[发明专利]一种基于Capital的船舶线束设计工程协同系统

说明书

本发明一种基于Capital的船舶线束设计工程协同系统，该系统具有以下功能模块：自动命名模块、线束属性提取模块、线束属性反标模块、设计规则校验模块、工艺数据管理模块、工艺数据处理模块、标准化输出模块及权限管理模块。系统由针对设计阶段的辅助设计子系统和针对生产阶段的数据管理子系统组成；其中，数据库是连接两个子系统的桥梁，为生产阶段获取设计数据提供数据来源；船舶线束设计工程协同系统采用软件的三层架构，即表示层、业务逻辑层和数据访问层。本发明系统提高了船舶线束设计、生产制造、运维管理、售后服务等协同管理能力，实现电气系统设计从功能定义、原理及接线设计、生产工艺及售后维护的全生命周期数据管理。

技术领域

本发明涉及一种线束设计系统，特别是一种基于Capital的船舶线束设计工程协同系统。

背景技术

线束是当今电子化、信息化时代行业中发展最快、市场需求量最大、安装最为方便的产品之一。从普及的家用电器到通讯设备、计算机及外部设备，以及安防、太阳能、飞机、汽车、船舶和军用仪器设备等均广泛采用线束。

近几年我国船舶线束行业在发展过程中遇到了如下问题：（1）产品种类以及标准繁多，生产计划难协调。（2）客户需求多样化，生产订单变更频繁。（3）生产方式日趋复杂，协作性仍然不强。（4）生产周期要求更短。（5）创新能力不足。

船舶线束电气系统的设计是船舶设计中的关键环节，它涵盖了多个系统和专业领域，整个电气线束系统的设计具有技术性强、设计过程繁琐、手工操作量大等特点。Capital（又称CHS-Capital Harness System）是国际著名设计软件厂商西门子工业软件公司推出的一款专业线缆设计软件工具，Capital提供了崭新的电气线束设计理念和方法，通过对其进行自主可控和安全加固改造，并结合船舶线束的实际需求进行功能定制和系统集成，进而提出较为完善的船舶线束设计行业标准规范。

提高船舶线束设计水平，加快船舶高质量快速建造成为当下重要工作之一。但现阶段线束设计仍然受到设计思想、软硬件条件等多方面因素限制，存在很多问题。传统的机械制图方式已无法满足当今的设计任务，自动化、信息化和数字化程度更高的船舶线束设计系统被迫切需求，无论是从国家战略出发，还是从市场需求出发，船舶线束市场具有广阔的发展前景。

线束技术的发展最早应用于航空、航天和汽车等制造业，国外早在20世纪90年代就开始采用了先进的飞机线束设计及仿真工具，由Mentor Graphics公司和其他MCAD公司提供的软件，共同建立的全新的线束设计系统。新系统使工程设计水平和飞机研制效率得到了巨大的提高，节约了资源成本。Capital在汽车、航空航天及线束市场处于领先的位置，从最初的电气系统初始化系统定义开始，到详细系统设计与线束设计，再到线束的生产制造与后期的系统维护服务，在电气系统设计流程的每一个阶段，不同规模的用户针对复杂的电气系统设计集成需求，都能在Capital软件设计系统中找到相应的方案。

线束设计类软件在船舶行业没有开展较好的应用，船舶行业的线束设计仍处于较低的发展水平。但随着线束设计软件在汽车、航空航天等领域的良好应用，面向船舶行业的线束设计协同系统研究迫在眉睫。

国内的线束设计系统在船舶行业亦没有成熟、可靠的产品。现阶段线束设计仍然受到设计思想、软硬件条件等多方面因素限制，存在很多问题。例如：在线束二维设计与三维设计、设计与仿真层面存在脱节问题，这是因为采用纯机械的AutoCAD软件手工制图，无法对设计对象添加真正意义上的电气属性，只能以文字的方式，对设计对象进行辅助性的说明。另外，AutoCAD与广泛使用的MCAD之间，没有良好的数据传递接口，二维设计数据与三维线束设计数据无法有效结合；设计数据版本控制混乱，一旦船舶的构型发生改变，就会使系统设计带来大量的重复设计；设计更改时容易发生数据遗漏等问题。上述问题也是制约线束设计效率和质量的主要因素。传统的机械制图方式已无法满足当今的设计任务，研发自动化、信息化和数字化程度更高船舶线束设计系统为船舶制造行业发展提供有力支撑。

发明内容