專利名稱：船舶電艤品設計方法及系統的制作方法
船舶電艤品設計方法及系統
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設計方法及系統，特別是涉及ー種船舶電艤品設計方法及系統。背景技木電艤品在船舶設計建造上占有舉足輕重的地位，舉凡由大裝備(如引擎)所需要的動カ電用控制盤、發(fā)電機的分電盤、主電纜道...等，到小零件的固定件、開孔貫穿件、燈光照明系統等，皆脫離不了電艤品所涵蓋的范圍。由此可知，在船舶設計及建造過程中，電艤品的設計及安裝皆影響整體造船的進度及品質，萬不可因電艤品所占空間小就輕忽其重要性。早期電艤品的設計過程從手繪的階段開始，當時的設計工作受限于軟、硬件設備的原因，導致在設繪過程中往往需耗費相當多的時間在準備工作與修改工作上。后來，為了解決手繪設計方法的整體效率極低的問題，進而發(fā)展出2D CAD的對應設計流程，以解決人 工手繪上的效率不彰的問題。此外，為了進一步提升設計階段的繪圖整體效率，就必須跳脫舊有的平面設計的局限，而改以全3D立體繪圖技術來進行設繪工作。因此，3D立體繪圖技術應用已成為船舶設計目前發(fā)展趨勢與潮流，且造船廠應用3D立體繪圖設繪造船設計圖的做法也已相當廣泛。例如，經過設計技術持續(xù)研發(fā)與應用，在船舶(管)線路及裝備布置上，3D立體設計已漸漸整合取代原先AutoCAD 2D設計。然而，類似的3D設繪技術雖然已成為船舶設計主流，但是目前3D設繪技術在船舶設計的應用范圍，則仍只限于船舶(管)線路及裝備布置。至于，對于船舶電艤品的設繪過程，造船界目前則仍是以2D方式來處理。因此，有必要進ー步開發(fā)三維船舶電艤品設計方法及系統，以期能進ー步提升船舶電艤品的設繪效率。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在提供ー種船舶電艤品設計方法。于是，本發(fā)明船舶電艤品設計方法包含以下步驟(A)提供一船舶電艤品設計系統，其包括一組用于布置不同種類的三維電艤品建模物件的電艤品布置表單界面単元，其中每ー個電艤品布置表單界面單元對應ー個特定種類的三維電艤品建模物件，且該組電艤品布置表單界面単元所布置的每ー個三維電艤品建模物件皆包括材料信息；(B)利用所述電艤品布置表單界面単元，在一個三維船體背景圖中布置多個三維電艤品建模物件；以及
(C)根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生ー個ニ維施工圖以及ー個與該ニ維施工圖對應的材料表。本發(fā)明的另ー目的是提供ー種船舶電艤品設計系統。于是，本發(fā)明船舶電艤品設計系統適用于在ー個三維船體背景圖中設繪三維電艤品建模物件，以產生一個ニ維施工圖。該船舶電艤品設計系統包含一組電艤品布置表單界面單元以及ー個施工圖表單界面単元。該組電艤品布置表單界面単元用于在該三維船體背景圖中布置不同種類的三維電艤品建模物件，其中每ー個電艤品布置表單界面単元對應ー個特定種類的三維電艤品建模物件，且該組電艤品布置表單界面単元所布置的每ー個三維電艤品建模物件皆包括材料信息。該施工圖表單界面単元用以根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生該ニ維施工圖以及ー個與該ニ維施工圖對應的材料表。本發(fā)明的有益效果在于可有效提供船體自動開孔與電艤品材料自動轉檔信息，將有助于縮短新船設計時間、提升現場施工效率、減少人員訓練時間，并增加船廠競爭力。

圖I是一系統方塊圖，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統的較佳實施例；圖2是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統的較佳實施例的設計(Design)模式操作界面； 圖3是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統中的貫穿件布置表單界面單元的較佳實施例；圖4是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統中的貫穿件布置表單界面單元的較佳實施例；圖5是一文字檔示意圖，說明借由本發(fā)明船舶電艤品設計系統中的貫穿件布置表單界面単元所產生的開孔清單；圖6是ー計算機操作畫面，說明位于斜板的開孔角度通過本發(fā)明船舶電艤品設計系統的貫穿件布置表單界面単元PML程序自動計算后，自動顯示于模型空間中；圖7是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統的貫穿件布置表單界面単元PML程序可將所取的斜板角度經換算后所得的數據代入畫面中供設計者選擇；圖8是ー計算機操作畫面，說明在自動開孔的最后階段，自動開孔表單界面単元會將其計算出的各孔信息顯示于3D作業(yè)空間內，讓設計者可做最后一次的核對校正；圖9是ー計算機操作畫面，說明若貫穿件布置表單界面単元PML程序判斷出開孔信息無誤，就顯示"0K"，否則就針對有問題的開孔，另外顯示出相關信息；圖10是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統的較佳實施例的施エ圖(Draft)模式操作界面；圖11是ー材料表示意圖，說明本發(fā)明較佳實施例中由施工圖表單界面単元所產生的材料表；圖12是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明船舶電艤品設計系統中的自動標注表單界面單元的較佳實施例；圖13是ー計算機操作畫面，說明當設計人員按壓自動標注表單界面単元的電纜道標注按鈕后，該自動標注表單界面単元便自動針對該ニ維施工圖中的所有電纜道建模物件進行自動標注，而產生經自動標注的施工圖；圖14是一流程圖，說明本發(fā)明船舶電艤品設計方法的較佳實施例；以及圖15是ー計算機操作畫面，說明本發(fā)明較佳實施例中，自動標注表單界面單元針對ニ維施工圖中的所有電纜道建模物件進行自動標注，而自動產生的經自動標注的完整施ェ圖。
具體實施方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。參閱圖I 15，如圖I所示本發(fā)明船舶電艤品設計系統I的較佳實施例適用于在三維船體背景圖中設繪三維電艤品建模物件，以產生ニ維施工圖(Draft)。在本較佳實施例中，該三維船體背景圖是由造船公司的船體設計部門先利用3D設繪軟件(例如TRIBON等)所產生，然后電機設計部門人員再利用本發(fā)明船舶電艤品設計系統1，在該三維船體背景圖中設繪三維電艤品建模物件，繼而利用該船舶電艤品設計系統I將該三維船體背景圖以及所設繪的三維電艤品建模物件一起轉換成ニ維施工圖，供現場人員施工用。此外，在本較佳實施例中，本發(fā)明船舶電艤品設計軟件系統I雖然是以エ廠設計管理系統(Plant DesignManagement System,PDMS) 3D設繪軟件(其主要的Design操作界面如圖2主操作界面10所示)來實施，但是本發(fā)明船舶電艤品設計軟件系統I也可以其他種3D設繪軟件來實施，且 重點在干，由于本發(fā)明發(fā)明人在PDMS設繪軟件環(huán)境中以可編程序巨集語言(ProgrammableMacro Language,PML)的程序語言開發(fā)出了適用于船舶電艤品設繪工作的多個具有技術新穎性以及獨特功效的程序表單界面単元，因而能使開發(fā)出的船舶電艤品設計軟件系統I特別適用于船舶電艤品的設繪工作。如圖I所示，在本較佳實施例中，該船舶電艤品設計系統I包含主操作界面10、一組電艤品布置表單界面単元11、一自動開孔表單界面単元12、一施工圖表單界面単元13以及一自動標注表單界面單元14。該組電艤品布置表單界面単元11用于在該三維船體背景圖中布置不同種類的三維電艤品建模物件。在本發(fā)明較佳實施例中，所述三維電艤品建模物件例如可以是電纜道(Rack)建模物件、貫穿件(如圍緣(Coaming)等)建模物件、支架(Hanger)建模物件,或底座(Seat)建模物件等。因此，該組電艤品布置表單界面単元11進ー步包括ー用以布置多個電纜道的電纜道布置表單界面単元111、ー用以布置多個貫穿件的貫穿件布置表單界面単元112、一用以布置多個支架的支架布置表單界面単元113，以及ー用以布置多個底座的底座布置表單界面単元114。例如，設計人員可借由操作圖2主操作界面10中的特定按鈕或特定下拉式選單中的特定選項而進入如圖3所示的貫穿件布置表單界面単元112的計算機操作畫面。于是，設計人員可借由操作貫穿件布置表單界面単元112，而在圖2的PDMS主操作界面10的3D圖形顯示區(qū)101中的三維船體背景圖中，布置所需的圍緣等三維貫穿件建模物件。需特別提出的是，設計人員借由所述表單界面単元111 114在三維船體背景圖中所布置的三維建模物件都是由本發(fā)明系統I的開發(fā)人員事先建立于系統I中。因此，以布置三維貫穿件建模物件為例，設計人員可直接點選圖3貫穿件布置表單界面単元112中的下拉式選單中的標準料(Common Standard Fitting, CSF)料號,如CA、CE、CS、CF等各形式，來進行三維貫穿件建模物件的建立、修改、復制...等。因此，本發(fā)明中借由所述表單界面単元111 114所布置的每ー個三維電艤品建模物件皆包括材料信息。至于如圖4所示的自動開孔表單界面単元12，當設計人員利用貫穿件布置表單界面単元112在三維船體背景圖中布置貫穿件建模物件后，設計人員接著利用自動開孔表單界面単元12，根據三維船體背景圖以及所述所布置的貫穿件建模物件，在該三維船體背景圖中的船體背景中自動產生與所述所布置的貫穿件建模物件相對應的多個開孔。例如，當設計人員在所需開孔的位置繪制圍緣(Coaming)，并操作圖4自動開孔表單界面単元12后，自動開孔表單界面単元12的內定程序便借由判斷與計算，產生相對應的虛擬開孔，并將開孔信息輸出至如圖5所示的開孔清單121中。此開孔清單121內詳細記錄每個開孔的開孔信息，包含所屬的配列、座標位置、角度計算、開孔方向等信息，可供給落樣機臺作為NC加工數據資料，因此在效率上，顯然比過去用人工來輸入的效率要高出許多。此外，雖然PDMS內斜版的方向定義為角度定義，但是為利于程序編寫，因此在程序判斷上需通過三角函數將角度值換算成純數值。然而，在設計者開始進行規(guī)劃的過程中，如果每開ー個孔就要進行查詢船板的信息一次，則將耗費相當多的時間在做一些瑣碎且繁雜的動作上。有鑒于此，圖4自動開孔表單界面単元12中的"Hole-Data(開孔數據)"程序功能在進行檢測時，會對該圖層內的所 有開孔同時進行檢測，即ー次將所有開孔與板的信息通過程序運算后，再代回自動開孔表單界面単元12內，供設計者直接進行全面性的判斷。例如，圖6繪示位于斜板的開孔角度通過自動計算后，自動顯示于模型空間中，而圖7繪示程序將所取的斜板角度經換算后所得的數據代入自動開孔表單界面単元12內供設計者選擇，并在設計者選擇后，程序會自動以新的數據替換設計者事先定義的開孔位置。因此，本發(fā)明系統I中的自動開孔表單界面単元12可大幅提升設計者在使用界面上的效率。再者，在自動開孔的最后階段，該自動開孔表單界面単元12會將其計算出的各孔信息顯示于3D作業(yè)空間內，分別如圖8及圖9所示，讓設計者可做最后一次的核對校正，并輕易地看出各個開孔的開孔數據有無錯誤。例如，如圖9的3D圖形顯示區(qū)101所顯示，若開孔信息無誤，就顯示"0K"，否則就針對有問題的開孔，另外顯示出相關信息。如圖10、11所示，該施工圖(Draft)表單界面単元13用以根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生該ニ維施工圖131以及一與該ニ維施工圖131對應的材料表139，其中該材料表139例如可為Excel文件格式等的材料配列安裝(Material List Fitting, MLF)文件等。也就是說，如圖10所示，通過系統I的施工圖表單界面単元13功能，本發(fā)明系統I可直接將3D圖形顯示區(qū)101中的虛擬3D圖形轉換為現場施工人員熟悉的平面ニ維施工圖 131。至于如圖12中所示的自動標注表單界面單元14(也顯示在圖10中)，其具有ー電纜道(RACK)標注按鈕141、一貫穿件(如圍緣(COAM)等)標注按鈕142、一底座(SEAT)標注按鈕144及一支架(HANGER)標注按鈕143，分別用以對該ニ維施工圖131中的所有電纜道建模物件、貫穿件建模物件、底座建模物件及支架建模物件進行自動標注。例如，當設計人員按壓自動標注表單界面単元14的電纜道標注按鈕141后，該自動標注表單界面単元14便自動針對該ニ維施工圖131中的所有電纜道建模物件進行自動標注，而產生如圖13中所示的經自動標注的施工圖132。參閱圖I 15，本發(fā)明船舶電艤品設計方法的較佳實施例適用于在三維船體背景圖中設繪三維電艤品建模物件，以產生ニ維施工圖131。如圖14步驟21所示，設計人員啟動如上所述本發(fā)明船舶電艤品設計系統I。
接著，如步驟22所示，設計人員在船舶電艤品設計系統I的設計(Design)模式下，分別利用電纜道布置表單界面単元111、貫穿件布置表單界面単元112、支架布置表單界面単元113及底座布置表單界面単元114，在三維船體背景圖中布置電纜道建模物件、貫穿件建模物件、支架建模物件及底座建模物件。接著，如步驟23所示，設計人員通過操作貫穿件布置表單界面単元112，命令貫穿件布置表單界面単元112根據三維船體背景圖及所布置的貫穿件建模物件，在三維船體背景圖中的船體背景中自動產生與所布置的貫穿件建模物件相對應的多個開孔。然后，如步驟24所示，在船舶電艤品設計系統I的施工圖(Draft)模式下，設計人員通過操作施工圖表單界面単元13，命令施工圖表單界面単元13根據三維船體背景圖及所布置的三維電艤品建模物件，產生ニ維施工圖131及與該ニ維施工圖131對應的材料表139。而且，設計人員也通過操作自動標注表單界面単元14，對ニ維施工圖131中的三維電艤品建模物件進行自動標注，因而產生供現場施工人員使用的經自動標注的完整施工圖133，如圖15所示。
綜上所述，本發(fā)明通過本發(fā)明船舶電艤品設計系統中的電艤品布置表單界面單元、自動開孔表單界面単元、施工圖表單界面単元及自動標注表單界面単元等程序単元，可有效提供船體自動開孔與電艤品材料自動轉檔信息，將有助于縮短新船設計時間、提升現場施工效率、減少人員訓練時間、増加船廠競爭力，所以確實能達成本發(fā)明的目的。
權利要求
1.ー種船舶電艤品設計方法，其特征在于，包含下列步驟 (A)提供一船舶電艤品設計系統，其包括一組用于布置不同種類的三維電艤品建模物件的電艤品布置表單界面単元，其中每ー個電艤品布置表單界面單元對應ー個特定種類的三維電艤品建模物件，且該組電艤品布置表單界面単元所布置的每ー個三維電艤品建模物件皆包括材料信息； (B)利用所述電艤品布置表單界面単元，在一個三維船體背景圖中布置多個三維電艤品建模物件；以及 (C)根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生ー個ニ維施エ圖以及ー個與該ニ維施工圖對應的材料表。
2.如權利要求I所述的船舶電艤品設計方法，其特征在于所述三維電艤品建模物件是選自于由電纜道建模物件、貫穿件建模物件、支架建模物件以及底座建模物件所組成的族群，且該組電艤品布置表單界面単元包括一個用以布置多個電纜道建模物件的電纜道布置表單界面単元、一個用以布置多個貫穿件建模物件的貫穿件布置表單界面単元、ー個用以布置多個支架建模物件的支架布置表單界面單元以及一個用以布置多個底座建模物件的底座布置表單界面単元。
3.如權利要求2所述的船舶電艤品設計方法，其特征在干該(B)步驟包括，利用該貫穿件布置表單界面単元，在該三維船體背景圖中布置多個貫穿件建模物件，且該(B)及(C)步驟間還包含，根據該三維船體背景圖以及所述所布置的貫穿件建模物件，在該三維船體背景圖中的船體背景中自動產生與所述所布置的貫穿件建模物件相對應的多個開孔。
4.如權利要求2所述的船舶電艤品設計方法，其特征在于該船舶電艤品設計系統還包括ー個具有ー個電纜道標注按鈕、一個貫穿件標注按鈕、一個支架標注按鈕及ー個底座標注按鈕的自動標注表單界面単元，且該(C)步驟包括，分別利用該自動標注表單界面單元中的電纜道標注按鈕、貫穿件標注按鈕、支架標注按鈕及底座標注按鈕，對該ニ維施工圖中的所有電纜道建模物件、貫穿件建模物件、支架建模物件及底座建模物件進行自動標注。
5.如權利要求I所述的船舶電艤品設計方法，其特征在于該船舶電艤品設計系統還包括ー個自動標注表單界面単元，且該(C)步驟包括，利用該自動標注表單界面単元，對該ニ維施工圖中的三維電艤品建模物件進行自動標注。
6.ー種船舶電艤品設計系統，適用于在ー個三維船體背景圖中設繪三維電艤品建模物件，以產生一個ニ維施工圖，且其特征在于，該船舶電艤品設計系統包含 一組電艤品布置表單界面単元，用于在該三維船體背景圖中布置不同種類的三維電艤品建模物件，其中每ー個電艤品布置表單界面單元對應ー個特定種類的三維電艤品建模物件，且該組電艤品布置表單界面単元所布置的每ー個三維電艤品建模物件皆包括材料信息；以及 ー個施工圖表單界面単元，用以根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生該ニ維施工圖以及ー個與該ニ維施工圖對應的材料表。
7.如權利要求6所述的船舶電艤品設計系統，其特征在于所述三維電艤品建模物件是選自于由電纜道建模物件、貫穿件建模物件、支架建模物件以及底座建模物件所組成的族群，且該組電艤品布置表單界面単元包括一個用以布置多個電纜道建模物件的電纜道布置表單界面単元、一個用以布置多個貫穿件建模物件的貫穿件布置表單界面単元、ー個用以布置多個支架建模物件的支架布置表單界面單元以及一個用以布置多個底座建模物件的底座布置表單界面単元。
8.如權利要求7所述的船舶電艤品設計系統，其特征在于還包含一個自動開孔表單界面単元，其中當該貫穿件布置表單界面単元在該三維船體背景圖中布置多個貫穿件建模物件后，該自動開孔表單界面単元根據該三維船體背景圖以及所述所布置的貫穿件建模物件，在該三維船體背景圖中的船體背景中自動產生與所述所布置的貫穿件建模物件相對應的多個開孔。
9.如權利要求7所述的船舶電艤品設計系統，其特征在于還包含一個具有一個電纜道標注按鈕、一個貫穿件標注按鈕、一個支架標注按鈕及ー個底座標注按鈕的自動標注表單界面単元，其中該電纜道標注按鈕、貫穿件標注按鈕、支架標注按鈕及底座標注按鈕分別用以對該ニ維施工圖中的所有電纜道建模物件、貫穿件建模物件、支架建模物件及底座建模物件進行自動標注。
10.如權利要求6所述的船舶電艤品設計系統，其特征在于還包含一個自動標注表單界面単元，用以對該ニ維施工圖中的三維電艤品建模物件進行自動標注。
全文摘要
本發(fā)明是一種船舶電艤品設計方法及系統，該方法包含提供一船舶電艤品設計系統，其包括一組用于布置不同種類的三維電艤品建模物件的電艤品布置表單界面單元，其中每一個電艤品布置表單界面單元對應一特定種類的三維電艤品建模物件，且該組電艤品布置表單界面單元所布置的每一個三維電艤品建模物件皆包括材料信息；利用所述電艤品布置表單界面單元，在一個三維船體背景圖中布置多個三維電艤品建模物件；及根據該三維船體背景圖以及所述所布置的三維電艤品建模物件，產生一個二維施工圖以及一個與該二維施工圖對應的材料表。
文檔編號G06F17/50GK102768690SQ20111011563
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權日2011年5月5日
發(fā)明者劉進祥, 吳元欽, 李竟成, 林承緯, 林福堂, 蘇俊連, 謝麗雯, 鐘瑋琳 申請人:臺灣國際造船股份有限公司