1，刘向东2

（1.宁波大学海运学院，浙江宁波315211；2.渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

船舶涂装是船舶建造中的重要环节，涂装生产设计及管理能力的高低，直接影响船舶生产的成本和建造周期。SPD软件是东欣软件公司开发的船舶设计软件，将其应用于涂装生产设计，可以更高效地编制涂装材料定额，节约计算时间，提高计算的准确性。以38 000 dwt化学品船涂装材料的计算过程为例，阐述运用SPD软件涂装模块计算的整个过程，并对计算过程中遇到的一些问题进行探讨，提出优化思路。

SPD系统；船舶设计软件；涂装材料；优化设计

涂装生产设计的质量直接影响着船舶整体的施工进度及成本，因此涂装的生产设计也越来越被各大船舶企业所重视。在计算机出现以前，涂装生产设计基本都是人工完成的，设计周期长，修改困难，效率低。计算机的运用大幅提高了船舶设计与生产效率，加之数学方法不断运用到船舶设计，以及各种船舶设计系统的应运而生，使得船舶涂装设计从手工操作中解脱出来。

Tribon系统是一个先进的计算机辅助船舶设计与建造集成系统，由于该系统能够建立三维实体模型、具有较强交互功能、实现了数据共享，因此也被称为船舶制造专家系统。沪东中华造船（集团）有限公司（以下简称公司）一直应用此系统，由于此系统价格昂贵并且每年都需要大量维护费用，为降低成本，公司自主开发了船舶设计系统（以下简称SPD系统），SPD系统基于CAD系统，符合国内设计人员的设计习惯，提高了各专业工作效率和准确性，极大限度地满足了设计需要。

随着SPD系统等三维建模软件的普及，涂装生产设计也越来越标准化和精细化。SPD系统已广泛应用于公司设计的多条船舶，在公司设计研发部门全面覆盖。涂装生产设计借助这个平台，可以更加高效地编制涂装材料定额，节约设计工时，提高设计的准确性。但在涂装生产设计中仍有一些缺陷和不足。笔者通过工作中的实践与探索，总结一些简单容易操作的流程，希望可以为设计人员提供一些帮助，提高工作效率。

2 SPD系统在涂装生产设计中的应用

涂装生产设计主要是编制分段涂装图册，是船舶涂装施工、计算工时的参考，油漆用量的理论依据。

2.1 设计准备

公司企业标准对于涂装生产设计具有指导性作用。首先，应充分熟悉理解如下标准：

H﹠Z020002-2013船舶产品涂料消耗系数

H﹠Z020004-2012船舶涂装工艺定额编制

H﹠Z012301-2005船舶涂装工艺项目编码

H﹠Z012302-2007船舶涂装区域代码

其次，准备涂装说明书。涂装说明书是全船涂装的指导性文件，其中包含油漆牌号、颜色、油漆类型、所配用的稀释剂、干膜厚及理论涂布量等重要信息。

最后，准备好全船总布置图、舱室划分图、分段划分图和分段工作图（包括分段零件表），其中包括全船的总体布置、分段划分、舱室划分等重要信息，为后续工作做好知识储备。

2.2 SPD系统的应用

涂装所使用的船体模型是由船体背景生成的模型数据，也可以使用其他专业模型数据中的结构数据。对于所有调入的模型数据，涂装只针对船体结构进行分析计算。

2.2.1 建立图册和模型

启动船舶SPD系统，图片中的交互建模，打开工程和模型管理，打开图册管理会出现图形文件管理框，科室名称可选为居装，文件名称为所计算分段名称。值得注意的是，在输入图册范围的时候可以输入一个全船的范围，这样就可以在同一个图册里调取该船的所有分段。接下来在工程和模型管理目录下打开模型管理，专业名称选为涂装，模型名称与图册中文件名称相同。范围仍为全船范围，加入图册后置为当前，确定后，图册与模型建立完成，如图1所示。

图1 建立图册和模型

2.2.2 模型调入

在工程和模型管理目录下进入“涂装定义和计算”菜单，选择“模型调入”功能。在弹出的选项卡里选择模型名称为“BACKxxxx”，专业为“背景”的模型，勾选“板架”，点击“调入”。等待后计算机即可在三维视口里看到被调出来的分段模型，如图2所示。

图2 模型调入

2.3 数据准备

首先，在涂装定义和计算目录下，进入涂装标准，点击涂装区域代码。根据不同涂装区域完善涂装区域代码，使每一区域对应相应的区域代码。代码表中每个区域只能出现一次，不同船型的压载舱的数量是不同的，需要在三位代码前加以数字（便于区分舱室名称即可）进行区分，特别需要说明的是区域代码字段的后三位必须在涂装区域代码表中能够找到，否则输入是无效的。

其次，在涂装定义和计算目录下，进入涂装标准，点击“油漆列表”出现油漆属性表格。根据涂装说明书将油漆名称、牌号、颜色、湿膜厚、干膜厚、理论涂布量、稀释剂牌号及油漆类别键入表格，表格如图3所示。输入过程注意干膜厚和理论涂布量的正确性，干膜厚和理论涂布量是系统计算油漆数量的依据，对结果的正确与否具有重要影响。此表格可以直接键入数据，也可在制作好的模板上进行修改。

图3 涂装工程数据管理

最后，在涂装定义和计算目录下，进入涂装标准，点击涂装工程数据管理。根据涂装说明书将不同区域的除锈等级、涂装顺序、油漆牌号、油漆名称、膜厚和道数、是否为底漆键入表格。

此表格分为B、K、Q、D阶段，B阶段为分段建造阶段需要预涂的油漆属性，K阶段为船台阶段需要预涂的油漆属性，Q阶段为码头建造阶段需要预涂的油漆属性，D阶段为交货前需要补涂的油漆属性，可根据现场的要求得到不同阶段的油漆用量。此过程主要是确定不同部位的油漆配套，在后续计算过程中极为重要，输入时务必校对准确，以免影响计算的准确性。

2.4 涂装区域划分及计算

涂装模型调入后，在涂装定义和计算目录下，进入涂装范围定义，可在已调入模型的基础上进行区域划分进而计算涂装面积。

点击“范围定义”按钮后，会弹出范围定义的对话框。根据部位的不同，利用上面、下面、左面、右面、前面、后面进行划分。在这个过程中往往需要进行拼凑、排除（计算过程中往往很难出现规整的舱室，一次计算很难直接得出所求舱室面积，需要拆分，拼凑等方法）等将完整部位计算出来，如图4所示。

图4 范围定义的对话框

在全船分段涂装面积计算完成后系统会自动整合之前键入的标准数据，形成完整的分段涂装图册，并作为车间领料、材料预估和工时计算的依据。在涂装定义和计算目录下，进入统计输出。分段涂装图册如图5所示。

图5 分段涂装图册

3 SPD系统应用于涂装生产设计的优势与进一步优化的探讨

相比于手工计算的数据，利用SPD系统数据可以追溯到具体部位，系统也可保存计算时划分的区域，便于对错误数据进行检查，准确性极高。在进行验算时可以分段为单位，比较分段总面积和划分部位后的分段面积和是否相等。若相等，则计算过程中不存在错误，否则，返回区域划分，重新计算直到验算结果准确。工作中不需翻阅大量的图纸，图纸中的数据在模型中都已体现，且大量系数已集成在系统中，当整船数据完整后可统计油漆的总用量。

在SPD系统中虽然单独对涂装设计有了平台的支持，但是实现的功能有限，主要存在以下几方面的问题：

第一，每一次的计算都以一个分段为单位建立图册，当调入第二个分段后不能参与其中的计算，对于一些小分段（某些高新船舶舱室内的横隔壁）来说，同时计算几个小分段组成大分段的面积应该更为快捷。

第二，当进行区域划分时，对于有线型的外板和甲板仍不能进行点选，需要区域划分之后进行修改，增加了后续的工作量。

第三，目前SPD系统只满足对于船体结构的涂装生产设计，随着外舾专业的全面建模可否对于舾装件开展油漆的估算。

第四，管子表面的油漆、电缆贯穿件、导板等其他专业的小型铁舾件如参考船体结构的方式调入模型进行油漆材料的预估，可以更加完善系统的整体性。

如果SPD软件能针对每个问题进行优化，能同其他专业一样全部在SPD系统中进行涂装生产设计，将更能提高工作效率，使得数据链转换更加完善，更加准确。

[1] 彭辉,王金鑫,司卫华.船舶防腐与涂装[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2006.

[2] 汪国平.涂装生产设计的重要性[J].造船技术,1985(4):31-33.

[3] 王金鑫,朱丹红.利用Tribon系统进一步优化船舶涂装生产设计[J].造船技术,2008(3):40-42.

[4] 彭辉.船舶CAD/CAM[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版,2009.

[5] 苏文荣.船舶产品设计（SPD）系统[J].计算机辅助工程,2009(2):1-4.

[6] 王金鑫.非船产品防腐涂装生产设计的优化[J].造船技术,2015(4):82-84+100.

The Application of SPD Software in Painting Production Design

LIU Ming1,LIU Xiangdong2
(1.Ningbo University Faculty of Maritime and Transportation,Ningbo 315211,China;2.Bohai Shipbuilding Vocational College,Xingcheng 125105,China)

Ship painting is an important part of ship construction,the production design and management capacity of painting directly affect the cost of shipbuilding and construction cycle.The SPD software is the ship design software developed by Dongxin software company,and applying it to the painting production design can make the quota of painting material more efficiently,save calculation time and improve the accuracy of calculation.Taking the calculation process of the painting material of the 38 000 DWT chemical tanker as an example,the whole calculation process by using SPD software painting module is expounded,some problems encountered in the process of calculation are discussed and the optimization ideas are put forward.

SDPsoftware;ship design software;painting material;optimal design

U671

A

2095-5928（2017）05-43-04

2017-04-20

刘铭（1989-），男，辽宁锦州人，助理研究员，硕士，研究方向：船舶与海洋结构物动态响应。刘向东（1963-），男，辽宁义县人，教授，博士，研究方向：船舶与海洋工程。

10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2017.05.012

［责任编辑：秦锦文］