【ZiDongHua之方案应用场收录关键词：剑维软件 数字化转型 人工智能 大模型】
 
　　船舶设计送审「不繁」：启东中远海运海工勾勒巨轮的智慧力量
 
　　海洋，是冒险和勇气的符号。
 
　　人类从“面朝黄土背朝天”的耕织文明中抬起头，远眺汪洋那端未知的彼岸，对世界的探索既已开始。从最初的几节浮木捆绑成的小舟，到千百年来不断演进的造船技术，我们对星辰大海的征途也在船舶建造一步步精益化中渐行渐远。
 
　　条条交织错杂的海运航线勾勒出世界经济的生命线。在海运业的繁盛发展中，船舶是不遑多让的主角，但因行业特性要求，船舶的结构设计复杂而繁琐，船厂、船级社、船公司等层层把关，严格审核。如何利用数字技术让庞然巨轮在水上舞台粉墨登场？
 
　　启东中远海运海洋工程有限公司（简称启东中远海运海工，下同）专业从事船舶和海工修理改装业务40余年，拥有配套完善的水上、陆上设备设施、船舶配套服务和经验丰富、业务精湛的工程技术设计、项目管理和生产技能工人团队，船舶和海工修理改装能力居中国修船企业前列、世界一流，品牌享誉全球。
 
　　数字变革大潮势不可挡，传统模式下的船体设计送审流程逐渐跟不上时代的脚步。自二十一世纪初，启东中远海运海工锐意创新，持续推进产品多元化发展，先后交付了多个高端海工产品。三维替代二维，高质量快速的船舶设计送审新范式，是AVEVA E3D为启东中远海运海工写下的时代答案。
 
　　01
 
　　补齐短板，
 
　　从传统流程中破局立新
 
　　和其他行业一样，船舶制造行业也有大多数人一直墨守的“成规”。
 
　　这些陈旧的条条框框在船体结构设计送退审领域里，就是繁复冗杂的流程。从设计团队的图纸设绘以及前期计算校核和资料准备，到进入船级社退审阶段的分析和意见反馈，再到最终交付船厂实时生产，期间涉及无数的环节，有着相当长的时间跨度。
 
　　其中最大的问题之一，就是多方信息的交互主要是以二维图纸和报表的形式。二维文件的大行其道为流程中涉及的多方团队的协作、沟通带来了极大的阻碍。
 
　　首先，在现行送退审流程中涉及不同阶段与不同部门，各方若想推进工作需要反反复复在不同软件中进行建模。在这个过程中，作为建模数据源的二维图表无法统一，多次的建模也无法复用。
 
　　体现在二维图表上「不明确、不迅速、不同步」的信息传递使得各方团队“各说各话”，带来频繁出错、效率低下、对修改和更新响应迟缓的结果。
 
 
　　△传统送退审流程
 
　　△基于E3D的新流程信息传递对比
 
　　>>右滑查看更新后流程<<
 
　　修改和优化是与设计一体共生的，一艘船舶从设计灵感诞生之初到最后入水必然要经历多方的反馈和校核。但以二维图纸为载体的送退审模式让这一过程变得困难重重。
 
　　随着船舶结构设计的日益复杂化，设计团队对复杂结构的图面表达也因二维图纸的局限而频频出错。角落上手动标注的注释信息、图框内拥挤的说明文字，诸如此类都需要读图人员与审图工程师反复沟通，尽管如此，遗漏和差错仍然偶有发生。
 
 
　　△典型的送退审图纸举例
 
　　正如经典的木桶理论，长板再长，一支桶究竟能装多少水最终也将受制于短板。
 
　　想要从根本上开启船舶设计的变革，重塑船体设计送审流程，提高船舶建设的效率，启东中远海运海工必须优先锁定“短板”：
 
　　船舶设计中的送退审工作，本质上是信息的传递，如何实现信息传递的可视化，提高信息传递的效率和准确性？
 
　　如何复用模型，减少重复的建模工作？
 
　　如何将日新月异的计算机信息技术、数字化新技术融入到船舶设计和生产活动中，让送退审信息交流更方便，使得船舶设计工作更加绿色、智能？
 
　　既要治标，也要治本。启东中远海运海工全新构建的基于AVEVA E3D HULL的三维送审流程成为了破局的关键。
 
　　02
 
　　重塑流程，
 
　　送审卓尔不「繁」
 
　　传统模式下，在结构设计进度30~40%左右时，有限元设计师将投入计算与分析流程；在设计进度达到约90%时，送审图纸与相应的有限元分析报告才能得以产出，也就是说，设计建模、建网、计算与分析存在一定的重叠，团队成员要“一边设计一边计算”，但设计过程中的修改却无法同步到计算与分析工作中，导致了送审图纸与提交的报告不一致。
 
 
　　△E3D OCX三维送审流程优化
 
　　AVEVA E3D帮助启东中远海运海工彻底改写了这一局面，数字化、自动化的强大实力大大激发了团队的生产力和创造力：
 
　　0
 
　　1
 
　　简化送审——在基于E3D OCX三维送审的模式中，船级社所接收的二维图表被OCX格式文件所取代，启东中远海运海工的设计团队得以在结构设计具备较高完成度的阶段输出OCX格式文件用于三维送审。
 
　　0
 
　　2
 
　　多元优势——E3D输出的理想化模型可被用于有限元分析，节省建模时间，保证模型与设计的高度一致性，提高计算分析工作的响应速度；输出的理想模型可不划分网格，并且可对各种类型的节点进行调整，忽略有限元不关注的节点信息。
 
　　0
 
　　3
 
　　缩短时间——在处理规模庞大的模型时，从网格划分到模型的迭代运行，每一步骤均需投入大量的时间成本。E3D有效缩短了有限元工程师在模型构建上的时间，为他们释放出更多时间进行更为精细的优化和深入的分析工作。
 
　　04
 
　　模型复用——在AVEVA E3D中，详细设计阶段建立的模型和生产设计来自同一数据源，因此无论是有限元分析、船级社送退审工作，还是落实到最终的生产设计环节，都无需重新建模，达成了从详细设计到生产设计全周期降本增效的「一箭N雕」。
 
　　△三维送审的多重价值
 
　　03
 
　　删繁就简，
 
　　三维送审验证项目测试成果
 
　　在系统上线后，启东中远海运海工选择了油轮的一个中部货油舱进行三维送审验证项目测试，取得了非常瞩目的成果。
 
　　△中部货油舱二维图纸示例
 
　　团队利用AVEVA E3D HULL DESIGN进行了服务器部署数据库，使用QUICK GRID功能快速创建了标尺坐标系统，基于E3D平台进行了对该货油舱外板曲面、曲面板架、平面板架等多个环节的建模和设计优化，并最终导出中间格式的3Docx格式文件用于结构送审。
 
　　3Docx格式为船级社开放式三维转换（Open Class 3D Exchange Format，3DOCX），是一种专为船舶设计行业而生、在XML文件格式扩展出来的船舶设计三维送审用的新的标准格式。类似于XML格式，可读性、可编辑性强，便于开发。
 
　　其中，E3D板架建模对于传统建模的升级可谓是“革命性”的：
 
　　全新的3D引擎渲染更加精细，三维操作更加流畅；
 
　　不再有传统的BLOCK概念，使用SITE、ZONE的统一方式来管理传统设计中的分段；
 
　　放弃了SP4/SP5中二维驱动三维的建模方式，使用直接的三维建模方式，对新用户更加友好；
 
　　放弃了可编辑语句scheme驱动模型，使建模工作的门槛降低；
 
　　引入了Surface Arrangement、Curve Arrangement和Space Arrangement概念，取代SP4/SP5中的RSO和Space，使得应用更加灵活，编辑更加方便；
 
　　方便的板架拷贝和带Link克隆，相似板架的拷贝和修改非常方便。
 
　　目前，AVEVA、DNV中国与启东中远海运海工正在研究制定本项目合作框架，确定在测试项目中E3D导出的3Docx格式文件提交方式以及项目送、退审具体操作方式，计划年底完成全流程的项目送退审工作。
 
　　04
 
　　迎难越险，
 
　　融合新兴技术
 
　　从传统到新篇的数字化未来必然不是一蹴而就的坦途，启东中远海运海工在飞速的进步中依然看到了标准制定以及兼容性问题、国际合作的复杂性，以及标准的更新和维护等亟待解决的重重挑战。
 
　　但翻越挑战，从0到1，不仅是数据的底色，也是AVEVA数字化解决方案的使命所在。
 
　　AVEVA正在与启东中远携手深耕，将新兴技术融入三维送审工作，应用人工智能大模型改变传统设计模式，利用数据预测优化设计过程，提高设计效率，实现数据的可视化，提高设计的直观性和精确性。并通过数字化技术融合造船过程知识并通过建模仿真与优化，将信息技术全面应用于船舶设计、制造、试验、运维、管理、经营和决策等全过程。
 
　　从来便如此的不一定是对的。无惧「破旧」，果敢「立新」，AVEVA E3D的入局让启东中远海运海工的船体设计送审流程「不繁」；巨轮乘风破浪，征途愈行愈远，在数字化转型的道路上，双方合力，正在缔造「不凡」。
 
　　*本文来源于启东中远海运海洋工程有限公司软件运维工程师夏涛在2024剑维软件中国用户大会上的演讲《应用E3D进行船体设计三维送审》