Ứng dụng công nghệ thông tin trong quy trình thiết kế phóng dạng tàu thuỷ và hệ thống đường ống trong thân tàu

Ứng dụng công nghệ thông tin trong quy trình thiết kế phóng dạng tàu thuỷ và hệ thống đường ống trong thân tàuTổng quan về công nghiệp đóng tàu trên thế giới, thực trạng công nghệ đóng tàu của Việt Nam những năm gần đây. ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế công nghiệp đóng tàu. Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Shipconstructor. Sự phát triển của hệ thống quản lý kỹ thuật theo định dạng công nghệ mới. Các kết luận và kiến nghị.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TRONG QUI TRÌNH THIẾT KẾ PHÓNG DẠNG TÀU THUỶ VÀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG TRONG THN TU NGNH: CễNG NGH C KH Đỗ THế VINH Người hướng dẫn khoa học: PGS TSKH TẠ DUY LIÊM Hà Nội – 2006 LỜI CAM ĐOAN Luận văn giao nhiệm vụ nghiên cứu với đề tài: “Ứng dụng cơng nghệ thơng tin qui trình thiết kế phóng dạng tàu thuỷ hệ thống đường ống thân tàu” Tác giả hoàn thành nghiên cứu đề tài với nội dung sau: - Phân tích trạng cơng nghệ nhà máy đóng tàu Việt Nam - Trên sở đó, nghiên cứu phần mềm ShipConstructor, ứng dụng giải tốn điển hình cơng nghệ phóng dạng thiết kế hệ thống đường ống - Nhận định cải tạo hệ thống quản lý kỹ thuật q trình triển khai cơng nghệ phóng dạng thiết kế hệ thống đường ống, nâng cao tiêu kinh tế kỹ thuật Tác giả xin cam đoan trực tiếp thực toàn nội dung nghiên cứu trình bày, khơng có chép hay gian lận Các nội dung đảm bảo theo yêu cầu đề tài đăng ký đề cương Đỗ Thế Vinh MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái qt cơng nghiệp đóng tàu giới: 1.1.1) Công nghiệp đóng tàu Châu Âu: 1.1.2) Cơng nghiệp đóng tàu Nhật Bản: 10 1.1.3) Cơng nghệ đóng tàu Hàn Quốc: 11 1.1.4) Cơng nghệ đóng tàu Trung Quốc: 13 1.1.5) Mục tiêu hướng phát triển công nghệ đóng tàu giới: 14 1.2 Thực trạng cơng nghệ đóng tàu Việt Nam năm gần đây: 16 1.2.1) Nhưng hội thách thức cho ngành đóng tàu Việt Nam: 16 1.2.2) Cơng nghệ đóng tàu Việt Nam: 18 CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ ĐĨNG TÀU 29 2.1 Các cơng đoạn thơng tin qui trình đóng tàu: 29 2.2 Một số phần mềm sử dụng ngành đóng tàu nay: 31 2.2.1) Phần mềm AutoShip: 31 2.2.2) Phần mềm Nupas-Cadmatic: 33 2.2.3) Phần mềm Tribon: 36 2.2.4) Phần mềm ShipConstructor: 39 2.3 Chọn lựa sản phẩm hướng đầu tư công nghệ: 42 CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SHIPCONSTRUCTOR 45 3.1 Ứng dụng phần mềm mơ hình hố hình dạng vỏ tàu: 45 3.2 Ứng dụng phần mềm mơ hình hố kết cấu thân tàu: 55 3.3 Ứng dụng phần mềm mơ hình hố thiết bị hệ thống đường ống: 61 CHƯƠNG IV: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ - KỸ THUẬT THEO ĐỊNH DẠNG CÔNG NGHỆ MỚI 68 4.1 Tính tất yếu q trình đổi cơng nghệ: 68 4.2 Hệ thống quản lý - kỹ thuật theo định dạng công nghệ mới: 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 76 T 25T T T T 25T T 25T T T 25T T T T T T T T T T T T T T 25T T T T T T T 25T T T 25T T T 25T T T T T T T T 25T T T T T 25T T T T T T 25T T T 25T T T 25T T T T T T T T 25T T T 25T T T T 25T T T 25T 25T DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 2D Two Dimensional 3D Three Dimensional ABS American Bureau of Shipping (U.S ship classification society) CAD Computer Aided Design CAE Computer Aided Engineering CAM Computer Aided Manufacturing CGT Compensated Gross Ton CIM Computer Intergraded Manufacturing CNC Computer Numerical Control CSIC China Shipbuilding Industry Corporation CSSC China State Shipbuilding Corporation DNV Det Norske Veritas (Norway ship classification society) DWT Deadweight Tonnage EU European Union GL Germanicscher Lloyd (Germany ship classification society) HVAC Heating Ventilation Air-condition NC Numerical Control NK Nippon Kaiji Kyokai (Japan ship classification society) NSRP National Shipbuilding Research Programming TEU Twenty-foot Equivalent Unit VINASHIN Vietnam Shipbuilding Industry Corporation M U I Tính thiết đề tài: Công nghiệp tàu thuỷ ngành khí có lịch sử hình thành phát triển sớm nước ta Trong thời kỳ đầu phát triển, với giúp đỡ nước khối xà hội chủ nghĩa cũ, nhà máy đóng tàu Việt Nam đà có tảng lĩnh vực khí tàu biển Tuy nhiên, trình độ công nghệ lúc chủ yếu sửa chữa tàu biển, việc đóng hạn chế Trải qua thời kỳ bao cấp khó khăn, lợi việc tiếp cận sớm dần yếu quản lý điều hành kinh tế vĩ mô, công nghệ trở nên lạc hậu ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam dần thụt lùi so với nước khu vực giới Nhưng 10 năm trở lại đây, từ năm 1996, đánh dấu thay đổi ngành công nghiệp tàu thuỷ kiện thành lập Tổng công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam (Vinashin) năm 2006 việc thành lập Tập đoàn kinh tế Công nghiệp tàu thuỷ (Vinashin Group) Công nghệ đóng tàu vận tải khai thác đường biển nước ta đà có nhiều tiến đáng kể Đặc biệt công nghiệp đóng tàu biển, năm gần đây, Việt Nam lên nước có tiềm đóng tàu biển Công nghệ đóng tàu nước đà chế tạo loại tàu có chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế tàu hàng khô 6.500DWT, 12.500DWT, tàu chở dầu 13.500DWT, tàu chở Container 1016TEU Thời gian vừa qua Vinashin đà đóng xuất thành công loại tàu hút bùn từ 1000m3/h đến P P 1,500m3/h, loại tàu kéo, sà lanVới hợp đồng đóng 17 tàu hàng khô P P 53.000 DWT dự án triển khai đóng tàu dầu 100.000 DWT, công nghệ đóng tàu bước phát triển mạnh mẽ Đứng trước hội lớn đó, ngành công nghiệp tàu thuỷ phải đối mặt với nhiều thách thức trình xây dựng phát triển Khơng ý kiến chun gia phân tích kinh tế nhìn nhận góc độ khách quan cho rằng; Việt Nam lãng phí năm tỷ USD, mà nguyên nhân gây xuất phát từ sách, chủ trương đầu tư cho cơng nghiệp, có đầu tư cho cơng nghiệp đóng tàu (D.Dapice, 2006) Trong chủ trương đường lối Đảng Nhà nước cơng nghiệp hố đại hoá, phấn đấu mục tiêu đến năm 2015 Việt Nam trở thành nước đóng tàu lớn thứ giới Bằng số vốn Chính phủ cho vay từ việc phát hành trái phiếu dự tính huy động vốn tương lai gần, chủ tịch tập đồn Vinashin - Phạm Thanh Bình - vạch mục tiêu đầu tư phát triển sau: - Thứ đầu tư phát triển dự án phục vụ cho việc đóng tàu xuất - Thứ hai đầu tư vào cơng trình cơng nghiệp phục vụ cho việc đóng tàu xuất Ví dụ làm thép đóng tàu, sản xuất động tàu thuỷ máy móc trang thiết bị tàu thủy - Thứ ba đầu tư vào dự án nâng cao lực khoa học công nghệ đào tạo nguồn nhân lực - Thứ tư đầu tư vào hệ thống vận tải ven biển Bắc - Nam để tạo đường cao tốc biển để vận chuyển hàng hoá hành khách Xuất phát từ nhận định khách quan sách chủ quan, việc triển khai phát triển xây dựng ngành cơng nghiệp đóng tàu xuất vận tải đường biển không thực đơn giản Vấn đề đặt là, chọn lựa ưu tiên phát triển mở rộng để thực “cơng nghiệp hố” hay ứng dụng, đầu tư vào công nghệ cao để “hiện đại hố” kết hợp hài hồ bước để phù hợp với lực nội ngành cơng nghiệp khí đóng tàu Việt Nam II Mục đích đề tài: Trên sở tìm kiếm, chọn lựa hướng phát triển cho ngành công nghiệp đóng tàu, nhìn tổng thể qua việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin qui trình thiết kế cơng nghệ đóng tàu thuỷ cần thiết Thông qua nghiên cứu lý thuyết triển khai ứng dụng thực tế, đề tài mong muốn cải tạo hệ thống quản lý kỹ thuật trình triển khai cơng nghệ phóng dạng thiết kế đường ống thân tàu, nâng cao tiêu kinh tế kỹ thuật Qua có nhìn sâu rộng việc thay đổi chuyển dịch hướng công nghệ, qui trình phương pháp tổ chức sản xuất, nâng cao suất, chất lượng sản phẩm III Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng công nghệ thông tin ngành cơng nghiệp q trình tất yếu cần thiết Trong ngành cơng nghiệp đóng tàu, cơng nghệ thơng tin tự động hố chiếm vị trí quan trọng bước đột phá Nó tác động đến lĩnh vực từ thử nghiệm, thiết kế kỹ thuật, thiết kế thi công công nghệ gia công, lắp ráp… Trong phạm vi nêu trên, lĩnh vực thiết kế công nghệ lựa chọn tập trung nghiên cứu triển khai ứng dụng phần mềm Đây khâu quan trọng gắn liền với trình sản xuất, cầu nối trực tiếp từ lý thuyết đến ứng dụng thực tiễn nhà máy đóng tàu Nó liên quan đến tảng công nghệ chuyên ngành khí tàu thuỷ, đến qui mơ phạm vi sản xuất, đến mức độ lớn nhỏ sản phẩm… Đề tài tập trung phân tích trạng cơng nghệ nhà máy đóng tàu Bạch Đằng sở nghiên cứu phần mềm ShipConstructor ứng dụng giải toán điển hình cơng nghệ phóng dạng thiết kế đường ống IV Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Trên sở nghiên cứu phát triển từ phần mềm CAD thành phần mềm CAD chun dụng cho cơng nghệ đóng tàu, việc ứng dụng khai thác tính hữu ích cho phù hợp với tảng công nghệ thời Việt Nam Từ thay dần lao động thủ công hỗ trợ máy tính loại máy cơng cụ tự động, nâng cao suất, chất lượng lao động, giảm chi phí sản xuất thời gian thi cơng, tăng chất lượng sản phẩm Khai thác ứng dụng phần mềm thiết kế cơng nghệ mà đề tài trình bày gởi mở cho cơng ty, nhà máy đóng tàu hướng tư mới, vài thay đổi qui trình đầu tư định hướng phát triển sản xuất, nâng cao lực cạnh tranh thị trường nước giới CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Khái qt cơng nghiệp đóng tàu giới: 1.1.1) Cơng nghiệp đóng tàu Châu Âu: Liên hiệp Châu Âu (EU) xem nơi ngành đóng tàu giới họ giữ vị trí dẫn đầu nhiều kỷ Mãi đến năm 1956 Châu Âu bị Nhật Bản qua mặt Tuy vậy, EU ln giữ vị trí dẫn đầu loại tàu có cơng nghệ đặc biệt giá trị gia tăng cao tàu khách cao cấp, tàu chở hoá chất, tàu container Trong gần 10 năm trở lại đây, EU khơng cịn đủ sức cạnh tranh đóng tàu biển chi phí nhân cơng q cao, số lượng lao động sử dụng nhiều Không giành hợp đồng lớn khơng có nghĩa EU dần vai trò thị trường, họ tập trung vào đóng tàu kỹ thuật cao nên yêu cầu đặt hoàn toàn khác nhà máy đóng tàu hạ tầng xung quanh Trọng tâm đáng ý chuyển từ cơng việc đóng vỏ thép tuý sang công việc lắp ráp trang thiết bị Khi độ phức tạp tàu tăng tỷ trọng cơng việc đóng vỏ giảm đáng kể, cụ thể với tàu khách du lịch đại, tỷ lệ công việc lắp ráp trang thiết bị chiếm tới 80%, cơng việc đóng vỏ cịn 20% Chi phí vật tư chiếm tỷ lệ lớn tổng chi phí Một thay đổi quan trọng khác hoạt động thiết kế, quản lý ngày trở nên quan trọng khối lượng công việc chi phí tác động chung lên dự án đóng tàu Các hoạt động thiết kế, lập kế hoạch quản lý chiếm tới 10% chi phí đóng tàu khách đại Nói tóm lại, Châu Âu không cạnh tranh mặt số lượng mà họ tập trung vào chất lượng, dù đem lại giá trị cao 10 1.1.2) Cơng nghiệp đóng tàu Nhật Bản: Nhật Bản sau chiến tranh giới thứ hai, sở vật chất gần kiệt quệ, mà Nhật Bản không bị nguồn nhân lực Nhờ mà 10 năm sau chiến tranh, việc triển khai chương trình “Keikaku Zosen” (kế hoạch phát triển ngành đóng tàu), Nhật Bản vươn lên dẫn đầu giới sản lượng tàu đóng Nghành cơng nghiệp đóng tàu Nhật Bản từ năm 1952 họ đóng thành công tàu chở hàng 100.000 DWT liên tục dẫn đầu giới nhiều năm Trong giai đoạn này, Nhật Bản 10 năm để có 20% thị phần 20 năm để chiếm lĩnh gần 40% thị phần đóng tàu giới Theo Lloyd’s Register (Đăng kiểm Lloyd’s – quan đăng kiểm tàu giới) số đơn đặt hàng Nhật Bản đạt mức kỷ lục năm 2001 7,76 triệu DWT, đứng thứ hai giới Chủ yếu Nhật có xu hướng chuyển sản xuất nước ngồi Nhật có 1100 nhà máy đóng tàu, phần lớn thị phần tập trung vào tập đoàn đứng đầu là; - Mitsubishi Heavy Industrics - Sumitomo Heavy Industrics - Kawashaki Heavy Industrics - Mitsui Engineering & Shipbuilding - Ishikawajima-Harima Heavy Industrics - Hitachi Zosen Cùng với trình phát triển ngành đóng tàu, Nhật Bản đầu tư lớn cho công nghệ ngành nghệ phụ trợ cung cấp thiết bị máy móc, vật tư tàu thuỷ, công nghệ thông tin thiết bị điện tử, nâng cao mức độ tự động hố cho cơng đoạn đóng tàu Hiện nay, cạnh tranh khốc liệt Hàn Quốc Trung Quốc, Nhật Bản khơng cịn đứng đầu giới đóng tàu song có mạnh vận tải khai thác đường biển, đóng tàu hàng khơ tàu chở khí hoá lỏng 63 thiết bị “ảo” tài liệu vẽ, chờ đến giao hàng biết hình dáng, kích thước, trọng lượng thiết bị Với mơ hình thiết bị tay cộng thêm mơ hình kết cấu thân tàu, việc bố trí thiết bị trở nên đơn giản thuận tiện Những mơ hình thiết bị qua vài thao tác lệnh chuyển thành đối tượng chứa đầy đủ thông tin như: tên thiết bị, ký hiệu, chủng loại, nhà sản xuất, thể tích, diện tích chiếm chỗ, trọng lượng toạ độ trọng tâm Những thông tin cập nhật vào sở liệu để đưa thông báo trọng lượng chung toạ độ trọng tâm toàn tổng đoạn, hỗ trợ việc xác định, tính vị trí hàn tai móc cẩu tiến hành cẩu đấu tổng đoạn Quá trình so với công nghệ kiểu cũ giảm phần lớn thời gian tiến độ thi công Trên cở sở mô hình hình học khơng gian theo tỷ lệ thực, phương án xếp, bố trí đồng thời nhiều loại thiết bị hợp lý chọn lựa Công việc cịn lại tạo vẽ bố trí thiết bị trình cho quan đăng kiểm chủ tàu để thống thực Các thông tin yêu cầu thay đổi điều chỉnh giải nhanh chóng Hình 3.16: Bố trí mơ hình thiết bị (Nguồn: Phần mềm ShipConstructor) 64 Vấn đề xếp, bố trí thiết bị giải module Equipment Arrangement Việc thực mơ hình hố hệ thống ống hệ thống điều hồ thơng gió Phần hệ thống ống nói chung, nhà thiết kế tính đưa vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống ống mà thơi Vì giai đoạn thiết kế cần tính tốn, xác định; đường kính danh nghĩa, vật liệu, áp lực điểm đầu cuối hệ thống mà khơng đưa vị trí, kích thước cụ thể Do vậy, việc dựng mơ hình 3D hệ thống ống không thực dễ thao tác phần mơ hình kết cấu Cũng giống việc mơ hình chi tiết kết cấu, cần phải nhập thông số để tạo thư viện sở liệu cho q trình dựng mơ hình Q trình xử lý thơng tin tạo thư viện thực theo sơ đồ hình 3.17 Tiêu chuẩn Kích thước danh nghĩa Kiểu loại đầu mút ống Xác định kích thước Xử lý đầu mút Ống phụ kiện Các loại mối nối Catalog Hệ thống Bản vẽ ống Hình 3.17: Các bước xử lý thông tin tạo thư viện chi tiết ống - phụ kiện 65 Hệ thống đường ống không bao gồm đoạn ống khác mà với phụ kiện kèm theo bích nối, van loại, cút cong, bầu lọc…Do vậy, thông tin nhập vào nhiều với kiểu tiêu chuẩn, kích thước khác nhau, ngồi cịn cần khai báo đặc tính xử lý đầu mút ống liên quan đến kết nối phần tử hệ ống với Trong trình thiết kế chi tiết, trước vẽ hệ thống ống hồn tất việc lập phương án xếp, bố trí ống đưa so sánh tranh luận So với cách làm truyền thống việc đưa phương án xếp, bố trí mơ hình rút ngắn thời gian nhiều chờ đợi phần kết cấu vỏ đóng hồn thành Nhưng cơng việc u cầu trình độ kinh nghiệm cao, q trình tính tốn, đặt lặp lặp lại, tốn khơng thời gian Chính lẽ đó, việc tìm phương pháp tự động, giảm thiểu thời gian thiết kế, rút ngắn chuẩn hoá kế hoạch thiết kế mục tiêu cần nghiên cứu, tìm hiểu tương lai Qua giai đoạn xếp, bố trí sơ hệ thống ống đầy khó khăn phức tạp việc dựng mơ hình lại trở nên đơn giản lệnh chọn lựa thân thiện với người dùng Hình 3.18: Mơ hình hố hệ thống ống (Nguồn: Phần mềm ShipConstructor – Module Pipe) 66 Kết thúc trình mơ hình hố ta có mơ hình hệ thống ống ba chiều Trên sở liệu đó, tiến hành kiểm tra va chạm đối tượng ống, kết cấu chi tiết, thiết bị với để có điều chỉnh, thay đổi Với giao cắt ống kết cấu, chức phần Penestration đưa qui cách khoét lỗ kết cấu Trợ giúp cho việc gia công, lắp ráp đoạn ống (spool), phần mềm đưa công cụ nhập liệu dùng chung như; mẫu vẽ, thông số ghi kích thước tự động xuất vẽ thi công Các đoạn ống gia công theo vẽ phù hợp với công nghệ nhà máy q trình dựng mơ hình, người thiết kế thêm vào thông số công nghệ như; - Định chiều dài đoạn ống lắp - Quyết định việc lắp ráp theo phương pháp lắp bích hàn ống lồng - Thêm vào đoạn ống bù sai số gia công (các đoạn ống hoàn thành sau theo thực tế trường) - Sử dụng hàn cút cong hay uốn ống Kết hợp với vẽ gia công đoạn ống vẽ bố trí, lắp ráp tồn hệ thống ống thể hình 3.19 (a) (b) Hình 3.19: Bản vẽ gia công đoạn ống (a) Bản vẽ trình tự lắp ráp (b) (Nguồn: Phần mềm ShipConstructor) 67 Tuy nhiên, vẽ trình tự lắp ráp dạng 3D dù hình dung triển khai thực tế gặp khó khăn xác định vị trí đoạn ống so với kết cấu Khắc phục khó khăn đó, q trình triển khai hệ thống ống cho tàu hàng 20.000 DWT đóng Nhà máy đóng tàu Phà Rừng, nhóm thiết kế sử dụng chức Export phần mềm để xuất liệu ống, kết cấu thành file cộng thêm vài chức AutoCad xây dựng kiểu vẽ bố trí hệ thống ống hình 3.20 Các hình vẽ giữ ngun mơ hình sở liệu chuyển thành dạng 2D, việc ghi bổ xung thông tin kích thước, u cầu kỹ thuật, hình trích khu vực đặc biệt thông tin giá đỡ ống thuận tiện Công việc chứng tỏ tính linh hoạt việc khai thác, sử dụng phần mềm Coi phần mềm công cụ phối hợp nhiều cơng cụ tiện ích để giải công việc theo yêu cầu đặt Sử dụng module Manager để xuất tự động bảng tổng hợp vật tư, cung cấp thông cho việc lập kế hoạch, chuẩn bị sản xuất 68 CHƯƠNG IV: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ - KỸ THUẬT THEO ĐỊNH DẠNG CƠNG NGHỆ MỚI 4.1 Tính tất yếu q trình đổi cơng nghệ: Trước phát triển mạnh mẽ khoa học, công nghệ, việc tiếp thu, ứng dụng thành tựu công nghệ cao, cải thiện điều kiện lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm tính tất yếu q trình sản xuất Cơng nghiệp tàu thuỷ Việt Nam với mục tiêu đặt giai đoạn phát triển đứng trước nhiều hội khơng thách thức Nhiều nhà đầu tư mang theo công nghệ mới, nhiều khách hàng với yêu cầu cao sản phẩm, hội cho nhà máy đóng tàu phải bước tiếp thu đổi mới, nâng cao lực công nghệ Tuy nhiên, công nghệ quản lý công nghệ sản xuất khơng đơn nói thay đổi có mối quan hệ tương hỗ chặt chẽ với Nếu thay đổi công nghệ sản xuất mà chưa kịp thay đổi công nghệ quản lý gây lãng phí khơng khai thác hết cơng nghệ Cịn thay đổi cơng nghệ quản lý mà chưa thay đổi công nghệ sản xuất gây khó khăn việc triển khai ứng dụng, rốt lại quay công nghệ cũ Nhưng thay đổi công nghệ nhanh quản lý sản xuất, yếu tố có ảnh hưởng lớn nguồn nhân lực không theo kịp Nếu chậm thời ngày tụt hậu Do vậy, trình đổi cần phải có kế hoạch, giai đoạn, phối hợp hài hoà để bước phát triển vững mạnh 4.2 Hệ thống quản lý - kỹ thuật theo định dạng công nghệ mới: Việc ứng dụng phần mềm CAD/CAE tăng cường, hỗ trợ giai đoạn thiết kế khác nhau, rút ngắn thời gian chuẩn bị trở thành cầu nối tích hợp với cơng đoạn lập kế hoạch công đoạn sản xuất 69 Do đó, loại thiết kế khơng tách rời khỏi bước lập kế hoạch phần lớn công đoạn sản xuất Các công đoạn sản xuất, xử lý đối tượng vật chất với trợ giúp phần mềm hình dung theo hình 4.1 sau: Nhận sơ chế vật tư Vạch dấu, cắt loại thép tấm, thép hình Chế tạo chi tiết ống, giá đỡ, thiết bị Chuẩn bị thiết bị Chế tạo cụm chi tiết phẳng Chế tạo cụm chi tiết khối (tại xưởng) Lắp ráp cụm chi tiết khối, phân đoạn Đấu tổng đoạn lắp thiết bị (trên triền) Quá trình làm sạch, sơn, mạ Hạ thuỷ Hoàn thiện, lắp trang thiết bị Thử bến thử đường dài Hình 4.1: Các cơng đoạn sản xuất có áp dụng phần mềm thiết kế công nghệ (Nguồn: The Automation and Integration of Production Processes in Shipbuilding) Ngồi ra, q trình đóng tàu cịn hai cơng đoạn hỗ trợ cơng đoạn khác là: - Vận chuyển xếp dỡ - Kiểm tra kích thước kiểm tra chất lượng 70 Giờ mơ hình tổ chức sản xuất phải có thay đổi để thích nghi với nội dung Mọi đầu mối thông tin tập trung phịng cơng nghệ, nơi mà kỹ sư thực q trình thiết kế cơng nghệ phần mềm Các thông tin đầu gửi xuống đơn vị liên quan theo trình tự cơng đoạn sản xuất (xem hình 4.1) Quá trình thực khơng cịn theo phương pháp nối tiếp kiểu truyền thống mà dạng song song đồng thời Thay cho giai đoạn công việc phân xưởng ống tiến hành sau phân xưởng vỏ hoàn thành kết cấu tổng đoạn Công đoạn gia công chi tiết ống làm đồng thời với công đoạn gia công chi tiết kết cấu Quá trình lắp ráp chi tiết kết cấu có xen kẽ lắp ráp đoạn ống hệ thống thiết bị Hình 4.2: Gia cơng lắp giáp ống song song với kết cấu (Tàu hàng 53.000 DWT – Nhà máy đóng tàu Hạ Long) Chức quản lý, xuất nhập vật tư, trang thiết bị nâng lên tầm cao Khơng cịn việc thu động nhập vật tư, thiết bị theo yêu cầu, 71 gặp phải biến động số lượng, chủng loại hàng hố phía nhà cung cấp thay đổi mà thay vào kế hoạch đặt hàng, giao hàng hạn Việc quản lý vật tư khơng cịn dựa vào báo cáo tổng hợp từ phân xưởng gửi lên, hay bảng định mức sơ từ phòng thiết kế chuyển sang mà bảng tổng hợp với đầy đủ tên tuổi, số lượng, kích thước, chủng loại chi tiết Các vẽ qui trình lắp tổng thể đưa phương án tiến hành tổ chức gia công lắp ráp Các quản đốc phân xưởng phải tính tốn, phân phối điều hành nhóm thợ, lên kế hoạch sử dụng máy móc thiết bị trình vận chuyển, xếp dỡ thành phẩm bán thành phẩm ngành đóng tàu thường có trọng lượng lớn Các cơng đoạn sản xuất chế tạo cụm chi tiết phẳng cụm chi tiết khối thuận lợi tiến hành làm xưởng Như vậy, để đạt hiểu lớn sản xuất theo cơng đoạn hình 4.1 điều kiện cần là: - Quản lý, mua sắm vật tư hiệu - Tối ưu hoá chi phí chất lượng cơng đoạn - Lập kế hoạch chuỗi nguyên công cho luồng vật tư thành phẩm bán thành phẩm lưu chuyển trơn tru liên tục nhà máy, sử dụng tối ưu nguồn tài nguyên nhà máy (nhân công, trang thiết bị, mặt thời gian) Và thực việc cần có gắn kết thơng tin giai đoạn khác Lập kế hoạch chuỗi ngun cơng hay thực chất tích hợp q trình đóng tàu, chủ yếu nhằm đảm bảo hoạt động liên tục luồng thông tin giai đoạn kỹ thuật, thiết kế, lập kế hoạch sản xuất sản xuất 72 Tích hợp thiết kế với thiết kế chi tiết T Trong thiết kế đặc tính tàu bố trí buống máy, sơ đồ hệ thống,… xác định xác Các đặc điểm kỹ thuật đưa rõ ràng Người thiết kế chi tiết lấy thơng tin từ vẽ thiết kế bản, kết phụ thuộc vào trình độ tính cẩn thận đọc vẽ Hiện nay, hệ thống thiết kế 3D tạo phần tử chứa thông tin cốt lõi quan cần phải nhập vào để sử dụng thiết kế Do loại trừ sai sót người thiết kế Dữ liệu cần trao đổi với hệ thống mua sắm, vận chuyển vật tư Đây trình phức tạp thiết kế cần thơng tin trang thiết bị, thơng tin lại xác có định mua sắm Q trình mua sắm cần xử lý kỹ thuật, thời hạn cần có vật tư lịch đóng tàu định tiến độ mua vật tư Vì phần lớn giá tàu nằm giá vật tư nên phát triển hệ thống tích hợp quan trọng tương lai Tích hợp thiết kế chi tiết với hoạt động sản xuất: Việc tích hợp trở thành thực tế ứng dụng công cụ phần mềm thiết kế cơng nghệ Các thiết kế mơ hình ba chiều tạo tất liệu hình học vật liệu cần thiết cho máy gia công Điển hình thơng tin tơn, cắt uốn ống truyền trực tiếp từ máy tính thiết kế vào máy gia cơng Tích hợp q trình lập kế hoạch sản xuất: Chức việc lập kế hoạch sản xuất đảm bảo điều kiện cho sản xuất thỏa mãn Nghĩa có đủ mặt bằng, thợ, máy móc cơng cụ, vật tư, vẽ, nhà thầu phụ… chỗ thời điểm cần đến 73 Các nhà máy đóng tàu sử dụng nhiều hệ quản lý sản xuất khác phần lớn hệ thiếu phần quản lý nhà thầu phụ theo dõi tiến độ thực Việc điều khiển luồng vật tư nhiệm vụ cơng tác lập kế hoạch sản xuất Tiến độ mua sắm ảnh hưởng đến tiến độ đóng tàu tiến độ thiết kế Q trình đóng tàu mạng lưới lớn công việc khác nhau, phụ thuộc vào nhiều phức tạp Tuy loại tàu có khác nhau, q trình đóng tàu có nhiều điểm chung Vì mơ tả chúng cách đủ xác để tạo nên phần mềm thích hợp Nhà máy đóng tàu “ảo” (mơ cơng đoạn đóng tàu) cơng cụ tương lai việc tích hợp quản lý nhà máy đóng tàu thật Mơ hình nhà máy đóng tàu ảo nên tích hợp với mơ hình tàu Hai mơ hình phối hợp lại cơng cụ mạnh để điều hành mạng lưới nhà cung cấp vật tư, thầu phụ nguồn lực thân nhà máy đóng tàu 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Ứng dụng phần mềm ShipConstructor thực tiễn sản xuất bước đầu thấy hiệu thay đổi bước tảng công nghệ đóng tàu số nhà máy Việt Nam Phần mềm thay công việc thủ công trước từ thiết kế công nghệ thi công đến q trình gia cơng, lắp ráp đóng tàu thuỷ giải pháp công nghệ thông tin cơng nghệ tự động hố Việc làm thúc đẩy việc đại hố dây chuyền cơng nghệ mà nghiên cứu, khai thác phần mềm thành phần có thay đổi việc ứng dụng mang lại hiệu cao Song song với việc đầu tư máy móc, thiết bị đại, áp dụng hình thức tổ chức quản lý kỹ thuật tiên tiến, việc đầu tư, phát triển nguồn nhân lực cần phải định hướng với tầm nhìn chiến lược Nhận thức thực điều giúp cho tảng công nghệ mặt chung nâng cao, tăng khả cạnh tranh, nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày cao chủ tàu nước quốc tế Trang bị tốt lợi trình hội nhập kinh tế khu vực toàn cầu Kiến nghị: Việc nghiên cứu ứng dụng phần mềm CAD/CAE thiết kế cơng nghệ đóng tàu mở hướng nghiên cứu hệ thống sản xuất tích hợp – CIM Xây dựng mơ hình nhà máy đóng tàu “ảo” làm việc môi trường kỹ thuận, sản xuất hợp tác chặt chẽ đồng thời kết hợp với mạng lưới nhà cung cấp thiết bị phụ trợ, phát triển ngành nghề liên quan theo mơ hình vệ tinh 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1) Doãn Hữu Dũng (2004), Xúc tiến xuất sản phẩm tàu thuỷ Tổng công ty công nghiệp Việt Nam tiến trình hội nhập kinh tế quốc tế, tr 18-20 2) Lã Ngọc Khuê (2006), Đầu tư phát triển công nghiệp có phải chi tiêu lãng phí, website:http://www.nhandan.com.vn 3) Đồn Thị Minh Trinh (1998), Cơng nghệ CAD/CAM, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 4) ARL, Albacore Reseach Ltd (2005), Hull, HVAC, Manager, NCPyros, Outfitting Tutorial, Pipe, Oufit & Penetration, ShipCAM, Structure & Nest, Canada 5) Fivos Andritsos & Juan Perez-Prat (2000), The Automation and Integration of Production Processes in Shipbuilding, pp 30-77 6) Sang-Seob Kang, Se-Hyun Myung, Soon-Hung Han (1996), Design Expert System for Auto-Routing of Ship Pipes, pp 2-15 7) Koichi Baba, (2000), Survey of Technology Employed in Selected Japanene and South Korean Ship Yards, Japan 8) Mattin Juntulen (2004), Nupas-Cadmatic New Feture, 76 PHỤ LỤC Hình 3.20: Mơ hình tổng đoạn thân tàu 53.000 DWT (Phần mềm ShipConstructor) Hình 3.21: Hệ thống ống buồng máy tàu Ứng phó cố tràn dầu-L146 (Phần mềm ShipConstructor) 77 Hình 3.22: Bản vẽ gia cơng lắp ráp cụm chi tiết tàu 20.000 DWT (Phần mềm ShipConstructor) Hình 4.3: Hệ thống ống thiết bị lắp hoàn chỉnh với tổng đoạn kết cấu buồng máy ... đề tài: ? ?Ứng dụng công nghệ thông tin qui trình thiết kế phóng dạng tàu thuỷ hệ thống đường ống thân tàu? ?? Tác giả hoàn thành nghiên cứu đề tài với nội dung sau: - Phân tích trạng cơng nghệ nhà... đối hoàn chỉnh thiết kế kỹ thuật công nghệ hỗ trợ gia công chế tạo Các module phần thiết kế công nghệ tập trung giải lĩnh vực thiết kế chi tiết kết cấu, hệ thống đường ống hệ thống điều hồ thơng... đóng tàu thuỷ cần thiết Thông qua nghiên cứu lý thuyết triển khai ứng dụng thực tế, đề tài mong muốn cải tạo hệ thống quản lý kỹ thuật q trình triển khai cơng nghệ phóng dạng thiết kế đường ống thân