三維建模技術(shù)在煙草設(shè)備技術(shù)改造中的應用

王東 陳飛云 刁維龍 王曉華 李帥

摘要：本文以卷煙技術(shù)的發(fā)展為背景，講述了煙草企業(yè)技術(shù)改造過程中的難點及重點，并從專業(yè)的角度講解了三維建模技術(shù)在設(shè)備技術(shù)改造過程中的重要作用、應用過程以及注意要點，為技改過程中合理應用三維建模技術(shù)提供了參考。

關(guān)鍵詞：加料噴頭;結(jié)構(gòu); 原理;異常處理

一、概述

卷煙生產(chǎn)過程中，工藝、原料、設(shè)備三大因素缺一不可，其中原料是基礎(chǔ)，工藝是核心，設(shè)備是保障，原料通過設(shè)備運行達到相應的工藝要求，三個因素都會極大影響產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。近年來，隨著消費者對于煙草制品要求的不斷提高，爆珠煙、短支煙、細支煙等新產(chǎn)品不斷推出市場，傳統(tǒng)的工藝以及生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)無法滿足煙草制造要求[2][3]。在這樣的背景下，卷煙企業(yè)紛紛通過設(shè)備升級改造，將先進的煙草設(shè)備及技術(shù)應用在煙草制造過程中[4]。

在設(shè)備升級改造過程中，設(shè)計人員需要統(tǒng)籌改造面積、生產(chǎn)現(xiàn)場、煙草工藝、設(shè)備維保等多方面因素，將不同的設(shè)備進行合理布置，此外，設(shè)計人員還需要處理好設(shè)備的搭接問題并從多種方案中選擇最優(yōu)方案。近年來，三維建模技術(shù)在卷煙廠升級改造過程中應用廣泛，該技術(shù)不僅提高了設(shè)計人員的設(shè)計效率，而且可以根據(jù)三維圖導出CAD平面圖指導現(xiàn)場施工，提高了設(shè)計的合理性和可靠性[5][6]。

二、三維建模技術(shù)的重要作用

在設(shè)備改造過程中，三維設(shè)計軟件的作用體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）可以將設(shè)計理念及規(guī)劃完整、直觀地呈現(xiàn)出來。設(shè)計人員可以根據(jù)具體的工藝要求以及自己心中所想，利用三維建模軟件，將具體的設(shè)備繪制出來并進行組裝及搭接，搭接出的效果圖可以直觀地反映實際效果，方便其他人員查看，避免了由于看不懂圖紙而出現(xiàn)的交流問題。

（2）可以簡化設(shè)備的搭接過程。傳統(tǒng)的設(shè)備搭接方式首先需要完成設(shè)備平面布置，然后根據(jù)設(shè)備平面布置情況論證設(shè)備垂直方向搭接的合理性，如若垂直搭接不合理，則要重新進行設(shè)備的平面布置，這樣就降低了設(shè)計效率。利用三維建模輔助進行設(shè)計避免了由于垂直搭接而需重新設(shè)計的情況，完成一次設(shè)備建模后，可以進行多次立體搭接，在完成設(shè)備平面布置的同時，設(shè)備垂直搭接可同時完成，提高了設(shè)計的效率。

（3）可以導出CAD圖紙，指導現(xiàn)場施工。三維建模軟件具有導出CAD圖紙的功能，針對一些結(jié)構(gòu)復雜設(shè)備，直接利用CAD等繪圖軟件進行繪制難度較大且效率不高。利用三維軟件進行復雜設(shè)備的繪制，然后導出CAD圖，既提高了設(shè)計效率，也提高了設(shè)計的準確性。

三、三維建模技術(shù)的應用過程

利用三維建模技術(shù)進行設(shè)備排布與搭接，需要進行主機設(shè)備機架及零部件繪制、設(shè)備組裝、設(shè)備搭接、輔連設(shè)備的繪制等多個過程。

首先，繪制主機設(shè)備機架及零部件。應根據(jù)圖紙繪制主機設(shè)備的機架，由于設(shè)備搭接過程中用到的主要是設(shè)備的外形尺寸，因此機架尺寸應準確無誤。

設(shè)備機架繪制完成后進行設(shè)備零部件繪制，為提高設(shè)計效率，一些影響設(shè)備外圍尺寸的零部件應優(yōu)先畫出。

然后進行設(shè)備的裝配。設(shè)備機架及零件繪制完成后，將各個零件及機架裝配起來，使其成為一個完整的設(shè)備。

最后進行設(shè)備搭接。將裝配好的設(shè)備根據(jù)改造面積進行布置，布置完成后，利用皮帶輸送機等輔連設(shè)備將各個主機設(shè)備連接起來，輔連設(shè)備的尺寸應根據(jù)設(shè)備的高度及主機設(shè)備的距離確定。

四、 設(shè)備三維模型設(shè)計注意要點

設(shè)備繪制過程中應主次分明，一些不影響設(shè)備搭接及平面布置的部分可先不繪制，提高繪制效率。

應按照“L”型、“U”型、“1”型的方式進行設(shè)備排布，要充分考慮留出操作及維修空間，避免出現(xiàn)“口”型設(shè)備排布。

三維模型繪制完成導出圖紙后，應對圖紙進行修改，避免出現(xiàn)線條雜亂無章的狀況。

五、 結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的先進的設(shè)備應用在煙草領(lǐng)域，煙草行業(yè)設(shè)備升級改造會越來越多，應用三維建模的方式進行設(shè)備升級改造設(shè)計可以迅速提高設(shè)計效率及準確性，應用好三維建模技術(shù)可以取得事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]夏歡.煙草卷煙機械設(shè)備管理方法優(yōu)化分析[J].科技創(chuàng)新導報，2020（14）： 164 ～ 165.

[2]謝劍平.形勢與未來：煙草科技發(fā)展展望[J].中國煙草學報，2017（84）： 1～ 7.

[3]王緒， 李興建， 李志剛，等.淺析我國煙草機械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].輕工科技2020（36）： 44 ～ 45.

[4]黃敏智.運用BIM技術(shù)提升改造項目的施工管[J].項目管理2019（316）： 19 ～ 21.

[5]韋軍，劉軍艦，曹銳鋒.總裝三維車間建模及應用價值的研究[J].科技創(chuàng)新與應用2020（14）： 52 ～ 55.