絕緣材料物量統(tǒng)計軟件開發(fā)與應用

中圖分類號：U671 文獻標志碼：A

Developmentand ApplicationofInsulation Material Quantity Statistics Software

SUN Yu， WANG Jiangjun， HUANG Qingfeng（CSSCHuangpu Wenchong ShipbuildingCo.，Ltd.，Guangzhou 510715，China）

Abstract： This paper analyzes the problems with manual insulation material quantity statistics during the shipbuilding production design proces.A method is proposed to establish an insulation material database，associate it with the ship's hullcompartment structurequantities，and retrieve atributes such as material type， thickness，fire rating， and area. Using C++ ， corresponding software was developed to perform functions such as calculating， storing， retrieving，analyzing， and outputting reports on insulation material quantities.

Key words： insulation material quantity； statistical method; development and application

1 引言

船舶行業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，成本管控尤為重要，其中絕緣材料的成本管控成為一大難題。設計物量預估偏差、經(jīng)營詢價工作缺失、設計下單滯后、物資領用脫離托盤、生產(chǎn)超規(guī)格領用等一系列問題會導致絕緣材料大量增補，不同船型絕緣材料規(guī)格、型號不同，設計源頭數(shù)據(jù)準確性對絕緣材料用量及訂貨影響大，是控制絕緣材料成本的關鍵環(huán)節(jié)。絕緣設計物量統(tǒng)計正確性是控制絕緣材料成本重要的一個環(huán)節(jié)之一。

傳統(tǒng)的絕緣材料物量統(tǒng)計缺乏快速有效的統(tǒng)計方法，主要依靠設計人員對船體艙室結構二維圖紙測量計算，利用EXCLE軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，標準化程度不高、工作量巨大，尤其對船體復雜結構部分，完全按照個人經(jīng)驗參考相似船型模糊估算；生產(chǎn)設計階段絕緣材料物量統(tǒng)計會耗費大量設計人員工時，統(tǒng)計周期較長，統(tǒng)計結果與實際物量容易出現(xiàn)較大誤差。

針對該問題，本研究通過應用軟件開發(fā)，建立絕緣材料數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)船體艙室結構二維圖布置直接獲取船體結構數(shù)據(jù)，關聯(lián)絕緣材料、厚度、類型、防火級別、區(qū)域等屬性，實現(xiàn)絕緣材料及其相關附件物量的數(shù)據(jù)源統(tǒng)一、統(tǒng)計精細化，絕緣材料物量的計算、存儲、檢索、分析和輸出報表應用功能齊全，絕緣材料數(shù)據(jù)管理可查、可瀕源等，彌補傳統(tǒng)絕緣材料物量統(tǒng)計模式的不足。

2 軟件開發(fā)

2.1軟件開發(fā)方案

絕緣材料敷設在船體結構板架上，因而軟件開發(fā)可以參考船體結構的板材、型材和肘板進行用量統(tǒng)計，然后根據(jù)艙室劃分和絕緣材料功能類型匹配安裝節(jié)點，進而計算出板架結構的絕緣材料用量，實現(xiàn)絕緣材料物量精細化統(tǒng)計。

C++ 是一種新的面向對象編程語言，絕緣材料物量統(tǒng)計軟件利用.NET平臺提供的工具和服務實現(xiàn)軟件的應用功能。由于絕緣材料物量統(tǒng)計需要處理的大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用技術成熟的C/S架構，由服務端負責絕緣材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)管理，客戶機負責完成與設計人員的交互。軟件主要分為數(shù)據(jù)提取、材料計算和數(shù)據(jù)管理三個模塊，主要工作流程如圖1所示。

2.4數(shù)據(jù)流處理

船舶設計系統(tǒng)中所建立的結構模型，模型信息存儲在模型數(shù)據(jù)庫中，這些信息只能通過設計系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)提取方式獲得，所以有必要建立中間數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，以便于數(shù)據(jù)的存儲、檢索、匯總等操作，中間數(shù)據(jù)庫也可以存儲新增對象的信息，解決了新增對象不能存儲到結構模型數(shù)據(jù)庫的問題。軟件數(shù)據(jù)流如圖3所示。

2.2建立絕緣節(jié)點數(shù)據(jù)庫

絕緣節(jié)點數(shù)據(jù)庫是用來描述船舶絕緣節(jié)點型式的存儲在服務器數(shù)據(jù)庫中的一組數(shù)據(jù)信息[2]。在存儲前，首先需梳理絕緣安裝節(jié)點，通過分析梳理各類產(chǎn)品絕緣安裝節(jié)點型式，參考廠商的安裝工藝流程，確立了以套塊、P型和U型為代表的三類典型絕緣敷設型式，并以此作為標準，建立不同型式和規(guī)格的船體結構的理論絕緣節(jié)點數(shù)據(jù)庫，從而形成一套通用絕緣材料統(tǒng)計標準。典型絕緣節(jié)點型式如圖2所示。

2.3建立絕緣材料物量數(shù)據(jù)庫

絕緣材料統(tǒng)計涉及到全船船體區(qū)域，通過建立數(shù)據(jù)庫來存儲艙室信息和絕緣材料物量計算結果，為后續(xù)數(shù)據(jù)檢索、匯總和分析提供依據(jù)。絕緣材料物量統(tǒng)計軟件以板架為最小統(tǒng)計單元，建立板材與其附屬型材的內聯(lián)關系。統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以追瀕到每塊板材和每一根型材，從而實現(xiàn)絕緣材料物量的精細統(tǒng)計。

2.5輸出報表

絕緣材料物量匯總表及托盤清單是通過結構數(shù)據(jù)抽取、計算、存儲、匯總和輸出到指定模板表得到的。清單的輸出格式需符合企業(yè)標準，以便導入PDM系統(tǒng)、為物資訂貨提供依據(jù)和指導現(xiàn)場領料安裝。可以采用ActiveX技術和運用Office工具將輸出樣式制作成報表輸出模板（見表1、表2）。

3 軟件應用實例

3.1軟件簡介

該應用軟件可實現(xiàn)絕緣材料物量數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計、存儲、檢索以及輸出訂貨匯總表、領料托盤表、統(tǒng)計表和明細表等應用功能。目前已優(yōu)化為2.0版本。

3.2參數(shù)設置

依托某拖船項目，依據(jù)原理圖及物資采購確定后的絕緣材料參數(shù)，設置絕緣材料材質、規(guī)格尺寸、防火級別等工程配置信息。材料工程配置模版如圖4所示。

依據(jù)原理圖設置絕緣節(jié)點信息。節(jié)點工程配置模版如圖5所示。同時，設置絕緣層數(shù)信息、設置絕緣輔材定義，例如絕緣釘參數(shù)等。保證絕緣材料、節(jié)點、輔材與原理圖相匹配。

3.3提取結構數(shù)據(jù)

依據(jù)原理圖中的安裝范圍，通過軟件在生產(chǎn)設計船體結構圖中按1：1比例對應提取船體結構板材、型材規(guī)格尺寸。選擇絕緣安裝位置和型材規(guī)格，輸入型材長度，系統(tǒng)自動計算絕緣數(shù)據(jù)，操作過程如圖6所示。

3.4輸出報表

在系統(tǒng)初始界面點擊工程輸出，選擇要輸出的艙室名稱及選項輸出系統(tǒng)默認的匯總表、托盤表、統(tǒng)計表和明細表，用于不同數(shù)據(jù)的提取。輸出模塊見圖7所示，輸出報表模板見表1、2。

4 應用成果

4.1提升絕緣材料物量統(tǒng)計精細化

軟件開發(fā)完成后，在某船項目進行了實船應用測試，并進行了人工復核：絕緣規(guī)格種類增加9種，設計用量數(shù)量減少676塊。復核結果顯示軟件統(tǒng)計的數(shù)據(jù)與船體結構實際規(guī)格更加貼近，更加符合設計用量。傳統(tǒng)的絕緣材料物量統(tǒng)計方法與軟件設計物量統(tǒng)計方法對比分析（見表3）。

某船項目采用軟件統(tǒng)計，提前了六個月下發(fā)采購清單，使絕緣材料提前供貨，為現(xiàn)場建造連續(xù)性提供有力保障。完工后的絕緣采購數(shù)據(jù)顯示，無絕緣設計用量的增補。故該軟件的應用提升了該船絕緣材料物量統(tǒng)計的精度，促進了船舶建造的效率提升。

4.2實現(xiàn)絕緣材料數(shù)據(jù)標準化

通過該軟件開發(fā)應用，建立了絕緣節(jié)點標準庫、絕緣材料物量庫，統(tǒng)一了絕緣材料統(tǒng)計方法，解決了依賴于設計人員技能及工作經(jīng)驗的難題，實現(xiàn)絕緣材料統(tǒng)計標準化。在項目工期緊張情況下可實施多人同時統(tǒng)計操作軟件，節(jié)省統(tǒng)計周期。同時，在生產(chǎn)設計下發(fā)圖所包含的領料托盤表、訂貨明細表可一鍵生成用于下發(fā)圖，無需人工復制統(tǒng)計表數(shù)據(jù)至下發(fā)圖對應表格。

4.3實現(xiàn)絕緣數(shù)據(jù)管理信息化

通過該應用軟件絕緣標準數(shù)據(jù)庫的建立，使絕緣材料物量數(shù)據(jù)的計算、統(tǒng)計、存儲、檢索以及輸出訂貨匯總表、領料托盤表、統(tǒng)計表和明細表數(shù)據(jù)規(guī)范管理，數(shù)據(jù)源單一、可追，提高絕緣數(shù)據(jù)信息化管理。為產(chǎn)品建造過程對絕緣材料物量管控，降低的庫存風險，建立健全絕緣材料管理體系奠定基礎。

4.4有效降低了絕緣設計成本

通過應用軟件對絕緣設計物量統(tǒng)計，從表3數(shù)據(jù)分析，較絕緣材料物量傳統(tǒng)統(tǒng)計方式數(shù)量減少，直接減少676塊絕緣材料成本；同時包括阻燃白布、絕緣釘、蓋帽、鎖片、絕緣膠水、碰釘膠水等絕緣安裝需要對應輔材亦減少。在項目建造過程中無設計材料增補，減少了設計人工工時成本產(chǎn)生，同時減少了關聯(lián)材料交通、采購、存儲以及成本分析等人工工時成本產(chǎn)生。故此絕緣材料物量統(tǒng)計軟件對項目降本管理起到了積極的促進作用。降本預估情況見表4。

通過使用該應用軟件后，實現(xiàn)絕緣材料統(tǒng)計標準化。可多人同時操作材料統(tǒng)計工作，單人單船統(tǒng)計需要10天，多人同時統(tǒng)計可少于2天。大大降低了絕緣材料統(tǒng)計周期，進而提高了設計效率，促進船舶建造效率的提升，間接節(jié)省建造成本。統(tǒng)計周期對比表（見表5）。同時，該軟件標準化后，絕緣材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)可直接一鍵生成下發(fā)圖，原人工復制統(tǒng)計表數(shù)據(jù)到下發(fā)圖模版需要 4 h / 船，現(xiàn)一鍵生成，大大縮短了下發(fā)圖時間，提升了工作效率，促進船舶建造效率的提升，間接節(jié)省建造成本。

5 結語

絕緣材料物量統(tǒng)計軟件的開發(fā)與應用，彌補了傳統(tǒng)絕緣材料物量統(tǒng)計方法的不足，解決了絕緣設計物量在成本控制中難題之一，實現(xiàn)了絕緣材料統(tǒng)計精細化、標準化、信息化；縮短了絕緣材料物量統(tǒng)計周期，提升了工作效率；加強了生產(chǎn)管控，降低了庫存風險；為建立健全絕緣材料管理體系奠定基礎。同時，該軟件操作邏輯簡單、易于操作，相關人員根據(jù)使用說明書可以輕松掌握，無需投入大量培訓費用，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]周妙玲，張紅偉，朱煜，等.基于3DEXP的絕緣物量統(tǒng)計方法研究及應用[J].船舶與海洋工程，2020（5）：74-78.

[2]葉邦全.船舶設計實用手冊裝分冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002：576-617.