数控套料零件跳板分析与实践

摘    要：船舶建造中船体零件数控套料是船体生产设计中必不可少的工序之一，套料的正确与否直接影响着生产设计的质量，套料的周期影响着船体生产设计进度与船舶的建造进度。目前用于船体零件数控套料的软件很多，多数船厂使用Tribon系统来套料。然而，在应用Tribon系统进行船体零件数控套料时零件会产生跳板现象。本文阐述了何为零件跳板，并分析了零件跳板的原因，最后对零件跳板现象提出了解决方案。

关键词：生产设计；Tribon系统；套料图；零件跳板

中图分类号：U671.2                              文献标识码：A

Analysis and Practice

of the Parts Break Away from the Nesting Plate

Zhou Yufei

（ China Merchants Jin Ling Shipyard （Yangzhou） Co.，Ltd.，  Yangzhou 225200 ）

Abstract： In the process of shipbuilding， the numerical control （NC） nesting for hull parts is the indispensable process for the production design of the shipbuilding. Whether Nesting is correct or not would directly affect the quality of the production design. The cycle of nesting affects the progress of hull design and ship construction. At present， there is a wide range of software available for parts nesting， and most shipyards currently use Tribon systems for nesting. But the parts are able to break away from the nesting plate in the Tribon system when the parts are nesting. This paper expounds what is the phenomenon of the parts breaking away from the nesting plate， and analyzes the reason of it， finally brings out the solution for it.

Key words： Production design;  Tribon system;  Nesting plate;  Parts break away from the nesting plate

1     前言

Tribon是AVEVA公司开发的计算机辅助船舶设计和建造的集成系统，它集成了船体、管系、舾装、电装等各专业的系统。其强大的三维设计功能得到了造船界专业人士的认可，该系统已广泛应用于船舶生产设计领域。

本文所阐述的套料是Tribon系统自带的套料模块Plate Nesting，通过该模块可以进行零件的套料出图，并可生成切割程序用于车间的下料。套料的质量与周期影响着船体生产设计进度与船舶建造进度，套料在船体生产设计中起着重要的作用。但由于设计或建造修改等原因，使得完工后的套料图又发生了变化，增加了零件错误切割的风险，必须找出使套料圖发生变化的根本原因，并在船体生产设计中加以注意，才能彻底解决套料图发生变化这个问题，从而避免零件的下料错误。

2      数控套料零件跳板现象

零件的套料就是将零件库中相同板厚且相同材质的零件，合理的排列在套料板上的过程，图1所示为一个已经完工的套料图。

如果一张已经完工的套料图保存后，当第二次再打开这个套料图时，零件的位置发现了变化，或出现了错误的信息提示框，或零件丢失了，我们称这三种现象为零件的跳板现象，如图2所示为出现零件跳板现象的套料图：件号为1的零件的位置发生了变化，件号2的零件直接丢失了，件号3的零件出现了错误的信息提示框。

3     数控套料零件跳板原因

数控套料零件的跳板如不及时发现将引起下料错误，如果出现大面积的零件跳板会增加套料人员的工作量。要避免零件出现跳板现象，则必须找出其产生的根本原因：

3.1    零件位置发生变化

在进行船体数控套料图的设计过程中，一块零件被套料后在套料板上就有了固定位置。零件在套料后，其重心所在处的坐标值（x，y）与套料时给予零件的旋转角度被保存在套料数据库SB_NPL中，零件重心处的坐标值（x，y）与旋转角度决定着零件在套料板上的位置。数控套料完成之后的零件，如果再作修改，将导致零件的形状发生变化致使其重心也会发生变化，再打开套料图时，套料程序按照新的重心位置与原有的旋转角度排列零件，因此零件库中零件的形状发生变化是零件在套料板上的位置发生变化的根本原因之一。

3.2   零件丢失

打开套料板后发现原来已经套好的零件丢失了，出现此现象的原因有二个：一是零件的内部名称发生了变化，二是此零件在零件库中已被删除。

（1）零件内部名称发生改变

Tribon系统的三维模型数据库名称为SB_OGDB，零件库名称为SB_PLDB，套料板数据库名称为SB_NPL。三维模型数据库SB_OGDB中存放着一个个板架信息，当运用Trbion系统的零件分离命令将板架分离后，一个完整的板架就被分离成了一个个的零件，每个零件信息被存储在零件数据库SB_PLDB中。当一个零件被套料后，其内部名称就被存储在套料板数据库SB_NPL中，如果零件的内部名称发生了变化，当再次打开套料板时，套料程序将不能搜索到该零件，该零件在套料板上的原有位置将处于空白状态，也就是零件在套料板上丢失了。

（2）零件被删除

如前所述，零件被套料后，零件的内部名称将被存储在套料板数据库SB_NPL中，如果我们通过套料模块Plate Nesting程序中的零件删除命令删除零件，或通过数据库管理模块 Tribon M3 DB Utility中的零件删除命令删除零件，零件将从零件数库SB_PLDB中被清除，当我们再次从套料板数据库SB_NPL中打开套料板时，零件将会丢失。

3.3   出现信息提示框

打开套料图时出现了信息提示框表明零件的板厚或材质与套料板的板厚与材质不一致，即已发生了变化。出现此信息提示的原因，是零件库SB_PLDB中零件的板厚或材质发生了变化。

4    解决方案

前面分析了导致出现零件跳板现象的原因，如何才能避免出现跳板现象呢，必须从以下几个方面着手：

4.1   完善分段结构图纸，避免套料后再對模型作修改

在生产设计中要作好规划，不要一边更改模型一边又在套料，应在分段完整模型建出并完善确认无修改后再作套料。因此要求船体结构详细设计图纸与退审图要到位，船体生产设计策划及各种基座加强图纸必须同时提供，各专业协调修改也要按时提供。在分段模型完成后尤其是分图结构图完成后不再修改，其结构修改势必会引出套料图的修改，增加套料的工作量。

4.2   零件套料后不要随意删除零件

如果没有特殊原因，尽量不要用套料程序或数据库管理工具删除零件库中的零件，用这两个工具删除零件时，零件将不具有拓普关系，其相关数据库得不到及时更新；如有特殊原因必须删除零件的，要用平面建模中的板架删除功能删除板架，在删除板架后零件库中的零件会自动删除，相关套料图必须作相应更新。

4.3    板架创建后不要随意修改板架名称

板架名称改变后，零件的内部名称也随即被修改，内部名称变了在套料图上零件就会丢失。建模初期就要严格按照板架命名规则来命名板架，套料后不要对板架名称进行修改。如果必须修改，应做好记录及时通知套料人员。大部分船厂与设计公司都是采用内部名称套料，也有极个别的单位利用二次开发程序将零件内部名称转换为外部名称，用外部名称进行套料时，如果板架名或组立名有修改，更要做好记录并及时更新套料图。

4.4   保证数据的完整性

船舶的生产设计需要大家的共同协作，有时需要将船舶不同区域的数据合并在一起，形成全船完整的数据库。在数据合并时，要将零件库导入完整，不能有遗漏，一个完整的数据库才能保证套料时不出问题。

4.5   模型修改后及时更新套料图

在船体三维建模时不可避免地会出现各种各样的修改，比如图纸退审、专业协调、船东船检意见等。模型修改后，一定要分离零件，并及时更新这几个零件所在的套料图，板厚与材质有修改的更要特别注意，做好图纸修改的闭环管理，保证下料图的正确性。

4.6   套料图校对

套料出图时要将零件的切割顺序、件号、零件名、流向、加工等信息标识完整，这部分的工作每个厂都有自己的二次开发程序，用二次开发程序来辅助出图将大大提高出图效率；套料图出图后一定要作仔细的检查，是否有零件重叠、零件信息标识不完整等。大的平台与舱壁的板厚、材质、坡口与加工代码要作重点检查。生成切割程序后用软件来模拟切割，是否有漏切、重复切割、明显切割错误等现象。

5    结论

数控套料零件的跳板现象，影响生产设计的进度与质量。我们只要找出导致产生该现象的根本原因，，制定切实可行的解决办法，就能避免该现象的发生，消除对船体生产设计带来的影响，从而提高生产设计的质量与进度，防止零件下料错误，缩短施工周期。因此在进行船体数控套料工作中，必须及时发现问题，采取措施解决问题，充分发挥工厂各种自动数控套料软件的优势，扬长避短，并加以结合，生产设计的进度与质量将会有大幅度地提高。

参考文献

[1] 周玉飞，顾文捷. 船体初始化定义系统的开发与应用[J]. 船舶标准化

工程师， 2011（2）.

[2] 顾文捷，周玉飞. 理论线优化与坡口自动标识的矛盾分析 [J]. 船海工

程， 2011（4）.