优化电装生产设计浅析

黄静

摘 要：主要论述了优化船舶电装生产设计的几个方面，完整性建模，改进出图模式，优化电缆设计等。

关键词：电装生产设计；优化；电缆布置

中图分类号：U662 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0087-02

Abstract： This article focused on several aspects of the optimization of the ship electrical production design，integritymodeling， improve drawing mode， optimize the design of the cable， etc.

Keywords： electrical production design； optimize； cable arrangement

前言

随着船舶自动化程度的不断提高，船舶电气设备的设计和安装正成为整个船舶设计和建造过程中的关键一环，在造船过程中发挥着越来越重要的作用。我司技术工艺部使用TRIBON软件自主生产设计的几年发展过程中，电装设计室不断引进学习国内外先进生产设计方法和设计理念，并结合本厂生产模式的实际，在船舶电装生产设计方面，形成了一套适应本公司生产模式和需求的生产设计方法和模式。

1 电气生产设计内容

电装生产设计是在电气详细设计系统图的基础上开展的，整个工作过程是将各电气设备及其基座、电缆走线的扁铁、托架和穿舱件等舾装件根据全船设备的综合布置情况各自定位、不断通过各专业间协调、不断解决干涉问题，最终得以精确定位的重复过程。当这一过程结束后，将设计结果转换成施工用的图纸和工艺文件输出，从而成为指导电气施工的主要依据，使工人能按图施工，管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。

2 电装生产设计完整性建模

现代造船模式就是要实行空间分道、时间有序的壳舾涂一体化区域作业，提高预舾装率，从而提高生产效率，缩短造船周期，优化作业条件，改善劳动环境，节约工时，节约造船成本。

因为电气系统是为船舶各机械系统服务的，电装生产设计的成功与否很大程度上取决于与各相关专业的协调一致的程度以及协作的完整性和全面性。[1]为了更好的适应船舶壳、舾、涂一体化建造模式的要求，电装专业在几年的生产设计实践中，不断探索与相关专业协调的方法。

在原有设计模式中，有些需要接电的小设备不是电气安装，且数量比较多、分布比较散，比如锅炉的一些传感器和压力开关等，电气是不放置模型的，导致现场工人工作时问题频发，电缆不知道拉放到什么位置，或者预裁电缆长度不够等等。为了减少这些问题，船装、舾装、电装、机装、管装等各专业都完善自己的模型，尽量放到准确的位置，为模型平衡、电舾装件布置提供了依据。

3 电装生产设计出图模式

要提高生产效率，应该创造更好的作业环境。应该在分段建造阶段，尽可能多地完成舾装和涂装作业。减少在船坞和码头的舾装和涂装工作量，实现高空作业平地做、密闭作业敞开做，仰、立作业俯向做，水上作业陆地做。[2]主要机电设备和舾装单元的吊装应尽量在船体分段处敞开的甲板面上进行，在预舾装阶段我们将可以确定的开孔尺寸提供给船体专业，将大部分开孔在预装阶段完成，并且将部分舾装件纳入到其他专业的单元模块中安装，减少码头舾装工作量。为此，我们对电装的出图模式做出相应的改变。

原有出图每个分段所有的电装件都在一份图纸中反映出来，但实际操作中有些电舾装件在分段階段根本无法安装，还得留到合拢后再装，这样很容易造成舾装件的管理混乱。

现在电装出图按施工阶段分为分段预装和总段安装2个部分，在分段阶段能够安装的都尽量预装，在甲板面上、合拢缝处、格栅下等不合适预装的区域放至总段阶段，2个阶段分别下发对应的安装图、托盘表和舾装件制作图，TRIBON中二次开发的软件，使电舾装件统计数据更加清晰准确，为集配中心的托盘管理提供了更实际有效的依据。

4 电缆设计方法的优化

船舶电缆相当于是船舶的神经系统，起着控制和传递信息的作用，因而船舶电缆的布置是相当重要的一个环节，然而这是个既费时费力又自动化程度很低的工作，这些年我们尝试了好几种布置电缆的方法。

4.1 最早使用的是TRIBON M3中CABLE MODELLING模块

它基本原理是在一个三维空间根据自己的设计思路来建立一系列假想的电缆通道，然后各电缆通道建立相关的连接，再把电缆托架的材质赋予这个电缆通道后，就成为真正的电缆通道了。之后就可进行电缆的布线工作。使用后发现存在一些缺点：

（1）通道间要有连接点，CableWay是个网络图，电缆要能在其上敷设，必须有通路，而连接点是构筑通路的充分必要条件，人工设绘电缆通道图时，有的连接点经常需要反复连接多次，有的连接点甚至没有连上也不能被发现，直到后面布置电缆时出现问题再回来查找，这样导致效率低下且可靠性差。

（2）一旦设备连接了电缆，后续修改移动设备非常困难，需将所有和该设备连接的电缆都断开，然后移位，再将所有的电缆连上，如果该设备连接有几十根电缆，那此工作量将非常的大。

（3）对电缆托盘的划分是采用人工方式，这也大大打消使用者对其使用的积极性。

4.2 基于EXCEL表格的电缆处理软件

后来我们又尝试了某设计院正在使用的EXCEL结合VB语言开发的一套简易电缆辅助敷设软件。前期需将详细设计系统图中电缆名称、型号、首尾设备等人工录入EXCEL表格中。电装设计完成后，将全船各层电舾装件布置图按1：1的比例导出至CAD中，然后将主干托架路径按段编号并量取长度填至相应的表格中。做电缆时，人工按每根电缆的实际走向将经过的节点号依次填写到EXCEL表格中，最后运行程序，得到所需的电缆册和订货统计。endprint

优点是：（1）手工输入和自动统计相结合。

（2）每一步检查后的修改都是人工完成，比较安全可靠。

（3）程序简单，运行方便，后续开发空间大。

缺点是：（1）人工输入每根电缆经过的节点，工作量。

（2）长度计算采用的是长度替换节点的方法，无法校对电缆路径中节点输入的完整性，容易产生人工失误造成电缆长度不够的问题。

4.3 采用韩国YJ公司新开发的电缆敷设软件

该软件是YJ公司根据船厂需要新开发的电缆敷设软件。其原理是以已有的电舾装件路径为依据设置电缆节点，将节点连接，形成电缆通道，之后软件可以根据首尾设备自动选择最短路径布线，生成电缆长度。

此软件优点是：（1）操作方便，可以减少人为差错。录电缆的界面中，电缆型号、所属系统、首尾设备等，均可在下拉菜单中选取，避免了手工填写时的人为差错，且提高了录电缆的效率。

（2）点击“布线”按钮，系统即可在已有电缆通道上选择最短路径走线，自动记录经过的节点，并计算出电缆总长度。这算是它的一个最大优势，节省了手工填写电缆节点的时间和差错率。

（3）生成的电缆可在模型中高亮显示，便于检查。手动点取必经节点，保存后，重新布线，可按需求路径走线。

（4）可根据需要生成不同的报表。如计算各节点电缆面积，全船分支和总线电缆册，各型号电缆长度等等。

该软件的缺点是有些电缆路径虽然是最短的，但可能并不符合我们的设计要求，需人工对生成的电缆路径一一进行检查和修改。这需要耗费设计人员一定的时间，但是相比电缆节点全部人工输入的方法，效率已经大大提高，且长度更为精确。

电缆布置是电装生产设计中非常重要的一个环节，其设计的高效准确，对船厂来说具有非常重要的意义。使用科学的电缆布置方法可以节省设计时间，同时还提高了电缆长度的准确性，节省不必要的材料浪费和工时。

5 结束语

设计是现场施工及管理的依据，图纸下发以后，还应多深入现场考察，检查设计图纸在实际施工时是否有不合理的地方，精益求精，不断优化設计和总结。精益化设计，精益化造船是我们不断追求的目标。

参考文献：

[1]牛丽娟，周嘉俊，黄夏，船舶电气生产设计的主要内容浅析[J].沪东中华技术情报，2013，2.

[2]张玮，顾立君，刘茜.电装生产设计精细化探索历程[J].船舶设计通讯，2013，3.

[3]于忠鑫，胡勇，白民权.船舶电气智能设计系统关键技术研究及原型实现[J].科技创新与应用，2015（23）：37.endprint