基于計算機輔助設計的船舶輪機管系圖紙研究

闞加強

（招商局重工（江蘇）有限公司，江蘇 南通 226116）

0 引言

船舶行業(yè)是國家的重點行業(yè)，該行業(yè)的發(fā)展對我國經濟以及綜合國力的提高有著積極的意義和深遠的影響。與此同時，船舶管系作為船舶輪機的重要組成部分，是船舶運行的核心與關鍵，因此，船舶管系圖紙的設計就顯得尤為重要。當前社會不斷發(fā)展，在計算機技術的推動下，船舶輪機管系圖紙設置過程中的質量和效率大大提高。但是目前，在計算機輔助設計船舶輪機管系圖紙的過程中，仍然存在諸多問題尚未解決，依然需要不斷改進，更好地提高設計圖紙研究的實際效益。

1 管系的基本概述

船舶管系的涉及范圍十分廣泛，主要體現在種類、數量、規(guī)格、工作量四大方面，因此，船舶管系的日常檢驗和管理具有一定的復雜性的難度。目前，針對船舶管系，可以從動力管系和船舶管系的角度出發(fā)去分析問題。與此同時，動力管系和船舶管系彼此具有一定的獨立性，但又相輔相成，在互補的基礎上發(fā)揮著綜合作用，也是船舶輪機運行的關鍵所在[1]。針對管系的安裝問題，其安裝流程具有一定的復雜性，大體上可以分為圖紙設計、制作、安裝3個環(huán)節(jié)。管路識別的油漆顏色如表1所示。

表1 管路和識別符號的油漆顏色

2 我國船舶輪機圖紙審查的現狀

船舶的圖紙設計是船舶輪機運行的保障，也是船舶輪機運行過程中的重要環(huán)節(jié)之一，從我國目前船舶圖紙的實際狀況來看，較傳統(tǒng)的圖紙設計有了極大的突破，主要是通過計算機技術與信息化手段有機結合的方式，將圖紙進行打印，整理成規(guī)范的送審圖紙，經人送到相關的審查部門，大大提高了整體的效率。但是，針對不同的情況，不同船舶管的圖紙設計不能一概而論，故而在實際的過程中圖紙堆積問題屢見不鮮，占用了很大的辦公室空間。與此同時，圖紙的堆積問題也不便于相關工作人員查閱、審核，引發(fā)了很多問題[2]。

圖紙初審合格之后，設計部門還需要重新將3套圖紙打印出來，送達到審圖部門。從初審到合格，中途往往還會退審查多次，且一張圖紙的打印費用大概在100元上下，在多次審核和打印的過程中，增加了成本，一方面來自于圖紙本身，另一方面來自于審查中的隱形開支。

在圖紙審查的過程中我們可以得知，初審之后是復審，雙方協(xié)調之后出具《圖紙審查意見備忘錄》(以下簡稱《備忘錄》)，將《備忘錄》蓋章之后再次發(fā)送給設計單位。設計單位或是代理人拿到《備忘錄》之后，才能了解到錯誤具體發(fā)生在什么地方，設計單位根據《備忘錄》上面的錯誤，再對圖紙進行相應的修改。在《備忘錄》的出具到拿到的時間段里，通常都需要花費1天以上的時間。

根據圖紙審查的相關規(guī)定要求，船舶檢驗部門對于圖紙的存放需要有相應的檔案室進行保管。檔案室的面積要求通常在20 m2以上，檔案室也應有相關的工作人員，這樣需要相應的人力和物力。

隨著海上運輸距離的加大，船舶規(guī)模也越來越大，同時設計單位出來的圖紙卻并沒有進行等比例提高，因此圖紙出錯的幾率也隨之加大，通常都會退審重審多次才會得到最終的批準，設計人員的圖紙沒有及時更新到船舶設計的最新階段，因此最后送給審查部門的3套圖紙卻不是最后的圖紙，反復之間浪費極大的人力、物力和財力[3]。

3 計算機輔助設計的船舶輪機管系圖紙研究

在進行船舶管系計算機輔助設計時，為保證設計效率和質量，確保管系功能正常發(fā)揮，應明確管系布置的基本要求：比如保證管線路線正確，附件規(guī)格、走向等與原理圖相符；設計的路徑應合理，彎頭盡量減少，保證路徑最短，便于操作，并與設備、船體等沒有相互之間的干涉；管子應該橫平豎直,外觀保持整齊、美觀，盡量避免交叉布置。如果管子走向相同，應將這些管子排成管束[4]。

3.1 圖表的快捷生成與編輯

計算機技術的不斷發(fā)展，為船舶管系圖紙研究提供了極大的便利，大大降低了圖紙設計過程中人力、物力、財力的消耗，有助于相關領域的工作人員進行圖紙的研究和設計，是后期工作的良好鋪墊。與此同時，隨著該技術的不斷應用，針對圖紙問題也顯得愈發(fā)靈活，有助于相關工作人員根據具體情況對圖標進行快捷生成和編輯，以便于發(fā)現問題時得以迅速的解決，避免了問題的擴大化。

3.2 數據的安全管理

在計算機輔助設計下，大大提高了船舶輪機管系圖紙數據的安全性?；诖肮芟档膹碗s性和難度，在一些管系的管理、施工過程中經常會發(fā)生各種各樣的棘手問題，特別是數據的精確性和安全性問題，必須予以充分的重視。隨著計算機技術的發(fā)展，管道系統(tǒng)軟件技術為數據庫的管理工作帶來了極大的便利，充分的發(fā)揮了輔助作用。與此同時，3D技術也為數據庫的管理注入了源源不斷的生機與活力，大大提高了技術的覆蓋面積，提高了協(xié)調能力和開放性。在此基礎上，通過計算機輔助設計圖紙，能夠進一步對數據進行分類和總結，更加直觀地與其他智能化管理系統(tǒng)完成操作，更熟練地應用數據庫查詢到各個子級標準庫，在一定程度上簡化專業(yè)技術人員的實際操作流程，避免了數據丟失和破壞的問題，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，便可以通過模型數據庫進行查詢[5]。

3.3 預舾裝程度

為保證設備安全，管道系統(tǒng)、通風管道等核心部件要綜合布局和相對平衡。可利用3D放樣技術中的數據可視化交互設計技術，將平面圖的信息內容轉換為更加可視化的圖形。根據船舶3D結構的用途，可提前開展舾裝件的生產設計，以便于更好地進行舾裝件的生產制造設計。與此同時，完成安裝的先決條件和關鍵標準取決于所有船體的分段生產尚未完成，管道的預制部分是極為重要的，從而能夠更好的保障安裝的順利性。一方面，能夠避免不同的工作人員在專業(yè)性和綜合素養(yǎng)兩方面的偏差對實際結果造成的影響 ；另一方面，大大減少了人力、物力和財力，提高了經濟效益和社會效益?，F階段，3D放樣技術受到了社會各界的廣泛關注與支持，是現階段計算機輔助背景下的新的發(fā)展方向，在船舶輪機管系圖紙設計中的應用范圍不斷擴大，大大提高了質量和效率。

3.4 設計的精準度

“三維”模型技術也是計算機技術應用于船舶輪機管系圖紙研究過程中的一個重要組成部分。通過計算機處理，能夠進一步對船舶輪機管系進行三維模擬，使得相關工作人員能夠更加直觀的明確船體整體結構的空間構成，并根據空間構成進行后期的工作，更加直觀地建立管道的相對位置和數據可視化。在此基礎上，大大提高了管線布置的科學性和合理性，能夠直觀的看到實際的效果，便于更好的發(fā)現問題、分析問題和解決問題，避免了實際操作造成的資源浪費問題。與此同時，通過三維模型技術，可以最大化的提高管道系統(tǒng)與船舶結構二者之間的協(xié)同性，更加清晰的、科學的、準確的模擬管道與管道的位置，減少摩擦，從而有效減少或者避免管道的一系列安全隱患[6]。

3.5 布置支架

船舶管系對于船舶輪機的正常運行有著積極的意義和深遠的影響，因此，在設計的過程中必須進一步加強管系的圖紙設計，要求工作人員對管系的相關問題予以充分的重視，積極利用計算機技術，保障船舶的正常運行。首先，進行船舶管系設計時，要對管線支架進行合理設計，確保各類管線牢牢固定。在應用計算機技術時，必須充分結合構建的船舶各個位置的模型，根據具體情況具體分析，對支架布設位置尺寸進行科學、精確的計算，保證所用支架的合理性。其次，進一步加強對管卡的選擇，加強規(guī)范性，全面提高設計人員的專業(yè)性和綜合素養(yǎng)，合理把握參數，注重整體的同時也要加強細節(jié)部分的科學技術應用，最大限度地保證管系放樣質量。在此過程中，相關的設計人員也要根據實際情況科學選擇計算機技術，并利用軟件做好管系的碰撞檢查。最后，審圖過程就是進一步將設計圖紙與相關規(guī)定和實物進行分析和對比，針對傳統(tǒng)的審圖方式，提高審圖效率,除了人為因素外，查找圖紙的質量、效率至關重要。因此，快速查找規(guī)范與圖紙的對應位置是審圖的關鍵,也是實現輔助的設計重點，進而大大提高審圖效率 。

3.6 實現網絡辦公

網絡辦公是現代化的必然趨勢和必然結果，在這樣的大環(huán)境下，船舶輪機管系圖紙設計也積極引進了計算機技術，開放了一些公用信息,如法規(guī)、規(guī)范、計費、工作狀態(tài)、船舶設備標準配置等內容,提高了整個圖紙設計流程的規(guī)范性、智能性和高效性，為工作人員減輕了工作壓力，提供了便捷，通過計算機實現快速引擎，以提高審圖效率，大力提升了審圖的服務質量。

3.7 網絡服務功能

1）設計圖紙的網上申請功能

設計單位可以充分借助互聯(lián)網進行網上申請，并根據具體情況具體分析，提交相關資料和信息。與此同時，為了適應當前工作和設計單位的習慣，必須進一步對系統(tǒng)設置進行優(yōu)化，既保留了網絡申請、紙質郵寄的送達方式，也增設了電子圖紙的送審，避免了圖紙堆積問題。

2）客戶端的查詢和交流功能

客戶可通過系統(tǒng)查詢對圖紙的狀態(tài)進行全方位、多層次、多角度的了解，也可以通過在線交流的方式，更好、更快的發(fā)現問題、分析問題和解決問題。與此同時，還增加了手機提醒功能，大大提高了便捷性。

3）方便客戶需求的服務功能

為了方便客戶，開放了一些公共資源，通過無償提供的方式，使得服務功能更加趨于多樣化和高效化。

4 結語

管系是船舶的重要組成部分，而圖紙研究作為管系的重中之重，其質量和效率不容小覷。本文從管系基本概述的角度作為出發(fā)點，簡要地分析和闡述了當今我國船舶輪機圖紙審查的現狀，重點對計算機輔助設計的船舶輪機管系圖紙展開了深入研究，旨在更好地發(fā)揮計算機的輔助作用，優(yōu)化管系圖紙方面的問題，從而促進船舶輪機的進一步發(fā)展。