TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐÓNG TÀU

THUYẾT MINH
ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG
ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM
SHIPCONSTRUCTOR 2014 TRONG
QUẢN LÝ CÔNG TÁC HÀN TRONG ĐÓNG TÀU

Chủ nhiệm đề tài:

THS. VŨ TUẤN ANH

Thành viên tham gia: THS. NGUYỄN MINH VŨ

Hải Phòng, tháng 04 /2016



MỤC LỤC

MỤC LỤC .........................................................................................................1
DANH MỤC CÁC HÌNH..................................................................................3
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................5
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................5
1.2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................7
1.3. Phạm vi của đề tài ...................................................................................7
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................7

2.1

Các giai đoạn trong quá trình đóng tàu

9

2.2

Mô đun Weld Management

10

2.3

Các loại mối hàn

13

2.4

Các thông số mối hàn góc

15

2.5

Cửa sổ Weld Standards

17


2.11

Hộp thoại Edit Weld Schedule Members

23

2.12

Hộp thoại Edit Weld Schedule Minimum Thickness

24

2.13

Cửa sổ Replace a Weld Standard

25

2.14

Cửa sổ Replace a Weld Statutes

26

2.15

Thiết lập Weld Tags trong Naming Convention

27


2.21

Lựa chọn mối hàn cần thiết lập

30

2.22

Lựa chọn tiêu chuẩn hàn thích hợp cho mối hàn

31

2.23

Các phân đoạn đã out-of-date

31
Trang 3


2.24

Tạo mối hàn sử dụng đường hàn do người dùng định nghĩa

32

2.25

Tạo một bản vẽ lắp ráp


1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển mạnh và cạnh tranh khốc liệt trong những năm qua, tính chất
của ngành công nghiệp tàu thủy đã thay đổi. Từ một ngành công nghiệp nặng chủ
yếu sử dụng nhân công, ngành công nghiệp tàu thủy đã trở thành một ngành kỹ thuật
công nghệ cao, đòi hỏi nguồn vốn lớn, trong đó thông tin đóng một vai trò chủ chốt
[1]. Sự cạnh tranh trong thị trường đóng tàu ngày càng khắt khe đòi hỏi các cơ sở
đóng tàu phải không ngừng cải tiến giải pháp quản lý, kỹ thuật để nâng cao kỹ năng,
chất lượng thiết kế, đóng tàu. Ba yếu tố quyết định phải đạt được mới khẳng định sự
tồn tại và phát triển của các cơ sở đóng tàu, đó là: chất lượng, thời gian và giá thành.
Ba yếu tố này là chìa khóa cho thành công cho sự cạnh tranh trên thị trường đóng
tàu [2].
Nhận thức được điều đó nên các nhà đóng tàu trên thế giới đã không ngừng áp
dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là các thành tựu tin học như các công
nghệ CAD/CAM (Computer Aided Design/Manufacturing), CFD (Computer Fluid
Dynamics), FEM (Finite Element Method), PDM (Product Data Management) và
PLM (Product Lifecycle Management) [2]. Không nằm ngoài xu thế đó, ngành Đóng
tàu của Việt Nam những năm gần đây cũng đã sử dụng một số phần mềm trong lĩnh
vực thiết kế và thi công như AutoShip, NAPA, ShipConstructor, Nupas-Cadmatic,
AVEVA Marine,... và bước đầu mang lại những hiệu quả nhất định. Thời gian đóng
tàu giảm đi đôi với chất lượng ngày càng được nâng cao đã trở thành một yếu tố
quan trọng giúp giảm giá thành đóng tàu, tăng tính cạnh tranh trên thị trường.
Đóng tàu là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều công đoạn khác nhau. Trong
đó công tác hàn luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng và là một trong những
nhân tố quyết định trực tiếp đến chất lượng của con tàu.
Trang 5


Ban đầu hàn chỉ được sử dụng trên các con tàu như là một phương pháp để sửa
chữa các bộ phận bằng kim loại khác nhau. Trong suốt chiến tranh thế giới thứ nhất
nhiều tổ chức đã kết nối nó với đóng tàu, bao gồm đăng kiểm Lloy’s, đảm nhận

Nắm rõ phương pháp thiết lập thư viện tiêu chuẩn về các loại mối hàn, các tiêu
chuẩn hàn, xây dựng bản vẽ quản lý đường hàn.
1.3. Phạm vi của đề tài
Tìm hiểu mô đun Weld Management trong bộ phần mềm ShipConstructor 2014
trong công tác quản lý hàn trong đóng tàu.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài hoàn thành sẽ có ý nghĩa:
- Nhóm tác giả sẽ nắm được phương pháp ứng dụng phần mềm ShipConstructor
2014 vào công tác quản lý hàn trong đóng tàu;
- Nội dung của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành “Đóng tàu
và công trình ngoài khơi” thuộc Khoa Đóng tàu.

Trang 7


PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về phần mềm ShipConstructor
Phần mềm ShipConstructor được hãng ShipConstructor Software Inc xây dựng
trên nền phần mềm AutoCad. Trong quá trình phát triển ShipConstructor trải qua
các giai đoạn sau [2]:
 1991: Phiên bản ShipCam đầu tiên chạy trên nền PC.
 1996: Chương trình đóng tàu CAD-Link chạy trên nền Autocad.
 1997: ShipConstructor phiên bản đầu tiên ra đời là sự tích hợp của ShipCAM,
CAD-Link, và NC-Pyros.
 2001: Thêm mô đun Pipe và Equipment.
 2002: Thêm mô đun AutomaticNest, ProfileNest, BuildStrategy, và
FlyThrough.
 2003: Thêm mô đun HVAC và Penetrations.
 2004: Thêm mô đun Hull, tích hợp Fairing và Plate Expand vào trong
AutoCAD.

 Manager: Tạo và cho phép người tham gia dự án thêm mới, điều chỉnh các
thiết lập, các tiêu chuẩn trong các dự án đóng tàu. Các thiết lập, tiêu chuẩn này được
lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của phần mềm. Những thay đổi đã được người sử dụng
điều chỉnh sẽ tự động được hiển thị trên mô hình con tàu và các tài liệu xuất ra trong
dự án.
 Hull/ShipCam: Hull và ShipCam là hai mô đun có cùng chức năng tạo ra bề
mặt vỏ bao thân tàu, chia tôn vỏ và xuất trị số dưỡng mẫu phục vụ cho quá trình gia
công tôn vỏ, xuất trị số bệ khuôn phục vụ cho việc lắp ráp các phân đoạn cong. Sự
khác biệt giữa chúng là Hull hoạt động trên nền phần mềm AutoCad còn ShipCam
hoạt động độc lập.
 Structure: Mô hình hóa toàn bộ kết cấu thân tàu (trừ tôn vỏ) trong không
gian 3 chiều.
 Pipe: Tạo và đi ống toàn bộ tàu.
 HVAC: Chức năng giống mô đun Pipe nhưng chuyên được sử dụng để tạo
ra các đường ống của hệ thống sưởi ấm, thông gió, điều hòa nhiệt độ, …
 Weld Managerment: Quản lý các tiêu chuẩn hàn, quy trình hàn. Tự động
đánh dấu các vùng chịu ảnh hưởng trong quá trình hàn ở các bản vẽ công nghệ.
 Equipment: Bố trí các trang thiết bị máy móc trên tàu.
 Nest/Autonest: Hạ liệu các chi tiết thép tấm (đà ngang tấm, tôn đáy đôi, tôn
vỏ, ...).
Trang 9


 Profile Plots: Hạ liệu các chi tiết thép hình (dầm dọc, sườn thường, xà ngang
boong thường, ...).
 Report: Xuất ra một phần hoặc toàn bộ thông tin của dự án liên quan: số
lượng và tên chi tiết, khối lượng và trọng tâm phân đoạn, diện tích bề mặt (phục vụ
cho tính diện tích sơn phủ, ...), chiều dài đường hàn, ...

Hình 2.2. Mô đun Weld Management

Trang 11


bằng cách lựa chọn chúng từ cây lắp ráp được chỉ ra trong hộp thoại Weld Manager.
Thêm vào đó, phần mềm cũng có chức năng có sẵn để nhìn trước các đối tượng hàn.
* Nhập / xuất TSV
Hộp thoại Weld Manager hỗ trợ nhập và xuất dữ liệu dưới dạng các file TSV.
Đây là một bước thuận tiện trong công việc quản lý hàn cho phép thanh tra chất
lượng tới trích xuất dữ liệu tạm thời khỏi ShipConstructor và chỉnh sửa dữ liệu trong
phần mềm ngoài như Microsoft Excel. Dữ liệu có thể được nhập trở lại Weld
Manager bất cứ lúc nào.
* Bản vẽ công nghệ
Khi các mối hàn được tạo ra và ấn định với các tiêu chuẩn, người dùng có thể
tạo ra các thông tin sản xuất.
* Báo cáo
Sau khi đã tạo đầy đủ các mối hàn cần thiết trên tàu, sử dụng mô đun Report
với những lựa chọn cần thiết để xuất ra những thông tin cho phép đánh giá khối
lượng hàn trong toàn bộ dự án.
2.2.1. Loại mối hàn (Weld Types)
Trong thư viện của phần mềm ShipConstructor đã có sẵn 18 loại mối hàn. Các
loại mối hàn này không thể thêm hoặc xóa bỏ, tuy nhiên các ký hiệu đại diện cho
các loại mối hàn này thì hoàn toàn có thể tùy biến được. Mỗi loại mối hàn biểu diễn
cho loại mối hàn được thực hiện trên một đường hàn đơn của người thợ hàn. Những
loại mối hàn này sẽ được thêm vào một tiêu chuẩn hàn trong bước sau dưới dạng các
phương pháp. Những phương pháp đó sẽ bao gồm những thuộc tính được xác định
trong bước này, và có thể được tùy biến hơn nữa về sau. Các ký hiệu đại diện của
loại mối hàn được khái niệm sử dụng trình soạn thảo loại mối hàn.
18 loại mối hàn có sẵn trong phần mềm ShipConstructor [3]:

Trang 12

Square Groove: mối hàn giáp mối không vát mép

Stud: mối hàn gu dông

Surfacing: mối hàn đắp

U Groove: mối hàn vát mép chữ U

V Groove: mối hàn vát mép chữ V

Trang 14


a) Chỉnh sửa loại mối hàn
* Chọn WeldManagement trong Manager;
* Chọn loại mối hàn người sử dụng cần chỉnh sửa từ danh sách, và chọn Edit
Symbol. Cửa sổ hiệu chỉnh được mở ra trong giao diện AutoCAD;
* Tạo mới hoặc chỉnh sửa ký hiệu hàn cho loại mối hàn tương ứng;
* Đối với mỗi loại mối hàn sẽ có những thông số nhất định cần được đưa ra, ta
có thể thêm hoặc bớt các thông số này trong khung cửa sổ Keywords;
Xét một ví dụ các thông số cần đưa ra cho mối hàn góc bao gồm như hình 2.4:

Throat thickness

Leg length

Pitch
L-P
L-P


một loại mối hàn được khái niệm ở bước trước. Thứ tự các loại mối hàn được thêm
vào tiêu chuẩn sẽ giống với thứ tự mà mỗi loại được ứng dụng trong mối hàn, mặc
dù thứ tự này có thể được điều chỉnh sau khi tất cả các loại mối hàn được thêm vào
tiêu chuẩn. Khi mà tất cả các quá trình mong muốn đã được thêm vào tiêu chuẩn, ký
hiệu tiêu chuẩn hàn có thể được tùy biến thêm.
a) Tạo một tiêu chuẩn hàn mới
- Để tạo một tiêu chuẩn hàn mới ta truy cập mô đun Manager và lựa chọn Weld
Standards;

Trang 16


Hình 2.5. Cửa sổ Weld Standards
- Chọn New để tạo một tiêu chuẩn hàn mới;
- Đặt tên cho tiêu chuẩn hàn (tên này là duy nhất và không được trùng với các
tiêu chuẩn đã tồn tại);
- Lựa chọn loại vật liệu mối hàn trong cột Material;
- Chọn màu hiển thị trong bản vẽ quản lý hàn cho tiêu chuẩn hàn;
- Ghi các chú ý đặc biệt về mối hàn (nếu có) trong cột Tail Notes, khi đó ta phải
đặt một giá trị khác 0 trong cột Tail Notes Size, nếu không chú thích sẽ không được
hiển thị;
- Bước tiếp theo ta phải lựa chọn loại mối hàn cho mỗi tiêu chuẩn hàn. Lựa
chọn một loại mối hàn trong Types list và kích Add;

Trang 17


Hình 2.6. Lựa chọn loại mối hàn
- Tùy vào loại mối hàn lựa chọn người dùng cần điền các thông tin về loại
mối hàn, ở đây lấy ví dụ thiết lập các thông số hàn cho mối hàn góc;

- Truy cập mô đun Manager và lựa chọn Weld Standards;
- Lựa chọn Import / Export để nhập hoặc xuất các tiêu chuẩn hàn.
c) Chỉnh sửa loại mối hàn
- Lựa chọn tiêu chuẩn hàn có loại mối hàn cần sửa đổi;
- Lựa chọn loại mối hàn cần sửa và chọn Properties;
Trang 19


- Cửa sổ chỉnh sửa loại mối hàn hàn sẽ hiện ra, ở đây ta tiến hành thay đổi các
thông số cần thiết.
d) Xóa một loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn
- Lựa chọn tiêu chuẩn hàn cần sửa đổi;
- Lựa chọn loại mối hàn cần xóa và chọn Remove;
e) Thay thế thứ tự loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn
Mỗi tiêu chuẩn hàn có thể bao gồm nhiều loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn
hàn khác nhau, thứ tự loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn của mỗi tiêu chuẩn
biểu thị thứ tự mà nó được áp dụng cho mối hàn. Quá trình ở trên cùng danh sách sẽ
được áp dụng đầu tiên, và những loại mối hàn có sẵn trong tiêu chuẩn hàn kế tiếp sẽ
lần lượt áp dụng theo thứ tự từ trên xuống dưới. Để thay đổi thứ tự này ta có thể
chọn vào loại mối hàn cần thay đổi và chọn Up hoặc Down để thay đổi.
f) Chỉnh sửa ký hiệu tiêu chuẩn hàn
- Lựa chọn tiêu chuẩn hàn cần chỉnh sửa và lựa chọn Edit Symbol;
- Ta sẽ chỉnh sửa ký hiệu của tiêu chuẩn hàn trong giao diện AutoCad: thêm
hoặc bớt các thông số đi kèm tiêu chuẩn hàn, ...

Hình 2.8. Chỉnh sửa ký hiệu tiêu chuẩn hàn
Trang 20


2.2.3. Bảng danh mục hàn (Weld Schedules)

- Hộp thoại Edit Weld Schedule Members xuất hiện;

Trang 22


Hình 2.11. Hộp thoại Edit Weld Schedule Members
- Chọn New và đặt tên đối tượng được hàn trong danh mục hàn (đà ngang, sống
dọc, nẹp dọc, ...);
d) Tạo chiều dày hàn mới
- Chọn Sizes trong cửa sổ Weld Schedules;
- Hộp thoại Edit Weld Schedule Minimum Thickness xuất hiện;

Trang 23