1. Phóng dạng đường hình dáng vỏ tàu tỷ lệ 1:1 bằng phần mềm trên máy tính
Đây
là khâu then chốt, giảm được rất nhiều thời gian trong đóng tàu. Ví dụ :
Để phóng dạng tàu cỡ vạn tấn theo phương pháp thủ công mất 2-3 tháng
thì với phương pháp phóng dạng bằng phần mềm trên máy tính chỉ còn 7-9
ngày.
Phương pháp phóng dạng thủ công trên sàn phóng có các đặc điểm sau :
- Sàn phóng dạng phải có diện tích đủ lớn để vẽ tỷ lệ 1:1
- Chất lượng sàn phải đảm bảo phẳng, không cong vênh biến dạng ít khi nhiệt độ thời tiết thay đổi
- Số lượng nhân công phóng dạng: khoảng 7-9 người.
- Vỏ tàu thực được mô hình tượng trưng bằng các đường hình thực.
- Độ trơn của vỏ phụ thuộc kinh nghiệm của người thợ phóng dạng (ngắm bằng mắt theo lát gỗ, khớp các mặt chiếu . . .).
-
Đối với những vùng có độ cong phức tạp (mũi quả lê, vòm đuôi,..) khi
phóng dạng thường bị đơn giản hoá cho phù hợp với điều kiện dựng bằng
thước lát.
- Thời gian lâu. Riêng việc sơn và kẻ lại ô mạng trên sàn phóng đã mất khoảng 1 tháng.
Khi
sử dụng phần mềm phóng dạng, vỏ tàu được mô hình hoá hoàn toàn trong
không gian 3 chiều trên máy tính. Các ưu điểm của phóng dạng trên máy
tính là :
- Không bị giới hạn bởi diện tích sàn phóng dạng, cỡ tàu phóng dạng lớn bất kỳ.
- Sàn phóng phẳng tuyệt đối, không bị biến dạng do điều kiện thời tiết
- Số lượng nhân công phóng dạng chỉ còn 1 đến 2 người
- Vỏ tàu thực được mô hình hoá bằng các mặt cong 3 chiều có sai số nhỏ nhất so với vỏ thiết kế.
-
Chất lượng vỏ tàu thực được đánh giá theo hai tiêu chí: phù hợp với trị
số thiết kế và trơn. Thay cho việc dùng mắt và kinh nghiệm khi phóng
dạng thủ công, phần mềm có nhiều công cụ để kiểm tra hai tiêu chí nói
trên: bảng sai số so với đường hình thiết kế, biểu đồ độ cong của các
đường hình thực, biểu đồ màu các loại độ cong của từng vùng vỏ (độ cong
Gauss, độ cong trung bình). Các công cụ để điều chỉnh vỏ cũng phong phú
và linh hoạt hơn so với dùng thước lát: có thể dựng chính xác các vùng
vỏ là mặt khả triển, mặt kẻ; dựng hai mặt cong tiếp tuyến với nhau,
chỉnh trơn từng đường, từng khu vực.
- Thời gian nhanh: trong vòng 7-9 ngày đã có thể xuất ra toàn bộ số liệu đường hình thực.

Hình 1. Đường hình dáng đã chỉnh trơn
Một
trong những ưu điểm quan trọng của phóng dạng bằng máy là đảm bảo được
độ trơn tốt nhất của vỏ tàu thực. Trước đây, khi đóng các loại tàu cao
cấp ta thường không chú ý đến điều này. Một con tàu mặc dù có tuyến hình
thiết kế tốt nhưng khi đóng có vỏ không trơn sẽ làm tăng sức cản, tăng
suất tiêu hao nhiên liệu, giảm tính ăn lái, quay trở,..
Tuy nhiên
cũng cần chú ý rằng phần mềm không tự động phóng dạng vỏ. Mặt cong vỏ
tàu là một mặt cong phức tạp được tổ hợp từ nhiều loại mặt cong khác
nhau: có mặt dựng được chính xác như mặt kẻ, mặt khả triển; có mặt phải
xấp xỉ gần đúng bằng các hàm B-spline. Do đó việc dựng vỏ trên máy tính
mặc dù có nhiều công cụ hỗ trợ vẫn đòi hỏi rất nhiều kinh nghiệm, kỹ
năng của người phóng dạng.
2. Sử dụng bệ khuôn xoay trong lắp ráp các phân tổng đoạn mạn có độ cong phức tạp.
Đối
với tàu cỡ 12500DWT các phân đoạn mạn có kích thước lớn và cong phức
tạp. ứng dụng chế tạo bệ khuôn xoay vào thi công tiết kiệm rất nhiều
nhân công , vật tư chế tạo bệ khuôn, đặc biệt là chất lượng tăng và tiến
độ tăng nhiều so với cách làm truyền thống.
Dùng bệ khuôn theo phương pháp truyền thống không xoay :
Trong phương pháp này, bệ khuôn được dựng đúng theo vị trí thật của phân đoạn. Do đó:
- Tốn kém vật tư chế tạo bệ khuôn (kích thước lớn)
-
Lắp ráp các phân đoạn trong điều kiện thi công khó khăn(người thợ hàn
và lắp ráp trong tư thế hàn đứng không thoải mái), do đó thời gian lắp
ráp lâu.
- Chất lượng hàn và lắp ráp chưa cao do phải thao tác trong điều kiện khó khăn, dùng nhiều mối hàn leo.
- Số lượng nhân công thi công nhiều
Dùng bệ khuôn xoay:
Trong
phương pháp này, bệ khuôn được xoay nằm ngang sao cho góc nghiêng của
bệ khuôn so với phương ngang là nhỏ nhất. Các ưu điểm:
- Tiết kiệm vật tư chế tạo bệ khuôn (kích thước nhỏ gọn , chiều cao cột chống giảm đáng kể)
-
Lắp ráp phân đoạn trong điều kiện thi công dễ dàng (Phân đoạn được xoay
sang vị trí nằm ngang, người thợ dễ thao tác hàn và lắp ráp)
- Chất lượng hàn và lắp ráp chính xác cao do thao tác trong điều kiện thuận lợi, dùng nhiều mối hàn bằng.
- Tiết kiệm nhân công


Hình 3,4 . Phân đoạn mạn sau khi xoay
Theo
so sánh ở trên, chúng ta thấy rằng việc áp dụng bệ khuôn xoay là rất
cần thiết đối với tàu cỡ lớn. Phương pháp phóng dạng thủ công trên sàn
phóng cũng có thể cấp được các trị số cho việc dựng bệ khuôn xoay nhưng
thao tác phức tạp và mất rất nhiều thời gian. Phần mềm ShipConstructor
có thể xác định được góc xoay tối ưu của bệ khuôn và nhanh chóng đưa ra
các số liệu cần thiết cho việc dựng và thi công trên bệ khuôn xoay.
3. Dựng mô hình khai triển ống luồn neo hình dạng phức tạp thi công chính xác dưới bệ lắp ráp
Loạt
tàu 12500DWT ống luồn neo được thiết kế có hình dạng khá phức tạp. Khi
thi công ống luồn neo phải đảm bảo kích thước, góc độ thả neo chính xác
theo thiết kế là rất khó khăn. Đặc biệt càng khó khăn hơn nếu thi công
lắp ráp ống neo trên triền đà. Để giải quyết vấn đề trên theo cách làm
cũ ống luồn neo sẽ được dựng mô hình bằng gỗ trong sàn phóng và được thi
công tách rời theo mô hình sau đó được lắp ráp chính xác với phân đoạn
mạn ngay trên bệ lắp ráp.
Theo phương pháp thủ công trên sàn phóng :
Để có được trị số chế tạo mô hình người thợ phóng dạng phải mất nhiều thời gian (khoảng 14 ngày).
- Xác định các giao tuyến của các mặt cong giữa ống neo và vỏ tàu
- Xác định chính xác góc độ hướng thả neo theo thiết kế
- Kiểm tra vị trí thả neo đảm bảo không va chạm với vỏ tàu
Theo phương pháp mô hình hoá trên máy tính :

Mô hình hoá hoàn toàn hình dạng ống neo chính xác trong không gian 3D cấp trị số nhanh và chính xác (khoảng 2-3 ngày).

Hình 5,6. Mô hình ống neo 3D trên vỏ tàu và thực tế thi công
Đặc biệt có thể kiểm tra thả neo thử ngay trên mô hình 3D xem có đảm bảo không va chạm neo với vỏ tàu dễ dàng.
4. Uốn chi tiết thép hình (khung sườn, sống dọc mạn,xà dọc mạn, đà dọc đáy . . .) không cần dưỡng :
Theo
cách làm truyền thống : Người thợ phải lên sàn phóng chế tạo dưỡng gia
công thép hình (bằng thép lập là đánh cong, bằng gỗ dán mỏng ) uốn sườn,
uốn sống dọc mạn . . . theo hình dạng vẽ tỷ lệ 1:1 trên sàn phóng sau
đó gia công để được hình dạng theo dưỡng. Người thợ mất khá nhiều thời
gian để hoàn thành công việc này.
Sử dụng phần mềm máy tính : Sau khi
nhập số liệu cần thiết (kích thước, hình dạng thép hình, . . .) phần
mềm tính toán khai triển duỗi thẳng chi tiết uốn cong và tính toạ độ
đường cong uốn ngược trên thanh duỗi thẳng. Người thợ chỉ lấy dấu đường
cong uốn ngược trên thanh duỗi thẳng sau đó gia công sao cho đường cong
chuyển thành đường thẳng thì thu được thép hình uốn cong theo yêu cầu.
So sánh cho thấy sử dụng phần mềm có những ưu điểm sau :
- Tiết kiệm vật tư chế tạo dưỡng gia công
- Giảm thời gian chế tạo gia công chi tiết
- Tiết kiệm nhân công
5. Sử dụng bản vẽ lắp phối cảnh 3D trong thi công lắp ráp các phân tổng đoạn vỏ tàu thủy.
Trước
tiên, dựa theo mặt cong vỏ đã dựng được ở phần trên, các chi tiết kết
cấu khung xương được vẽ dựng chính xác trong không gian 3 chiều. Việc
dựng kết cấu 3 chiều này sẽ tạo ra kết cấu chính xác của tàu theo tỷ lệ
1:1. Các sai sót trong thiết kế kỹ thuật được phát hiện hết. Cùng với
việc dựng kết cấu, toạ độ trọng tâm, diện tích, trọng lượng từng chi
tiết kết cấu và từng cụm, phân đoạn, tổng đoạn được tự động tính toán
chính xác.
Sử dụng phần mềm ShipContructor cho phép tạo các bản vẽ
lắp ráp dạng 3D (3 chiều). Đây là một hướng mới trong lắp ráp. Phần mềm
có thể tự động tạo ra các bản vẽ lắp ráp phối cảnh từ mức đơn giản nhất
(ví dụ: một panel gồm tấm và các nẹp trên đó) cho đến các mức lắp ráp
phức tạp hơn (các block, phân đoạn, tổng đoạn). Các bản vẽ lắp ráp dạng
phẳng truyền thống chỉ còn dùng trình đăng kiểm.
* Ưu điểm của bản vẽ lắp ráp 3D :
-
Người thợ lắp ráp dễ đọc, hạn chế tối đa nhầm lẫn khi phải xem nhiều
bản vẽ phẳng để hình dung lắp ráp các chi tiết với nhau như thế nào.
- Cho phép phân mức lắp ráp theo nhiều mức phù hợp khả năng công nghệ của nhà máy chế tạo.
- Cán bộ quản lý sản xuất dễ dàng theo dõi tiến độ,khối lượng công việc, vật tư sử dụng . . .
-
Thời gian lắp ráp giảm đáng kể (Theo kinh nghiệm của nước ngoài, việc
dùng các bản vẽ lắp phối cảnh có thể giảm được 50% thời gian lắp ráp).


Hình 7. Bản vẽ lắp tổng đoạn buồng máy tàu hàng12500DWT đóng tại Hạ Long
Hình 8. Bản vẽ lắp tổng đoạn mũi quả lê tàu dầu 13500T đóng tại Nam Triệu
* Để tận dụng được ưu điểm trên nhà máy cần đáp ứng những yêu cầu sau :
- Trang bị máy cắt CNC có khả năng vạch dấu tự động (Lấy dấu, ghi ký hiệu tên chi tiết tự động )
- Đội ngũ kỹ thuật trẻ được đào tạo sử dụng phần mềm thành thạo kết hợp với cán bộ kỹ thuật lâu năm nhiều kinh nghiệm.
6. Hạ liệu tự động và cắt, vạch dấu tự động:
Sau
khi đã có bản vẽ gia công các chi tiết vỏ và kết cấu, phần mềm cho phép
hạ liệu tự động các chi tiết cùng chiều dầy trên các tờ tôn đã mua. Quá
trình hạ liệu tự động sẽ sắp xếp các chi tiết sao cho lượng tôn phế
thải là ít nhất. Việc hạ liệu trên máy nhanh hơn rất nhiều so với hạ
liệu thủ công trên từng tờ tôn.
Các bản hạ liệu sẽ được chuyển mã đưa
thẳng vào máy cắt CNC để cắt tự động. Trong khi thi công tàu 12500DWT,
nhà máy đóng tàu Hạ long do tin tưởng vào thiết kế và trình độ gia công
đã quyết định cho cắt các chi tiết chính xác, không để lượng dư lắp ráp
(chỉ để lượng dự đấu đà). Thực tế cho thấy quyết định trên là đúng: các
sai sót do thiết kế hoặc gia công không đáng kể, rút ngắn được rất nhiều
thời gian lắp ráp.
Khi máy cắt CNC có bộ phận vạch dấu tự động thì
trên các chi tiết cắt ra đã có sẵn các vạch dấu vị trí các chi tiết lắp
ráp khác, các mã hiệu chi tiết, các ký hiệu hướng dẫn lắp ráp. Do đó bỏ
qua được công đoạn lấy dấu lắp ráp bằng tay và quá trình lắp ráp cũng
nhanh hơn nhiều.
7. Thi công phân tổng đoạn đáy thành modul đã lắp sẵn ống, thi công các hệ ống trong buồng máy bằng phần mềm ShipConstructor
Hiện
nay công ty đã triển khai thiết kế thi công xong các hệ ống dưới đáy
đôi và đang triển khai một số hệ thống ống phức tạp trong buồng máy tàu
hàng 12500DWT bằng phần mềm . Nhằm hướng tới các phân tổng đoạn khi đấu
lắp trên triền đà đã được lắp đặt ống và các thiết bị đầy đủ trước khi
đấu đà.
Ưu điểm khi sử dụng phần mềm:
- Các hệ thống ống có thể
thi công ngay sau khi có thiết kế, không phải chờ đến khi lắp xong vỏ và
trang thiết bị buồng máy như cách làm truyền thống. Do đó giảm thời
gian đóng tàu nói chung.
- Giảm đáng kể thời gian thi công tàu trên triền đà
- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, tính mỹ thuật và dễ công nghệ
- Đối với các tuyến ống dưới đáy đôi hoàn toàn xác định và khoét lỗ ống xuyên qua chính xác, dễ dàng.
-
Đối với các tuyến ống trong buồng máy dễ dàng kiểm tra, lường trước các
va chạm, chồng chéo của các tuyến ống khi đã được mô hình hoá trên máy
tính. Do đó đưa ra bản vẽ thi công rất chính xác các tuyến ống, giảm
thiểu sai sót so với phương pháp thủ công đi ống theo kinh nghiệm (đi
đến đâu biết đến đó).
- Đưa ra bản vẽ thi công chính xác, tiết kiệm nhiều chi phí so với phương pháp thi công ống thủ công theo kinh nghiệm
-
Đối với các hệ thống ống phức tạp (hệ điều khiển khí nén thuỷ lực, hệ
điều khiển van tự động . . .) để thi công chính xác theo phương pháp
kinh nghiệm là rất khó khăn. Sẽ dễ dàng được khắc phục khi áp dụng phần
mềm mô hình hoá 3D.
- Các số liệu gia công ống đưa thẳng sang máy uốn ống CNC.

Hình 9. Một số hệ ống trong buồng máy tàu hàng 12500DWT
Sử
dụng phần mềm triển khai các hệ ống phức tạp trong buồng máy là rất cần
thiết, giảm đáng kể thời gian đóng tàu, tiết kiệm chi phí vật tư sản
xuất, dễ dàng trong quản lý tiến độ thi công ống tàu. Tiếp sau hệ thống
ống, công ty sẽ triển khai thiết kế đi các hệ thống ống thông gió, cấp
nhiệt bằng module HVAC của bộ phần mềm ShipConstructor.
8. Một số kinh nghiệm khác:
Để ứng dụng thành công công nghệ mới, ngoài các yếu tố kỹ thuật thì các yếu tố con người là then chốt. Kinh nghiệm cho thấy:
1.
Hệ thống lãnh đạo nhà máy phải mạnh, thống nhất, quyết đoán chính xác
những vấn đề cần làm, đơn vị cần hợp tác. Nhà máy đóng tàu Hạ long đã
làm được điều này, trong khi có những đơn vị khác dậm chân tại chỗ.
2.
Dây chuyền sản xuất phải đồng bộ cả về máy móc thiết bị và con người.
Ví dụ: đã thiết kế thi công bằng phần mềm thì nên cắt tự động, kỹ sư KCS
phải có thói quen mới kiểm tra sản phẩm trên màn hình máy tính, trên
các bản vẽ kiểu mới.
3. Phải kết hợp được đội ngũ cán bộ kỹ thuật,
công nhân lâu năm có nhiều kinh nghiệm thực tế với đội ngũ kỹ sư trẻ sử
dụng phần mềm thành thạo.
Trình bày ở trên là một số kinh nghiệm Công
ty cổ phần kỹ thuật công nghệ tàu thủy (Vinashin Engineering) đã và
đang được áp dụng tại các đơn vị đóng tàu lớn (Nhà máy đóng tàu Hạ Long,
Công ty CNTT Nam Triệu, NM đóng tàu Bạch Đằng . . .) trong Tổng công ty
công nghiệp tàu thủy Việt Nam. Những giải pháp trên tuy còn có một số
hạn chế do việc đầu tư đổi mới công nghệ chưa đồng bộ nhưng đã góp phần
tăng nhanh tiến độ sản xuất,chất lượng sản phẩm tăng, tiết kiệm được
nhiều chi phí (Ví dụ: thời gian đóng vỏ tàu 12500DWT tại Hạ Long khi hạ
thuỷ chỉ còn 4 tháng giảm đáng kể so với trước đây 7-8 tháng). Công ty
Vinashin Engineering hoạt động theo hướng “ Nghiên cứu ứng dụng các công
nghệ mới vào ngành Công nghiệp Tàu thủy Việt nam, phục vụ cho mục tiêu
đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, đi tắt đón đầu đưa ngành Công
nghiệp Tàu thuỷ Việt nam lên vị trí thứ ba trong khu vực “ nên luôn luôn
không ngừng nghiên cứu từng bước áp dụng công nghệ đóng tàu tiên tiến
vào thực tế ngành đóng tàu Việt Nam. Ngoài các đơn vị truyền thống (NMĐT
Hạ Long, NMĐT Bạch Đằng, CTY CNTT Nam Triệu, NMĐT Bến Kiền . . . ) Công
ty Vinashin Engineering sẵn sàng hợp tác với các đơn vị liên quan có
nhu cầu đổi mới công nghệ trong và ngoài Tổng công ty. theo
Vinashin.com.vn
Theo nguồn bài viết (http://shipbuilding.forums1.net)

woao.... nhiều thế

Uh, Ứng dụng của shipcontructor 2008 vào việc đóng tàu là không thể bàn cải về tiện ích của nó. Hiện nay ai muốn học và biết về shipcontructor đều phải trả giá bằng (money) các bạn.
"Mọi thứ đều có cái giá của nó "