轮机管系设计自动化探究

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:杨成林
[导读] 现如今计算机信息技术步入了快速的发展轨道,这对设计行业带来了较大的影响
        摘要:现如今计算机信息技术步入了快速的发展轨道,这对设计行业带来了较大的影响。很多设计工作者在对船舶轮机关系进行设计的时候,过往的形式已经被弃用,以计算机技术为依托的各类技术开始推促设计工作的开展,实现了设计的高效化、便捷化、自动化。本文主要就轮机关系设计自动化的作用进行了阐述,并就其未来发展提出了一些建议,以期加快轮机管系设计自动化的速度,提升设计的质量和水平。
        关键词:计算机;轮机管系;设计;自动化
       
        经济社会的发展,使船舶产品的需求量与日俱增。对广大船企来说,建设的速度需要大力提升,建设的质量亦要与时俱进。现如今,强化设计的效率,是提升船舶建设企业新船修建速度的有效手段之一。轮机专业的图纸中,管系图纸占据了将近百分之七十的比重,所以针对管系图纸的设计和绘制,其速度快不快,质量高不高,直接决定了最终轮机设计的质效。
         1.轮机管系自动设计的意义
        轮机管系设计的自动化,是以计算机建模理论和各类信息技术为基础发展而来的,属于一种全新的设计形式。相较于传统的手动设计而言,效率更高、质量更好。在过往非自动化设计过程中,基本都是靠设计人员的手工操作,在图纸上进行大量的测绘、绘图、对比、修改,图纸多、绘图多,所耗费的时间成本巨大。同时,传统的手绘设计中,修改图纸花费的时间也比较长,有时一个小变更出现,就会“牵一发而动全身”——导致图纸作废,设计效率就无从谈起。而利用新型计算机设计模式,可以弥补传统设计的不足。首先,提升了设计效率。目前国内的计算机软件已经朝着自动化、智能化的方向发展,很多计算机软件在船舶轮机设计中,发挥了重要作用,例如利用VBA技术,就可以在计算机上创建和编辑二维船舶轮机系统图像,利用这些技术,设计步入“一键化”时代,显著提高了效率。其次,提高了船舶设计质量。传统的图纸设计中,设计师需要对每一个计算数据,进行反复核算,从而确保数据计算的准确性。而利用一些计算机软件,通过软件编辑,就可以快速而准确的计算出所需要数据,从而提升了数据的计算速度,保证了数据计算的质量。最后,提升了客户满意度。传统的设计,是在平面图纸上,构建三维设计模型,这种方式不能从全面、整体的角度,构建船舶轮机管系内部复杂的结构,设计结果也更偏向专业性,整个设计规划不能充分展现设计人员的思路理念。同时,这种方式让客户在二维空间中,自主构思三维轮机管系模型,对客户的要求也比较高,很多客户因此不能充分了解设计者的设计构思,导致设计工作者和客户之间交流得不够顺畅,不利于客户满意度的提升。
         2.轮机管系设计自动化探究
         2.1利用VBA技术
        Visual Basic for Applications(VBA)是Visual Basic的一种宏语言,是微软开发出来在其桌面应用程序中执行通用的自动化(OLE)任务的编程语言。VBA是寄生于VB的一种通用的自动化语言,能扩展Windows的应用程式功能。目前最为普及的就是办公软件就是微软Office软件,利用VBA技术,可以提高Word、Excel、Powerpoint、Access、Outlook 以及Project等办公软件的效率。

通过一段VBA代码,可以实现复杂逻辑的统计,比如从多个表格中,自动生成一个按照时间顺序排列的统计清单,从而提高了设计人员的设计效率。将VBA技术和《船舶建造与入级规范》融合在一起,开发一个船舶轮机管系规范设计程序,打造自动化的结构计算,设计师可以在Office办公软件中,预先设计好船舶轮机管系结构的说明书,实现了对说明书的自动化输出。其软件要点主要包括以下方面:首先,设计师将得到的船舶轮机管系基本信息进行输入,输入之后利用软件进行计算,将得到的计算结果与管系设备目录之间进行数据对比,然后利用Word软件实现自动化输出。其次,编辑软件时,应当参照目前通用的轮机管系设计标准,如油水分离器必须符合《73/78国际防污公约》等。再次,构建完整的数据库。设计师应当利用VBA技术,构建一个轮机管系设备完整的目录数据库,从而帮助计算机软件迅速找到要用的设备(如燃油舱柜、输油泵、贮存柜等)的各类信息。最后,根据船舶轮机管系设计类型,打造一个专业的轮机管系数据库,利用VBA技术,在计算机上自动选用合理的轮机管系设计类型,从而实现了自动化设计。
         2.2引入计算机VR技术
        虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR),始于二十世纪六十年代,其综合了计算机图形学、人机接口技术、计算机仿真技术、多媒体技术以及传感技术,创建了一套虚拟世界的计算机仿真系统,利用交互式的三维动态视景和实体仿真体验,让“身临其境”的体验成为可能。目前,VR技术已广泛应用到医学、娱乐、室内设计等多领域中。但是在船舶轮机管系设计上,如何运用这一技术,笔者认为,可以参考其他领域的技术成果。第一,构建船舶轮机管系VR模型。构建这一模型,可以参照医学领域的VR技术。在轮机管系设计之初,根据最初的要求,构建整体VR模型,此模型包含了轮机管系系统中燃油系统、润滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、舱底水系统、压载水系统、消防水系统和通风系统等多个系统,设计师灵活运用VR模型,改变这些系统的位置、高度、大小,从而实现了设计的可视化。第二,查找问题。轮机管系每个小系统的设备,都有自己的设计标准,如曲轴箱油润滑系统中的滑油泵:滑油泵应当有两台(一台备用)、螺杆泵(稳定压力)、真空表(真空度不应当超过0.03MPa),构建VR轮机管系模型,应当把这些小细节包含在内,这样设计师就借助VR模型,借助计算软件,计算设备的压力、稳定性、流速等多个问题,从而实现了减少安全隐患,提高设计质量的目标。第三,节省投资。这一技术,可以参照室内设计领域的技术。室内设计领域,利用VR技术,通过虚拟的场景,展现室内设计的未来场景。而利用VR技术,参照室内设计领域的技术要求,打造一个未来的轮机管系体系。设计者可以按照自己的设计需求,任意改变自己在轮机管系中的位置,去实地观察自己设计的效果,然后设计者在电脑上及时修改设计,不用再像以前一样,在图纸上进行大量的画图、修改等,这在一定程度上减轻了设计者的设计负担,提升了设计者的设计效率,缩短了设计时间,节省了做模型的费用,进而实现了节省设计规划投资的目标。
         3.结论
        综上可知,轮机管系自动化设计的发展进步,需要设计者朝乾夕惕,发扬探索的精神,加深这一方面的钻研。基于计算机VBA技术和VR技术的轮机管系设计,存有诸多的优势,值得在未来的日子里好好探究一番。
参考文献:
        [1]梅春.轮机管系设计自动化初探[J].船舶, 2001(1):61-63.
        [2]占淼.基于计算机辅助设计的船舶轮机送审图纸研究[J].中国水运(下半月), 2016, 16(2):
118-119.
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