【摘要】在当前中国船舶行业由造船大国向造船强国快速发展的背景下，国内船舶企业开始研究并逐步引进达索公司的3DEXPERIENCE软件平台技术，以改进企业船舶设计手段和业务模式，使企业逐步实现全面数字化的、单一数据源、一体化协同设计，为未来实现智能制造和信息化企业打下基础。

本文主要阐述国睿信维为该船舶企业提供的船体专业的咨询和定制开发技术服务，帮助用户成功上线部署和应用的项目实践。

一、项目背景

经过多年信息化建设，国内船企普遍具有了使用船舶设计软件来进行生产设计的经验。但以往的工作经验与操作习惯同达索基于3DEXPERIENCE平台，集设计、制造及管理为一体化的CATIA V6相比，存在巨大的差异。如何将CATIAV6的强大功能与国内船厂的造船模式和业务需求相匹配，发挥平台的最大功能，成为了摆在所有船企面前的问题。国睿信维作为达索公司的系统集成商和国内船舶行业最专业的咨询服务公司，与国内多家知名船舶企业合作，根据国内船舶企业造船模式的特点进行业务梳理和定制开发，定制开发的一系列增值模块，很好地解决了CATIA V6与国内各船舶企业个性化需求的差异的问题，实现了CATIA V6船舶设计应用的完美落地，帮助国内几家企业成功的上线部署应用到实际船舶产品的设计和生产中。

本文仅针对国内某船厂型号建造任务的船体专业的个性化需求，介绍国睿信维如何为该企业提供船体专业的咨询和定制开发服务，帮助用户成功上线部署和应用的项目实践。

二、导入3DEXPERIENCE面临的问题与挑战

该船厂对引进3DEXPERIENCE软件有着较高的期望，因此规划的项目实施目标也比较高，但对项目的工期、人力资源预估不足，导致项目实施的难度和工作量增大。此外，在导入3DEXPERIENCE过程中还面临以下问题和挑战：

（一）无案例可借鉴

全球采用3DEXPERIENCE软件开展大型船舶实船设计和建造的实践应用案例少，可借鉴参考的案例材料更是有限。

（二）软件与现有业务规则不一致

船舶三维设计软件需要与船厂的工作习惯以及企业标准保持一致，否则就很难落地部署。因此，如何在CATIA V6软件固有功能特点的基础上，优化设计流程，将业务规则融入软件功能当中，是我们重点研究的课题。

（三）图纸转换难度大

全三维软件要生成二维图纸，存在一个转换过程。如何在这个转换过程中保持模型几何信息和属性信息的完整性？如何实现转换的快速性？如何在流程转换的过程中保持数据继承的一致性和效率？都是要考虑的问题。

（四）提供所有生产数据

全新设计软件导入项目成功落地部署最为重要的一个标志就是设计能够满足生产的需要，能否利用CATIA V6生成船厂所需要的所有生产数据，成为项目成败的关键。

（五）如何充分挖掘软件潜力

CATIA V6有当前最强大的功能技术，如何充分挖掘软件潜力提升设计质量，并结合需求来定制出各种提高设计效率的程序开发方案，也是项目组面临的重大挑战。

三、项目建设思路

需要基于以下五个原则：

1）平衡

即要综合考虑各方需求和能力，某些需求要妥协，某些需求可以改进。不能揪着一个地方不放，过不去就要绕路。

在平衡各方需求的情况下，尽量提高设计质量。

即某个环节效率下降，则争取在其他环节提升效率，从而在质量优先的前提下保证总效率没有太大的下降。

即要充分挖掘新软件的功能，拓展设计能力。

在项目实施阶段，工作重点是让流程走通；在深化应用阶段，工作的重点是让设计和施工更加紧密，让工艺和建造规划不断的提前到设计阶段完成；软件功能拓展阶段，需研究新的输出方式，设计新的工作流程，开发新的输入方式。

四、3DEXPERIENCE导入实施方法

图：实施服务工作内容与方法

经过前期预判及项目研究，国睿信维为该船厂制定了图3所示的实施方法，以便企业能按部就班的成功导入3DEXPERIENCE软件平台。该方法描述如下：

（一）项目实施规划

项目成功的要素包括目标、计划、组织、流程和绩效。因此，在项目启动前，项目策划和组织者要根据企业信息化建设的总目标，按照统筹规划、分步实施的方法，制定合理的阶段性目标；制定可执行可监控的项目实施计划；要建立起项目实施的专职团队，并制定行之有效的流程和激励机制。

（二）专业技术培训

项目启动后，首先要对种子用户进行船舶专业的技术培训，让用户掌握3DEXPERIENCE平台和CATIA V6的软件应用技术。

（三）最佳实践总结

种子用户熟悉和掌握了软件应用技术后，我们会建议用户再进行实船测试，测试软件在业务场景下的工程应用的能力，通过这些工程实践，发现并解决问题，梳理和总结软件应用技术的最佳实践，将问题的解决方案作为“知识”，存储和分享给用户，为将来软件上线部署做好软件应用技术准备。

（四）设计规范梳理

通过总结应用最佳实践，项目实施团队就可以分析和梳理用户需求及业务流程，实现针对CATIA V6设计工具的设计流程优化和再造，并逐步建立起设计规范体系，完成了各专业的CATIA V6的用户使用手册和设计规范。

（五）开发项目部署

以设计规范为基础，把专业需求成功转化为有效的程序开发方案。

（六）建设规划方案

在项目实施过程中，国睿信维帮助用户制定了规范体系、系统级的软件架构和解决方案，将其与企业信息化框架目标进行对接，为客户提供成熟的船舶产品设计数据管理方案，并规划企业未来系统集成架构。

（七）CATIA V6工程规划应用与产品保障能力持续提升

随着项目的成功上线部署并用于实际船舶产品的研制中，用户还会遇到新的问题，国睿信维将对软件应用方案进行持续的维护和优化，及时解决问题。

五、建设成果??满足国内船厂个性化需求的定制开发解决方案

国睿信维积累了丰富的CATIA V6的实施经验和技术知识，包括有很多的船舶业务流程、设计规范体系、软件应用最佳实践和定制开发等知识技术，其中定制开发的主要是解决CATIA V6与国内各船舶企业个性化需求的差异的问题。

下表是我们在为该船厂船体专业定制增值模块的列表。

以下是该船厂解决方案的简述。

1）输入输出

从编码到出图，CATIA没有很好的解决方案，实施起来比较困难。因此，我们这个流程的各个环节都进行了梳理，给出了以下解决方案。

基于对企业编码规则的理解和空间分析技术的成熟，定制开发出零件批量编码程序。此程序可智能分析出组件方案，并能够自动判断零件和组件异同，使得编码的最小单位由零件提升为组件，1000个零件的编码时间缩短为半小时。

船厂因为无法接受二维出图效率而选择了三维装配图的方案。三维图是按SDG组件目录树来投影生成的。该目录树由我们的自动装配程序根据编码生成。

为了提高出图效率，我们提供了一个默认视角，从而在一定程度上节省了人工确定视角的时间。生成小组图时，程序自动继承大组视角，从而形成爆炸图的良好逻辑关系，也减少了出图工作量。我们开发了基面透视图和零件透视图功能，以显示被遮挡的零件，实现一个图表达出整个组件，有效减少了出图工作量。

为了提高输出效率，在三维图上定制开发了零件信息智能标注程序，减免了标注时的人工判断过程。为了简化图面，程序把组件内用量最多材料规格的作为默认规格写到标题下，当零件规格不是默认规格时才输出。

零件的定位标注在分段结构图的设计中占非常大的工作量，尤其是三维图，手工定位标注很不方便，对三维图的实施应用造成了不小的困扰。为此定制开发了批量定位标注程序，成功的实现了零件定位信息的批量标注，并解决了端口定位标注问题。

通过定制开发，三维图的大部分信息都由程序生成。因此，保证了模型的正确性，就基本保证了图纸的正确性。为此，船厂增加了一个三维模型校对的环节，并定制开发了一个SDG模型校对程序，使得一个分段的校对时间缩短为1~4工时，并生成了校审卡。通过程序读取校审卡信息，并能够快速定位到错误零件上，从而提高整个流程的效率。

基于以上的定制开发，程序已经分布到建模后至出图为止的各个环节，使得一个500个零件的分段，从编码开始到出图完成只需5个工作日。这个效率比传统的二维图还要高，所以船体模块在船厂成功应用实施。

2）流程完善

在SDG模块定制开发了一个自动装配程序，不仅减免了MOG模块流程转换所产生的效率损失，还有效缩短了装配时间（1000个零件只需20秒），实现了建模到出图的数据唯一化管理。

3）效率提升

针对船厂的需求定制开发了角隅孔快速生成程序，明显提高了角隅孔的生成速度，解决了三角孔和Ω孔难以生成的问题。

针对船厂要用多行多列图框来工作的习惯定制开发了相应的批量生成图框程序，并自动生成页码。

针对船厂图纸打印的需求定制开发了批量打印程序，解决了多行多列图框的快速和准确打印问题。

4）功能补充

为解决船厂型材加工的需求，定制开发了型材下料表程序。此程序通过节点图和参数表的格式准确描述了型材的端切信息，包括型材的余量、逆直线、开孔表、弯曲表等数据，型材端部与外板对接现成的自然角度也能够准确描述，这是其他船舶设计软件所未能解决的问题。还开发了型材投影图程序，解决了某些复杂型材的表达问题，并为平直扁钢转板材提供了套料图形。

5）信息传递

CATIA船体专业的业务流程长，存在信息丢失问题。尤其是零件编码，后续所有的功能基本都涉及到它。解决这个问题的方案是零件编码唯一化，并通过编码程序自动生成。

六、小结

在整个项目实施过程中，我们依据国睿信维的建设思路和实施方法，设计了一套完整的导入流程，并据此定制开发12个船体程序，成功的支持了该船厂用户应用CATIA V6软件完成了某集装箱船的生产设计任务，并顺利开工建造。

这也是国际上首个3DEXPERIENCE平台CATIA V6的实船设计和建造的成功案例，获得了该船厂上级集团公司和达索公司等各方面的广泛赞誉。

用户也由此积累了大量的解决方案和开发经验，为船厂用户应用先进的造船软件技术，快速向数字化造船、智能制造发展，向国家2025中国制造的发展目标稳步前进，打下坚实的基础。