轮机管系设计自动化探究

缪龑

摘要：随着计算机信息技术的发展，设计行业产生了巨大变革，很多设计师在设计船舶轮机管系工作中，已经摒弃了传统的图纸设计模式，利用了计算机系统辅助设计工作，实现了设计的高效化、便捷化、自动化。本文分析了推动船舶轮机管系自动化设计的意义，并提出了一些建议，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

随着经济的发展，人们对船舶的需求越来越大，对船舶建设企业而言，就必须要提升其建设速度和建设质量。目前，提升船舶建设企业新船修建速度的有效手段之一，就是提升设计效率。轮机专业的图纸中，管系图纸占了相当大的比重（近70%），管系图纸设绘的速度和质量，是整个轮机设计速度和质量的重点[1]。因此，提升管系图纸的设计效率，提升管系系统的设计质量，探索现代信息化、自动化的管系设计手段，成为很多研究者共同关注的话题。

1.轮机管系自动设计的意义

轮机管系自动设计是基于信息技术、计算机建模技术而发展起来的新型设计模式，相较于传统的手动设计而言，效率更高、质量更好。传统手动设计中，设计师要在图纸上进行大量的测绘、绘图、对比、修改，图纸多、绘图多，因此需要的时间就比较长。同时，传统的手绘设计中，修改图纸花费的时间也比较长，有时候一个小小的变更，就会致使大量图纸作废，影响了设计效率。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者的设计思路。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，致使设计者和客户之间沟通不畅，降低了客户满意度。

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[2]。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），开始于上个世纪60年代，是一项前沿科技成果，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技术已经广泛应用到医学、娱乐、室内设计、房地产开发等多个领域中。但是在船舶轮机管系设计上，还没有利用这一技术。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，根据设计需求，构建一个整体的VR模型，这个模型中，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，节省投資。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.结束语

轮机管系自动化设计，需要设计者长期坚持不懈地探索和研究。通过上文的分析，基于计算机VBA技术和VR技术的轮机管系设计有很多优点，值得研究者在今后的工作中，投入精力进行研究和研发。

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.