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                  2021 OEM
                  控制軟件

                  FORAN系統基本介紹

                    2021年08月05日  

                  一、FORAN的誕生

                    FORAN誕生于1965年的西班牙,距今有56年的歷史。它是由船舶專業的工程師開發的、針對船舶與海工產品進行設計、建造和工程的CAD/CAE/CAM軟件,其所擁有的船舶專業知識確保為造船廠和設計師提供最優質的服務,主要服務對象是設計院所、造船廠、船級社等。

                    FORAN是目前國際上首屈一指的船舶三維設計系統,用戶遍布全球40多個國家,150多家船廠和設計所。典型的國內外客戶有:英國BAE系統公司、西班牙NAVANTIA集團、俄羅斯北方造船廠、俄羅斯波羅的海造船廠、日本Sanoyas船廠、韓國STX造船海洋、中國武漢船舶設計研究所等。

                  二、FORAN的未來

                    西門子將于2021年10月份對FORAN完成收購,以增強其海洋設計和工程能力。FORAN業務此后將被納入西門子近年來力推的Xcelerator平臺。西門子收購FORAN后,西門子將為造船行業提供一個全面的軟件和服務組合,涉及船舶生命周期的所有方面,包括設計、生產和運營,以及優化的服務生命周期管理。西門子希望支持船廠在設計和建造船舶時采用數字孿生的方法,并逐步過渡到Shipyard 4.0。

                  三、FORAN的產品

                    1. 商用船和海工產品

                    FORAN適用各類商用船舶與海洋工程項目,且不受船舶尺寸和船型的限制,FORAN用戶經過50多年的應用設計并建造的船舶類型有:海洋平臺、FPSO、FSO、海洋供應船、雙體船和多體船、滾裝船、LNG、LPG、礦砂船、科考船、大型漁船、破冰船、豪華游輪、拖船、集裝箱船、化學品船、油船等各種船型。

                    2. 軍船

                    FORAN是全球各國海軍船廠擁有最為廣泛的船舶三維設計系統,為水面艦艇和潛艇的特殊挑戰提供了最佳解決方案,如先進的船體線型設計、船舶配置和姐妹船管理,與PLM工具集成,特殊標準和極高精度管理等。應用設計并建造的軍船類型有:航空母艦、護衛艦、驅逐艦、巡洋艦、核潛艇、常規潛艇、軍輔船等。

                  四、FORAN的功能

                    按照專業劃分,FORAN囊括了型線設計、性能計算、剖面模數計算、總縱強度計算、船體結構設計、套料和數控后處理指令產生、輪機設備與管路設計、空調通風設計、鐵舾裝設計、電氣設計、涂裝計算、內舾裝設計、焊接規格定義、建造過程策劃、各專業自動出圖等船舶各個專業的設計和生產能力;按照船舶的設計階段劃分,FORAN覆蓋了方案設計、初步設計、詳細設計、生產設計等全部設計階段。

                    設計院所和造船廠可在FORAN環境下完成一個船舶或海洋工程項目的全部設計建造工作,避免了使用不同系統時可能的數據交換、以及由此帶來的信息丟失、重復建模等問題,也更有利于實現無紙化設計。

                    1線型:可定義任何船型(包括對稱船、多體船、海洋平臺等),以此型線作為基本的拓撲化依據,可快速定義肋位系統和各種類型的甲板和艙壁。

                    2性能計算:獲得DNV等船級社機構的認證,也在長期應用中得到驗證。其創造性的功能和持續更新的算法融入了50多年設計經驗的積累,主要的計算包括:艙室劃分、艙容及噸位計算、靜水力計算、干舷計算、可浸長度、橫剖面面積曲線、縱傾值圖表、載況定義、完整穩性計算、總縱強度計算、最大KG計算、確定性法破艙穩性計算、概率性法破艙穩性計算、下水計算、功率估算、阻力估算、螺旋槳設計、舵設計、回轉半徑計算等,含國際慣例、規則、規范及決議(用戶可自定義)。

                    3船體結構:可快速定義全船的、精確的船體結構模型,所有設計工作都在全船產品模型上完成,并可在同一軟件環境下實現從送審設計、詳細設計和生產設計的完整設計過程,為生產部門提供構件放樣、構件預裝配、分段建造、材料管理、工作計劃制定、質量控制等完整的信息,便于組織協調、提高整個設計階段的效率。

                    4輪機舾裝:不斷吸收先進的軟件技術和設計技巧,將多種輪機舾裝設計的工具集成在一起,包括設備、管路、空調風管、鐵舾件、基座以及管支架等,使船舶設計過程更為簡便。設計人員借助船體結構與輪機舾裝模型在單一數據庫中的緊密集成而獲得競爭優勢,可以顯著降低成本和工時、減少發生干涉的可能性。

                    5電氣:在船舶電氣系統的設計和生產方面,包括創建不同類型的電氣原理圖、電氣設備建模、2D或3D設備及電纜托架布置、電纜長度計算、電纜敷設、電纜端點定義及接線、儀表及控制信號管理、電氣材料數據庫管理、各種電氣圖紙和報表生成、電氣元件生命周期管理等。

                    6集成化出圖:根據FORAN各專業的設計模型生成2D和3D圖紙:含總體專業、船體結構、輪機舾裝以及電氣設計。圖紙可通過FDESIGN根據產品模型直接生成,借助2D圖紙與3D模型之間的持續更新可確保模型與相關圖紙的一致性,且模型中的構件可用多種方式表達。FDESIGN具有在模型變更后重新生成圖紙的功能,可保證修改后不丟失信息。

                    7建造過程策劃:可使用樹狀結構規劃出包括船體結構、舾裝、電氣、上層建筑等的生產建造過程中裝配結構;可按照各種中間產品進行分類,如分段、區域、單元、模塊等,同時給出相應的吊裝等生產規則,同時可以進行托盤管理,并與相應的圖紙進行關聯。

                    8焊接管理:可根據結構的位置、屬性和特點快速定義焊縫的規格。并快速計算出焊縫長度和焊接時間。

                    9涂裝管理:可根據艙室的位置和結構快速計算涂裝的面積。

                    10變更和權限管理:為用戶設計管理和權限控制提供有力保障。開發復雜性船舶往往需要更高的安全措施,因為這種項目既要允許多方參與進行分布式協同設計,又需保證必要的安全限制。此方面要求對軍船設計至關重要,如果沒有強大的變更管理與權限控制手段,數據的完整性與信息的安全性幾乎不可能保證。

                    11虛擬現實仿真:提供了一組瀏覽FORAN三維輕量化模型的工具,并采用了最新的技術。虛擬過程可由多種設備系統實現,包括單面投影式系統,多面洞穴式模擬系統、頭盔顯示器式系統等;具有多方面的用途,如設計預覽與審查、操作仿真、人體工學設計、市場營銷等。在避免錯誤、節約成本方面發揮了重要作用。

                    12船舶全生命周期管理:可保證船舶設計、生產及運營整個生命周期過程中的數據與FORAN系統進行交換。產品生命周期管理(PLM)是一個隨著設計、建造的深入,不斷豐富產品信息,貫穿整個產品生命周期的管理工具。在大中型船廠開發復雜性項目的過程中,PLM系統通常作為產品信息的數據管理中心。最新版本已與目前市面上主流的PLM系統進行集成,并被用于大型項目的設計建造中,如航母、潛艇、巡洋艦、登陸艦等。

                  五、FORAN的特點

                    1數字化樣船:同一個數字化船舶模型,能夠應用于方案設計、初步設計、詳細設計、生產設計等各個階段;同時該模型應提供船體結構、管路、輪機、設備和裝備、電氣等各個專業的設計信息和生產工藝信息;能夠用于方案審查、船級社審查、性能仿真、虛擬漫游仿真等各種用途;同時在設計院所和造船廠之間保持模型的一致性,實現“設計建造一體化”。

                    在全過程中使用同一個高水準軟件系統,而且可應用到船舶與海洋工程的任何船型中。

                    2易于學習:得益于極為友好的Windows風格界面以及符合船舶行業特點的設計方式和思維方式,FORAN易于使用、易于學習、易于部署和運行,對IT支持的依賴最低。

                    使用最新技術,顯著降低啟動周期、加速培訓過程。

                    3模型圖紙統一:優異的建模、計算、出圖、報告功能。FORAN具備完整的2D出圖功能、一流的3D設計功能以及強大的復雜零件造型功能,且保持2D/3D之間高度的一致性。

                    借助高效的產品建模創建、任何階段快速修改模型、數據可在后續階段重復利用等能力,可節約工時和成本。

                    4建造過程策劃:同一船型設計,能夠在不同船廠展開生產建造的策劃,針對不同船廠特定的設備能力和建造流程,提供對應的建造過程策劃和和相應的生產設計圖紙。

                    結合船廠的生產設備、工藝流程等規劃設計符合“殼舾涂一體化”先進建造模式的生產策略。

                    5數據準確:為制造和組裝自動生成精確的、客戶化的車間加工信息。

                    避免設計錯誤和返工的同時提高產品質量,可優化生產率并顯著降低材料成本。

                    6異地協同:強大的異地協同解決方案,可在船廠、設計單位以及分包商之間實現真正的、可靠的協同工程。

                    控制并共享信息,降低風險且簡化協同。

                    7數據庫開放:利用開箱即用的數據庫結構、系統架構以及標準接口或定制接口,可方便地與其他系統進行數據交換。

                    將FORAN與企業的各種信息化系統進行集成,不用顧慮使用哪種系統。

                    8生命周期管理:與船舶行業主流的產品生命周期管理(PLM)系統集成。FORAN與PLM集成可保證船舶設計、生產及運營整個生命周期過程。

                    FORAN與數據管理和項目控制系統的集成,使企業獲得重大效益。

                    9拓撲化技術:可以實現結構與結構、結構與設備、設備與設備、設備與管路等之間的拓撲化關系,某些參數修改之后,與之關聯的構件可由系統自動修改,而不必人工逐項修改。

                    大大提高設計效率、降低設計修改的工作量,而同時也保證了數據的準確性和設計質量。

                    10支持中文:支持世界多種文字。

                    便于使用中文或中英文對照,并可支持日、韓、俄、西等多種文字。

                  六、 FORAN的優勢

                    FORAN是新一代造船軟件系統的代表,通過50多年船舶設計建造經驗和最新 IT 技術完美結合的成果,其軟件體系引領先進的船舶設計和建造理念,其功能滿足設計院所和船廠的實際需求,采用最新的軟件開發工具和先進的軟件工程技術進行開發,具有優良的數據共享能力和二次開發環境,能夠切實地提高設計質量和效率,可服務“設計建造一體化”、“殼舾涂一體化”等先進的造船模式,為設計院所和船廠贏得顯著的經濟效益。FORAN系統的完整性、先進行、集成性、開放性,可以充分滿足這些需求,為國內船舶設計院所、造船廠等提高設計建造水平、走向造船強國提供強大的支持和保證。

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