Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu ứng dụng phần mềm ShipConstructor 2014 trong quản lý công tác hàn trong đóng tàu

Nội dung text: Đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu ứng dụng phần mềm ShipConstructor 2014 trong quản lý công tác hàn trong đóng tàu

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐÓNG TÀU THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SHIPCONSTRUCTOR 2014 TRONG QUẢN LÝ CÔNG TÁC HÀN TRONG ĐÓNG TÀU Chủ nhiệm đề tài: THS. VŨ TUẤN ANH Thành viên tham gia: THS. NGUYỄN MINH VŨ Hải Phòng, tháng 04 /2016
2. MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC HÌNH 3 PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 5 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 5 1.2. Mục đích nghiên cứu 7 1.3. Phạm vi của đề tài 7 1.4. Ý nghĩa của đề tài 7 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8 2.1. Tổng quan về phần mềm ShipConstructor 8 2.2. Ứng dụng phần mềm ShipConstructor 2014 trong quản lý hàn trong đóng tàu 11 2.2.1. Loại mối hàn (Weld Types) 12 2.2.2. Tiêu chuẩn hàn (Weld Standards) 16 2.2.3. Bảng danh mục hàn (Weld Schedules) 21 2.2.4. Trạng thái mối hàn (Weld Statues) 25 2.2.5. Nhãn hàn (Weld Tag) 26 2.2.6. Bản vẽ quản lý hàn (Weld Drawings) 27 2.2.7. Xuất ra bản vẽ lắp ráp 33 2.2.8. Xuất ra báo cáo 35 PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 Trang 1
3. I. Kết luận 37 II. Kiến nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 Trang 2
4. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Các giai đoạn trong quá trình đóng tàu 9 2.2 Mô đun Weld Management 10 2.3 Các loại mối hàn 13 2.4 Các thông số mối hàn góc 15 2.5 Cửa sổ Weld Standards 17 2.6 Lựa chọn loại mối hàn 18 2.7 Thông tin về loại mối hàn trong một tiêu chuẩn hàn 19 2.8 Chỉnh sửa ký hiệu tiêu chuẩn hàn 20 2.9 Bảng danh mục hàn Weld Schedules 21 2.10 Hộp thoại Edit Weld Schedule Locations 22 2.11 Hộp thoại Edit Weld Schedule Members 23 2.12 Hộp thoại Edit Weld Schedule Minimum Thickness 24 2.13 Cửa sổ Replace a Weld Standard 25 2.14 Cửa sổ Replace a Weld Statutes 26 2.15 Thiết lập Weld Tags trong Naming Convention 27 2.16 Tạo mới một bản vẽ quản lý hàn 27 2.17 Cửa sổ Modified Part Information 28 2.18 Cửa sổ Weld Manager 29 2.19 Tạo liên kết hàn cho các chi tiết 29 2.20 Mối hàn được tạo thành 30 2.21 Lựa chọn mối hàn cần thiết lập 30 2.22 Lựa chọn tiêu chuẩn hàn thích hợp cho mối hàn 31 2.23 Các phân đoạn đã out-of-date 31 Trang 3
5. 2.24 Tạo mối hàn sử dụng đường hàn do người dùng định nghĩa 32 2.25 Tạo một bản vẽ lắp ráp 33 2.26 Chọn loại bản vẽ lắp ráp (thông số hàn) 34 2.27 Chọn các cụm chi tiết cần xuất đường hàn 34 2.28 Bản vẽ lắp ráp phần hàn 35 2.29 Báo cáo phần hàn 36 Trang 4
6. PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển mạnh và cạnh tranh khốc liệt trong những năm qua, tính chất của ngành công nghiệp tàu thủy đã thay đổi. Từ một ngành công nghiệp nặng chủ yếu sử dụng nhân công, ngành công nghiệp tàu thủy đã trở thành một ngành kỹ thuật công nghệ cao, đòi hỏi nguồn vốn lớn, trong đó thông tin đóng một vai trò chủ chốt [1]. Sự cạnh tranh trong thị trường đóng tàu ngày càng khắt khe đòi hỏi các cơ sở đóng tàu phải không ngừng cải tiến giải pháp quản lý, kỹ thuật để nâng cao kỹ năng, chất lượng thiết kế, đóng tàu. Ba yếu tố quyết định phải đạt được mới khẳng định sự tồn tại và phát triển của các cơ sở đóng tàu, đó là: chất lượng, thời gian và giá thành. Ba yếu tố này là chìa khóa cho thành công cho sự cạnh tranh trên thị trường đóng tàu [2]. Nhận thức được điều đó nên các nhà đóng tàu trên thế giới đã không ngừng áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là các thành tựu tin học như các công nghệ CAD/CAM (Computer Aided Design/Manufacturing), CFD (Computer Fluid Dynamics), FEM (Finite Element Method), PDM (Product Data Management) và PLM (Product Lifecycle Management) [2]. Không nằm ngoài xu thế đó, ngành Đóng tàu của Việt Nam những năm gần đây cũng đã sử dụng một số phần mềm trong lĩnh vực thiết kế và thi công như AutoShip, NAPA, ShipConstructor, Nupas-Cadmatic, AVEVA Marine, và bước đầu mang lại những hiệu quả nhất định. Thời gian đóng tàu giảm đi đôi với chất lượng ngày càng được nâng cao đã trở thành một yếu tố quan trọng giúp giảm giá thành đóng tàu, tăng tính cạnh tranh trên thị trường. Đóng tàu là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều công đoạn khác nhau. Trong đó công tác hàn luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng và là một trong những nhân tố quyết định trực tiếp đến chất lượng của con tàu. Trang 5
7. Ban đầu hàn chỉ được sử dụng trên các con tàu như là một phương pháp để sửa chữa các bộ phận bằng kim loại khác nhau. Trong suốt chiến tranh thế giới thứ nhất nhiều tổ chức đã kết nối nó với đóng tàu, bao gồm đăng kiểm Lloy’s, đảm nhận nghiên cứu về hàn và một vài trường hợp kết cấu hàn nguyền mẫu được xây dựng. Tuy nhiên, đinh tán vẫn tiếp tục là phương pháp chiếm ưu thế được dùng để nối các tấm và các bộ phận trên tàu cho đến thế chiến thứ hai. Trong và sau chiến tranh việc sử dụng và phát triển hàn cho mục đích đóng tàu được lan rộng, và hàn đã hoàn toàn thay thế đinh tán vào nửa cuối thế kỉ 20. Có rất nhiều ưu điểm khi sử dụng hàn trong đóng tàu thay cho các kết cấu sử dụng đinh tán. Những ưu điểm này được thể hiện cả trong đóng tàu và khai thác tàu. Trong đóng tàu: - Hàn thích hợp với kỹ thuật tiền chế tạo; - Dễ dàng đạt được sự kín nước và kín dầu nhờ các liên kết hàn; - Việc hình thành các liên kết hàn nhanh hơn hẳn; - Yêu cầu về công nhân có kỹ thuật thấp hơn. Trong khai thác tàu: - Giảm khối lượng vỏ thép, vì vậy tăng được trọng tải; - Ít phải bảo dưỡng do sự lỏng đinh tản, - Thân tàu trơn nhẵn hơn vì loại bỏ được những liên kết tấm chồng lên nhau dẫn đến sự giảm lực cản ma sát, và từ đó có thể giảm được giá thành nhiên liệu. Trên tàu có rất nhiều loại mối hàn khác nhau phụ thuộc vào loại vật liệu hàn, vị trí hàn, để đảm bảo chất lượng mối hàn ta phải có một sự quản lý chặt chẽ về kiểu mối hàn, hình dáng mối hàn, quy cách vát mép, phù hợp với từng vị trí kết cấu trên thân tàu. Hiện nay có rất nhiều phần mềm chuyên nghiệp được sử dụng để phục vụ cho quản lý hàn trong đóng tàu như: AVEVA, ShipConstructor, CATIA, Số lượng phần mềm chuyên dụng càng ngày càng nhiều, điều kiện nghiên cứu có hạn nên chúng tôi không thể nghiên cứu hết được. Trong khuôn khổ đề tài này, chúng Trang 6
8. tôi trình bày sơ lược về việc sử dụng phần mềm ShipConstructor 2014 trong quản lý hàn trong đóng tàu. 1.2. Mục đích nghiên cứu Nắm rõ phương pháp thiết lập thư viện tiêu chuẩn về các loại mối hàn, các tiêu chuẩn hàn, xây dựng bản vẽ quản lý đường hàn. 1.3. Phạm vi của đề tài Tìm hiểu mô đun Weld Management trong bộ phần mềm ShipConstructor 2014 trong công tác quản lý hàn trong đóng tàu. 1.4. Ý nghĩa của đề tài Đề tài hoàn thành sẽ có ý nghĩa: - Nhóm tác giả sẽ nắm được phương pháp ứng dụng phần mềm ShipConstructor 2014 vào công tác quản lý hàn trong đóng tàu; - Nội dung của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành “Đóng tàu và công trình ngoài khơi” thuộc Khoa Đóng tàu. Trang 7
9. PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan về phần mềm ShipConstructor Phần mềm ShipConstructor được hãng ShipConstructor Software Inc xây dựng trên nền phần mềm AutoCad. Trong quá trình phát triển ShipConstructor trải qua các giai đoạn sau [2]: . 1991: Phiên bản ShipCam đầu tiên chạy trên nền PC. . 1996: Chương trình đóng tàu CAD-Link chạy trên nền Autocad. . 1997: ShipConstructor phiên bản đầu tiên ra đời là sự tích hợp của ShipCAM, CAD-Link, và NC-Pyros. . 2001: Thêm mô đun Pipe và Equipment. . 2002: Thêm mô đun AutomaticNest, ProfileNest, BuildStrategy, và FlyThrough. . 2003: Thêm mô đun HVAC và Penetrations. . 2004: Thêm mô đun Hull, tích hợp Fairing và Plate Expand vào trong AutoCAD. . 2008: Thêm chức năng Project Split & Merge. . Từ năm 2008 đến nay: Phát triển mô đun Electrical và Weld Management. ShipConstructor là bộ phần mềm chuyên dụng cho thiết kế thi công đóng mới tàu thủy. Vào tháng 4/2004 phần mềm này được chương trình nghiên cứu quốc gia về đóng tàu của Mỹ (NSRP) chọn làm phần mềm thiết kế thi công tiêu chuẩn cho các nhà máy đóng tàu cấp 2 của Mỹ. Tùy theo yêu cầu sử dụng, ShipConstructor có thể hoạt động trên từng máy độc lập cũng như trong một hệ thống mạng gồm nhiều máy tính được kết nối với nhau. Đóng tàu là một quá trình có tính chất lâu dài, đa dạng và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau (hình 2.1). Phần mềm ShipConstructor được sử dụng trong giai đoạn Trang 8
10. thiết kế nhằm tạo ra hồ sơ thi công phục vụ cho việc đóng mới con tàu với đầu vào là hồ sơ kỹ thuật của con tàu đó. Giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn Đấu thầu Thiết kế Thi công Sau thi công Hình 2.1. Các giai đoạn trong quá trình đóng tàu Những mô đun chính của phần mềm ShipConstructor 2014: . Manager: Tạo và cho phép người tham gia dự án thêm mới, điều chỉnh các thiết lập, các tiêu chuẩn trong các dự án đóng tàu. Các thiết lập, tiêu chuẩn này được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của phần mềm. Những thay đổi đã được người sử dụng điều chỉnh sẽ tự động được hiển thị trên mô hình con tàu và các tài liệu xuất ra trong dự án. . Hull/ShipCam: Hull và ShipCam là hai mô đun có cùng chức năng tạo ra bề mặt vỏ bao thân tàu, chia tôn vỏ và xuất trị số dưỡng mẫu phục vụ cho quá trình gia công tôn vỏ, xuất trị số bệ khuôn phục vụ cho việc lắp ráp các phân đoạn cong. Sự khác biệt giữa chúng là Hull hoạt động trên nền phần mềm AutoCad còn ShipCam hoạt động độc lập. . Structure: Mô hình hóa toàn bộ kết cấu thân tàu (trừ tôn vỏ) trong không gian 3 chiều. . Pipe: Tạo và đi ống toàn bộ tàu. . HVAC: Chức năng giống mô đun Pipe nhưng chuyên được sử dụng để tạo ra các đường ống của hệ thống sưởi ấm, thông gió, điều hòa nhiệt độ, . Weld Managerment: Quản lý các tiêu chuẩn hàn, quy trình hàn. Tự động đánh dấu các vùng chịu ảnh hưởng trong quá trình hàn ở các bản vẽ công nghệ. . Equipment: Bố trí các trang thiết bị máy móc trên tàu. . Nest/Autonest: Hạ liệu các chi tiết thép tấm (đà ngang tấm, tôn đáy đôi, tôn vỏ, ). Trang 9
11. . Profile Plots: Hạ liệu các chi tiết thép hình (dầm dọc, sườn thường, xà ngang boong thường, ). . Report: Xuất ra một phần hoặc toàn bộ thông tin của dự án liên quan: số lượng và tên chi tiết, khối lượng và trọng tâm phân đoạn, diện tích bề mặt (phục vụ cho tính diện tích sơn phủ, ), chiều dài đường hàn, Hình 2.2. Mô đun Weld Management Trang 10
12. 2.2. Ứng dụng phần mềm ShipConstructor 2014 trong quản lý hàn trong đóng tàu Mô đun WeldManagement trong bộ phần mềm ShipConstructor 2014 cho phép định nghĩa, quản lý và cung cấp dữ liệu sản phẩm cho những mối hàn liên kết các kết cấu và các phân tổng đoạn khác nhau. Quá trình này bao gồm nhận biết các đặc trưng của các chi tiết và vật liệu, lựa chọn chương trình hàn chính xác, giám sát các chi tiết quả lý chất lượng, theo dõi trao đổi dữ liệu với Excel, kiểm soát các đường hàn riêng biệt, chuẩn bị các sơ đồ hàn và đánh nhãn đường hàn trong bản vẽ lắp ráp. Việc sử dụng mô đun WeldManagement trong đóng tàu được thực hiện theo các bước sau: * Thiết lập dự án Để bắt đầu làm việc với sản phẩm, người dùng cần phải thiết lập một số dữ liệu trong thư viện như: kiểu mối hàn (Weld Types), tiêu chuẩn hàn (Weld Standards), bảng danh mục hàn (Weld Schedules) và trạng thái mối hàn (Weld Statues). * Tạo các đường hàn Ngay sau khi dự án được thiết lập, người sử dụng có thể bắt đầu tạo và quản lý các đường hàn. Để tạo các đường hàn người dùng cần ở trong bản vẽ quản lý hàn (Weld Management Drawing) để có thể đưa ra hộp thoại Weld Manager (SCWELDMAN), giao diện cơ bản để khái niệm và chỉnh sửa các đường hàn. * Ấn định các tiêu chuẩn hàn Sau khi tạo ra đường hàn, người dùng cần quyết định sử dụng tiêu chuẩn hàn nào để ấn định cho các đường hàn riêng biệt phụ thuộc vào các chi tiết, chiều dày, vị trí, loại vật liệu được sử dụng tại các vị trí mà các mối hàn khác nhau được áp dụng. * Bản vẽ quản lý hàn Bản vẽ quản lý hàn là một loại bản vẽ công nghệ đặc biệt đóng vai trò như một khung nhìn vào cơ sở dữ liệu. Người dùng có thể nhập các chi tiết kết cấu vào đây Trang 11
13. bằng cách lựa chọn chúng từ cây lắp ráp được chỉ ra trong hộp thoại Weld Manager. Thêm vào đó, phần mềm cũng có chức năng có sẵn để nhìn trước các đối tượng hàn. * Nhập / xuất TSV Hộp thoại Weld Manager hỗ trợ nhập và xuất dữ liệu dưới dạng các file TSV. Đây là một bước thuận tiện trong công việc quản lý hàn cho phép thanh tra chất lượng tới trích xuất dữ liệu tạm thời khỏi ShipConstructor và chỉnh sửa dữ liệu trong phần mềm ngoài như Microsoft Excel. Dữ liệu có thể được nhập trở lại Weld Manager bất cứ lúc nào. * Bản vẽ công nghệ Khi các mối hàn được tạo ra và ấn định với các tiêu chuẩn, người dùng có thể tạo ra các thông tin sản xuất. * Báo cáo Sau khi đã tạo đầy đủ các mối hàn cần thiết trên tàu, sử dụng mô đun Report với những lựa chọn cần thiết để xuất ra những thông tin cho phép đánh giá khối lượng hàn trong toàn bộ dự án. 2.2.1. Loại mối hàn (Weld Types) Trong thư viện của phần mềm ShipConstructor đã có sẵn 18 loại mối hàn. Các loại mối hàn này không thể thêm hoặc xóa bỏ, tuy nhiên các ký hiệu đại diện cho các loại mối hàn này thì hoàn toàn có thể tùy biến được. Mỗi loại mối hàn biểu diễn cho loại mối hàn được thực hiện trên một đường hàn đơn của người thợ hàn. Những loại mối hàn này sẽ được thêm vào một tiêu chuẩn hàn trong bước sau dưới dạng các phương pháp. Những phương pháp đó sẽ bao gồm những thuộc tính được xác định trong bước này, và có thể được tùy biến hơn nữa về sau. Các ký hiệu đại diện của loại mối hàn được khái niệm sử dụng trình soạn thảo loại mối hàn. 18 loại mối hàn có sẵn trong phần mềm ShipConstructor [3]: Trang 12
14. Hình 2.3. Các loại mối hàn Backing: gia công lõm Bevel Groove: mối hàn vát mép chữ V (vát một bên) Brazed Joint: mối hàn vát mép (vát chéo) Edge: mối hàn tiếp mép Fillet: mối hàn góc Flare-Bevel Groove: mối hàn gấp mép (gấp 1 bên) Flare-V Groove: mối hàn gấp mép Trang 13
15. J Groove: mối hàn giáp mối vát mép chữ J Plug: mối hàn cắt Projection: mối hàn nứt Seam: mối hàn đường (hàn áp lực) Slot: mối hàn cắt Spot: mối hàn điểm Square Groove: mối hàn giáp mối không vát mép Stud: mối hàn gu dông Surfacing: mối hàn đắp U Groove: mối hàn vát mép chữ U V Groove: mối hàn vát mép chữ V Trang 14
16. a) Chỉnh sửa loại mối hàn * Chọn WeldManagement trong Manager; * Chọn loại mối hàn người sử dụng cần chỉnh sửa từ danh sách, và chọn Edit Symbol. Cửa sổ hiệu chỉnh được mở ra trong giao diện AutoCAD; * Tạo mới hoặc chỉnh sửa ký hiệu hàn cho loại mối hàn tương ứng; * Đối với mỗi loại mối hàn sẽ có những thông số nhất định cần được đưa ra, ta có thể thêm hoặc bớt các thông số này trong khung cửa sổ Keywords; Xét một ví dụ các thông số cần đưa ra cho mối hàn góc bao gồm như hình 2.4: Throat thickness Leg length Pitch L-P L-P L - length P - pitch Length Hình 2.4. Các thông số mối hàn góc b) Xuất một loại mối hàn Mỗi loại mối hàn có thể được lưu trữ lại dưới dạng file “*.xml”. Có đôi khi trên các tàu khác nhau thì cùng loại mối hàn sẽ được ký hiệu khác nhau đôi chút, vì vậy trong trường hợp một lúc thi công nhiều tàu khác nhau ta có thể chỉnh sửa ký hiệu Trang 15
17. của mối hàn cho tương ứng với từng tàu và lưu lại dưới dạng file “*.xml” để có thể sử dụng tiếp về sau. c) Nhập các loại mối hàn Nếu ở bước trên ta đã lưu lại ký hiệu loại mối hàn tương ứng với từng tàu, thì trong bước này khi sử dụng loại mối hàn cho tàu nào ta sẽ nhập tương ứng các loại mối hàn tương ứng với tàu đó dưới dạng file “*.xlm”. Như đã nói ở trên trong phần mềm ShipConstructor 2014 ta không thể tạo ra một loại mối hàn mới, vì vậy khi nhập một loại mối hàn sẽ chép đè lên tất cả các dữ liệu về hình dáng và các ký hiệu của loại đường hàn đã tồn tại có cùng tên với loại mối hàn đã nhập vào. 2.2.2. Tiêu chuẩn hàn (Weld Standards) Ngay khi các loại mối hàn được xác định, ta sẽ chuyển sang xác định các tiêu chuẩn hàn. Mỗi mối hàn trong dự án sẽ có một tiêu chuẩn hàn được ấn định cho nó để người thợ hàn biết được các loại mối hàn được áp dụng cho một mối nối bất kì được đưa ra và nhiều chi tiết khác có liên quan mà được yêu cầu. Một tiêu chuẩn hàn được bao gồm nhiều loại mối hàn khác nhau, trong đó mỗi một loại mối hàn được khái niệm ở bước trước. Thứ tự các loại mối hàn được thêm vào tiêu chuẩn sẽ giống với thứ tự mà mỗi loại được ứng dụng trong mối hàn, mặc dù thứ tự này có thể được điều chỉnh sau khi tất cả các loại mối hàn được thêm vào tiêu chuẩn. Khi mà tất cả các quá trình mong muốn đã được thêm vào tiêu chuẩn, ký hiệu tiêu chuẩn hàn có thể được tùy biến thêm. a) Tạo một tiêu chuẩn hàn mới - Để tạo một tiêu chuẩn hàn mới ta truy cập mô đun Manager và lựa chọn Weld Standards; Trang 16
18. Hình 2.5. Cửa sổ Weld Standards - Chọn New để tạo một tiêu chuẩn hàn mới; - Đặt tên cho tiêu chuẩn hàn (tên này là duy nhất và không được trùng với các tiêu chuẩn đã tồn tại); - Lựa chọn loại vật liệu mối hàn trong cột Material; - Chọn màu hiển thị trong bản vẽ quản lý hàn cho tiêu chuẩn hàn; - Ghi các chú ý đặc biệt về mối hàn (nếu có) trong cột Tail Notes, khi đó ta phải đặt một giá trị khác 0 trong cột Tail Notes Size, nếu không chú thích sẽ không được hiển thị; - Bước tiếp theo ta phải lựa chọn loại mối hàn cho mỗi tiêu chuẩn hàn. Lựa chọn một loại mối hàn trong Types list và kích Add; Trang 17
19. Hình 2.6. Lựa chọn loại mối hàn - Tùy vào loại mối hàn lựa chọn người dùng cần điền các thông tin về loại mối hàn, ở đây lấy ví dụ thiết lập các thông số hàn cho mối hàn góc; Đối với mối hàn góc có các thông số sau cần thiết lập: + Application: intermittent (hàn gián đoạn) chained intermittent continuous (hàn liên tục) double continuous (hàn liên tục 2 phía) stagged intermittent (hàn chữ chi); + Material: loại vật liệu hình thành mối hàn; + Shape (hình dáng bề mặt mối hàn): Concave – lõm Convex – lồi Flush – phẳng + Side: Both – hàn hai bên Arrow side, other side: hàn một bên + Leg thickness, throat thickness: kích thuốc mối hàn góc Trang 18
20. + Pitch (xem Hình 2.4) – chỉ áp dụng khi hàn gián đoạn (intermittent) Hình 2.7. Thông tin về loại mối hàn trong một tiêu chuẩn hàn Trên ví dụ ta thiết lập: + Mối hàn góc liên tục; + Vật liệu hàn “ABS Gr.A”; + Mặt mối hàn gia công phẳng; + Hàn hai phía; + Chiều rộng chân mối hàn: 5mm b) Nhập / xuất tiêu chuẩn hàn Sau khi tạo được các tiêu chuẩn hàn, ta có thể xuất tiêu chuẩn này dưới dạng file *.xml. Điều này cho phép ta dễ dàng sử dụng được tiêu chuẩn đã được khởi tạo cho bất kỳ một dự án đóng tàu nào mà không cần phải tạo mới bằng cách nhập vào dự án đó các tiêu chuẩn ở dạng file .xml. - Truy cập mô đun Manager và lựa chọn Weld Standards; - Lựa chọn Import / Export để nhập hoặc xuất các tiêu chuẩn hàn. c) Chỉnh sửa loại mối hàn - Lựa chọn tiêu chuẩn hàn có loại mối hàn cần sửa đổi; - Lựa chọn loại mối hàn cần sửa và chọn Properties; Trang 19
21. - Cửa sổ chỉnh sửa loại mối hàn hàn sẽ hiện ra, ở đây ta tiến hành thay đổi các thông số cần thiết. d) Xóa một loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn - Lựa chọn tiêu chuẩn hàn cần sửa đổi; - Lựa chọn loại mối hàn cần xóa và chọn Remove; e) Thay thế thứ tự loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn Mỗi tiêu chuẩn hàn có thể bao gồm nhiều loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn khác nhau, thứ tự loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn của mỗi tiêu chuẩn biểu thị thứ tự mà nó được áp dụng cho mối hàn. Quá trình ở trên cùng danh sách sẽ được áp dụng đầu tiên, và những loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn kế tiếp sẽ lần lượt áp dụng theo thứ tự từ trên xuống dưới. Để thay đổi thứ tự này ta có thể chọn vào loại mối hàn cần thay đổi và chọn Up hoặc Down để thay đổi. f) Chỉnh sửa ký hiệu tiêu chuẩn hàn - Lựa chọn tiêu chuẩn hàn cần chỉnh sửa và lựa chọn Edit Symbol; - Ta sẽ chỉnh sửa ký hiệu của tiêu chuẩn hàn trong giao diện AutoCad: thêm hoặc bớt các thông số đi kèm tiêu chuẩn hàn, Hình 2.8. Chỉnh sửa ký hiệu tiêu chuẩn hàn Trang 20
22. 2.2.3. Bảng danh mục hàn (Weld Schedules) Bảng danh mục hàn được sử dụng để khai thác các tiêu chuẩn vào trong những tình huống cụ thể mà chúng được sử dụng. Mỗi hàng trong bảng danh mục hàn biểu diễn một tình huống trong dự án. Những tình huống này bao gồm vị trí của chúng trên tàu, cũng như hai loại bộ phận được liên kết với nhau. Mỗi loại của những tình huống này được chia nhỏ hơn bằng các cột chiều dày nhỏ nhất biểu diễn chiều dày của những chi tiết nhỏ hơn được hàn. Nhiều mối hàn có thể được áp dụng cho mỗi một chiều dày, và một tiêu chuẩn hàn đơn lẻ có thể được áp dụng cho nhiều tình huống và chiều dày. Hình 2.9. Bảng danh mục hàn Weld Schedules a) Tạo mới một danh mục hàn - Truy cập Weld Schedules trong mô đun Manager; - Chọn New; - Lúc này chương trình sẽ tạo ra một danh mục hàn mới với các thuộc tính: Location, Fist Welded Member, Second Welded Member. Người dùng cần điền đầy đủ các thuộc tính này phụ thuộc vào mục đíc danh mục hàn vừa được tạo ra. Trang 21
23. Ví dụ ta thiết lập một danh mục hàn ở đáy đôi (Location), giữa đà ngang đặc (Fist Welded Member) và sống dọc đáy (Second Welded Member). b) Tạo một vị trí hàn mới - Chọn Location trong cửa sổ Weld Schedules; - Hộp thoại Edit Weld Schedule Locations xuất hiện; Hình 2.10. Hộp thoại Edit Weld Schedule Locations - Chọn New và đặt tên vị trí của mối hàn trong danh mục hàn được áp dụng trên tàu (đáy đôi, mạn, boong, ); c) Tạo một đối tượng (Member) mới - Chọn Members trong cửa sổ Weld Schedules; - Hộp thoại Edit Weld Schedule Members xuất hiện; Trang 22
24. Hình 2.11. Hộp thoại Edit Weld Schedule Members - Chọn New và đặt tên đối tượng được hàn trong danh mục hàn (đà ngang, sống dọc, nẹp dọc, ); d) Tạo chiều dày hàn mới - Chọn Sizes trong cửa sổ Weld Schedules; - Hộp thoại Edit Weld Schedule Minimum Thickness xuất hiện; Trang 23
25. Hình 2.12. Hộp thoại Edit Weld Schedule Minimum Thickness - Chọn New và nhập vào chiều dày tối thiểu cần tạo. e) Ấn định các tiêu chuẩn hàn Khi cửa sổ Weld Schedules xuất hiện thì đồng thởi cũng có một cửa sổ nhỏ Weld Standards xuất hiện – cửa sổ này chứa tất cả các tiêu chuẩn hàn mà ta đã tạo trong dự án. Hộp thoại này cho phép người dùng xem và chỉnh sửa các tiêu chuẩn hàn trong mỗi danh mục hàn. - Chọn danh mục hàn cần ấn định; - Chọn chiều dày nhỏ nhất trong danh mục hàn cần ấn định; - Lúc này cột “Used” trong hộp thoại Weld Standards sẽ sáng lên, tích chọn vào các tiêu chuẩn hàn được áp dụng cho danh mục hàn mà ta lựa chọn. f) Thay đổi tiêu chuẩn hàn Nếu xảy ra tình huống và một vài trường hợp tiêu chuẩn hàn nào đó cần được thay thế bằng một tiêu chuẩn khác, điều này hoàn toàn có thể được thực hiện bằng một thao tác đơn giản. Trang 24
26. - Trong cửa sổ Weld Schedules, lựa chọn tất cả những danh mục cần thay đổi tiêu chuẩn hàn; - Chọn Replace Standards; - Cửa sổ Replace a Weld Standard sẽ xuất hiện; Hình 2.13. Cửa sổ Replace a Weld Standard - Lựa chọn tiêu chuẩn cần thay đổi cho tiêu chuẩn hiện hành. g) Sử dụng bộ lọc Row Filters Trong một dự án có thể có rất nhiều danh mục hàn, điều này có thể gây khó khăn cho người dùng khi muốn tìm danh mục đó để chỉnh sửa bổ sung các dữ liệu cần thiết. Tuy nhiên phần mềm ShipConstructor 2014 cung cấp một công cụ rất hữu hiệu đó là bộ lọc Row Filters. Ta chỉ cần gõ một vài chữ tương ứng với danh mục đó (ví dụ lọc trong cột Location gõ “deck”, ) h) Nhập / xuất bảng danh mục hàn Cũng như các phần trước, để thuật tiện cho việc lưu trữ các dữ liệu đã được thiết lập và cho việc áp dụng vào các dự án khác. Ta có thể xuất hoặc nhập các bảng danh mục hàn có dạng file .xml. 2.2.4. Trạng thái mối hàn (Weld Statues) Trạng thái mối hàn là một danh sách các trạng thái được người dùng định nghĩa mà có thể được ấn định cho các mối hàn. Theo mặc định, tất cả các dự án có trạng Trang 25
27. thái “tạo” (Created), “chấp nhận” (Approved) và “từ chối” (Rejected). Danh sách này có thể được mở rộng bởi người dùng. Bắt buộc phải có một trạng thái mặc định, để khi các mối hàn được tạo mới sẽ dùng trạng thái mặc định đó đến khi trạng thái của chúng được thay đổi các giá trị ở trong danh sách. Mỗi trạng thái hàn có một màu được ấn định cho nó: màu này có thể ảnh hưởng tới cách mà mối hàn được thể hiện trong bản vẽ công nghệ. Phụ thuộc vào các lựa chọn thiết lâp của bản vẽ. Hình 2.14. Cửa sổ Replace a Weld Statutes 2.2.5. Nhãn hàn (Weld Tag) Tất cả các mối hàn đề có nhãn đi kèm với nó để phục vụ cho mục đích nhận biết mối hàn. Nhãn này được tạo ra bằng việc khái niệm nó sử dụng Naming Convention trong Manager và không thể chỉnh sửa nó. Mỗi mối hàn có một nhãn riêng được gán cho nó, các nhãn mối hàn phải được thiết lập trong Naming Convention trước khi tạo các mối hàn. Trang 26
28. Hình 2.15. Thiết lập Weld Tags trong Naming Convention 2.2.6. Bản vẽ quản lý hàn (Weld Drawings) Bản vẽ quản lý hàn đưa ra một cái nhìn về những chi tiết hoặc cụm chi tiết lắp ráp được lựa chọn để từ đó đưa ra một sự miêu tả hình ảnh về những mối hàn được tạo ra. a) Tạo mới một bản vẽ quản lý hàn Hình 2.16. Tạo mới một bản vẽ quản lý hàn Trang 27
29. b) Cập nhật mới dữ liệu bản vẽ Bản vẽ quản lý hàn cần luôn luôn được cập nhật thường xuyên, đặc biết là khi có những sự thay đổi và các tiêu chuẩn hàn và các danh mục hàn. - Để thực hiện cập nhận bản vẽ chọn Ribbon Structure > Weld > Update Drawing (hoặc gõ lệnh SCUPDATEDWG); - Shipconstructor sẽ xác định tất cả những chi tiết cần cập nhật; - Cửa sổ Modified Part Information xuất hiện; Hình 2.17. Cửa sổ Modified Part Information - Cửa sổ sẽ chỉ ra những chi tiết đã thay đổi trong quá trình cập nhật. c) Weld Manager Weld Manager chính là phần chính quan trọng nhất trong bản vẽ quản lý hàn khi nó giúp người dùng tạo và chỉnh sửa tất cả cả mối hàn trong dự án. - Chọn Ribbon Structure > Weld > Manager (hoặc gõ lệnh SCWELDMAN); Trang 28
30. Hình 2.18. Cửa sổ Weld Manager Cửa sổ bên trái hiển thị cây lắp ráp. Các chi tiết có thể nhập vào hoặc bỏ nhập khỏi bản vẽ sử dụng cây lắp ráp này và ngược lại các chi tiêt được chọn trong cây lắp ráp sẽ tự động được chọn trong bản vẽ. d) Tạo các mối hàn Trong cây lắp ráp lựa chọn cụm chi tiết hoặc phân đoạn cần tạo đường hàn. Hình 2.19. Tạo liên kết hàn cho các chi tiết Trang 29
31. Hình 2.20. Mối hàn được tạo thành - Ngay sau khi tạo được các liên kết hàn giữa các chi tiết với nhau, bước tiếp theo là ta phải đi thiết lập tiêu chuẩn hàn cho từng mối hàn; - Lựa chọn mối hàn cần thiết lập; Hình 2.21. Lựa chọn mối hàn cần thiết lập Trang 30
32. Hình 2.22. Lựa chọn tiêu chuẩn hàn thích hợp cho mối hàn e) Cập nhật các mối hàn cho phân đoạn Nếu các mối hàn cho một phân đoạn bất kỳ được tạo ra và sau đó các chi tiết trong phân đoạn đó bị thay thế hoặc bị loại bỏ khỏi phân đoạn vì nguyên nhân này hay nguyên nhân khác, phân đoạn đó sẽ được coi như là “out-of-date” và sẽ có ký hiệu chấm than được đặt tại phân đoạn đó (xem hình 2.23). Hình 2.23. Các phân đoạn đã out-of-date Trang 31
33. Các mối hàn này có thể được cập nhật như sau: - Trong cây lắp ráp lựa chọn các phân đoạn cần phải được cập nhật; - Chon Update Welds; - Lưu lại trạng thái của Weld Manager tại thời điểm vừa cập nhật; - Ngay khi hoàn thành, các mối hàn sẽ được cập nhật. Các mối hàn không cần thiết sẽ bị xóa bỏ, các mối nối của các chi tiết mới được bổ sung trong phân đoạn sẽ được tạo thêm liên kết hàn cho chúng, chiều dài đường hàn của toàn phân đoạn cũng sẽ được cập nhật. f) Tạo mối hàn sử dụng đường hàn do người dùng định nghĩa Khi các mối hàn được tạo ra sử dụng các loại mối hàn được mô tả ở các giai đoạn trước, đường hàn được tạo thành một cách tự động dựa trên các phần gối nhau của 2 chi tiết có liên quan. Tuy nhiên, nếu người dùng muốn lựa chọn đường hàn cho một mối hàn bất kỳ thì có thể làm như sau: Hình 2.24. Tạo mối hàn sử dụng đường hàn do người dùng định nghĩa Trang 32
34. g) Sao chép các mối hàn đã tồn tại Có nhiều trường hợp một mối ghép đơn nhưng lại có nhiều đường hàn được ấn định cho nó. Ví dụ hai chi tiết có thể có nhiều mối hàn liên kết chúng (ví dụ hai mối hàn ở hai phía là khác loại nhau). Hoặc ví dụ như trong liên kết giữa hai phân đoạn, lại có rất nhiều chi tiết trong phân đoạn mà yêu cầu về mối hàn liên kết chúng. Trong trường hợp này, mỗi một mối hàn cho từng cặp chi tiêt đó phải được ấn định. h) WeldManagement Drawing Options WeldManagement Drawing Options có các điều chỉnh thể ảnh hưởng tới việc sản phẩm hàn sẽ được hiển thị ra sao trong bản ve quản lý hàn. Các lựa chọn này có thể được thiết lập trước trong bản vẽ tiêu chuẩn. Bất kỳ bản vẽ quản lý hàn nào được tạo ra cũng sử dụng bản vẽ tiêu chuẩn sẽ có sẵn các thiết lập này. 2.2.7. Xuất ra bản vẽ lắp ráp Sau khi đã khởi tạo hoàn thiện tất cả các mối ghép hàn trên phân đoạn thi công, ta cần xuất ra bản vẽ lắp ráp để có thể kiểm tra trong quá trình thi công về sau. Hình 2.25. Tạo một bản vẽ lắp ráp Trang 33
35. Hình 2.26. Chọn loại bản vẽ lắp ráp (thông số hàn) Hình 2.27. Chọn các cụm chi tiết cần xuất đường hàn Trang 34
36. Hình 2.28. Bản vẽ lắp ráp phần hàn 2.2.8. Xuất ra báo cáo Để xuất báo cáo phần hàn ta sử dụng mô đun Report trong phần mềm ShipConstructor để có dữ liệu về chiều dài từng đường hàn, để từ đó ta có cơ sở để tính toán dự trù khối lượng phần hàn trong một dự án đóng tàu cụ thể. Trang 35
37. Hình 2.29. Báo cáo phần hàn Trang 36
38. PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. Kết luận Đề tài sau đã sau khi hoàn thành đã thực hiện được các nội dung sau: - Nắm được phương pháp thiết lập thư viện hàn trong phần mềm ShipConstructor 2014; - Tạo các mối hàn liên kết hàn của các chi tiết kết cấu thân tàu với nhau; - Xuất ra báo cáo làm cơ sở cho việc tính toán khối lượng hàn. II. Kiến nghị - Trong thời gian tới sẽ tiếp tục hoàn thiện sử dụng phần mềm ShipConstructor 2014; - Tác giả có ý tưởng sẽ xây dựng một công cụ hỗ trợ tính năng tính toán khối lượng hàn cho toàn bộ dự án cho phần mềm ShipConstructor. Trang 37
39. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phan Vĩnh Trị (2006), “Tìm hiểu về tình hình ứng dụng tin học trong ngành công nghiệp tàu thủy thế giới”, [trích dẫn ngày: 15/04/2013], URL: [2] Đỗ Quang Khải (2011), “Đóng tàu, đòi hỏi và xu thế phát triển”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Số 26, Trường ĐHHH Việt Nam, tr 56-59. [3] Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang (2006), Cẩm nang hàn, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Tiếng Anh [4] ARL - Albacore Research Ltd (2014), ShipConstructor 2014 Weld Management. Trang 38