基于BOM的船体生产设计数据管理技术研究

    0 引言

    船舶设计是船舶产品建造周期中的核心环节，设计周期占整个交船期的60%~70%；船体生产设计在整个船舶设计过程中有着非常重要的地位，是舾装各专业建模工作的基础，其数据的准确性直接影响着后道舾装建模、船舶建造的准确性。船体生产设计阶段会产生大量的交付件（如图纸、三维模型、指令等），在大多数造船厂对这些数据缺乏统一管理，仅对图纸和文件进行简单管理，下游生产部门很难获取完整且准确的设计数据，给采购配套和生产准备带来了很多困扰。近年来，国内各大造船厂一直在寻求统一管理设计制造过程中大量技术资料的方案，进而实现对设计制造过程的跟踪和信息的反馈，提高船舶设计质量，降低设计成本。

    物料清单（Bill of Material，BOM）是定义产品结构的技术文件，又称为产品结构表或产品结构树。BOM包含企业的核心数据，是产品数据管理（Product Data Management，PDM）系统的重要管理对象。目前各大船厂主要是基于图纸目录进行数据的管理，尚未提出准确的BOM模型定义及BOM转换机制，对三维模型、切割指令等非图纸数据的管理较弱。这里主要针对船体生产设计数据缺乏统一管理、各种BOM定义不清晰的问题，通过分析船体生产设计业务的特点定义船体生产设计的BOM模型及其转换方法，并结合Teamcenter软件平台构建船舶产品设计数据管理系统，实现对船体生产设计数据的结构化、过程化管理，有效保证数据的完整性、正确性和一致性，从而提高船舶产品的设计质量。

    1 船体生产设计的特点

    船舶设计建造是一项复杂的系统工程，分为初步设计、详细设计和生产设计等多个阶段。对于船厂来说，生产设计是其设计任务的主要部分。船体生产设计是在详细设计的基础上，按照现代化科学管理的要求，根据工厂的生产条件和技术水平，以合理的建造方法为指导，根据工艺阶段和施工区域的生产与管理需要，绘制工作图、管理表及提供相关的施工信息，用以指导和组织生产的设计过程，即解决“如何造船”的问题。

    国内船厂船体生产设计的特点有：①设计流程长、环节多，包括结构建模、组立图设绘、套料、加工图设绘、涂装设计、焊接设计及数据抽取等多个环节，且各个设计环节之间存在相互依赖的关系；②设计数据体量大，零件数以十万计，图纸数以万计，此外还有大量的模型和指令。

    2 船体物料项的定义

    一般情况下，BOM由主物料项、次物料项和BOM属性组成。针对船体设计建造的特点，应用面向对象的技术定义船体BOM相关的物料项及物料项间的关系，为后续船舶BOM结构模型定义提供支撑。