絕緣材料物量統計軟件開發與應用

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

船舶行業屬于勞動密集型產業，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、經營詢價工作缺失、設計下單滯后、物資領用脫離托盤、生產超規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格、型號不同，設計源頭數據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節。絕緣設計物量統計正確性是控制絕緣材料成本重要的一個環節之一。

傳統的絕緣材料物量統計缺乏快速有效的統計方法，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軟件統計數據，標準化程度不高、工作量巨大，尤其對船體復雜結構部分，完全按照個人經驗參考相似船型模糊估算；生產設計階段絕緣材料物量統計會耗費大量設計人員工時，統計周期較長，統計結果與實際物量容易出現較大誤差。

針對該問題，本研究通過應用軟件開發，建立絕緣材料數據庫，并根據船體艙室結構二維圖布置直接獲取船體結構數據，關聯絕緣材料、厚度、類型、防火級別、區域等屬性，實現絕緣材料及其相關附件物量的數據源統一、統計精細化，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，絕緣材料數據管理可查、可瀕源等，彌補傳統絕緣材料物量統計模式的不足。

2 軟件開發

2.1軟件開發方案

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

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

2.4數據流處理

船舶設計系統中所建立的結構模型，模型信息存儲在模型數據庫中，這些信息只能通過設計系統提供的數據提取方式獲得，所以有必要建立中間數據庫存儲數據，以便于數據的存儲、檢索、匯總等操作，中間數據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據庫的問題。軟件數據流如圖3所示。

2.2建立絕緣節點數據庫

絕緣節點數據庫是用來描述船舶絕緣節點型式的存儲在服務器數據庫中的一組數據信息[2]。在存儲前，首先需梳理絕緣安裝節點，通過分析梳理各類產品絕緣安裝節點型式，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，建立不同型式和規格的船體結構的理論絕緣節點數據庫，從而形成一套通用絕緣材料統計標準。典型絕緣節點型式如圖2所示。

2.3建立絕緣材料物量數據庫

絕緣材料統計涉及到全船船體區域，通過建立數據庫來存儲艙室信息和絕緣材料物量計算結果，為后續數據檢索、匯總和分析提供依據。絕緣材料物量統計軟件以板架為最小統計單元，建立板材與其附屬型材的內聯關系。統計數據可以追瀕到每塊板材和每一根型材，從而實現絕緣材料物量的精細統計。

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據抽取、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標準，以便導入PDM系統、為物資訂貨提供依據和指導現場領料安裝。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

該應用軟件可實現絕緣材料物量數據計算、統計、存儲、檢索以及輸出訂貨匯總表、領料托盤表、統計表和明細表等應用功能。目前已優化為2.0版本。

3.2參數設置

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

依據原理圖設置絕緣節點信息。節點工程配置模版如圖5所示。同時，設置絕緣層數信息、設置絕緣輔材定義，例如絕緣釘參數等。保證絕緣材料、節點、輔材與原理圖相匹配。

3.3提取結構數據

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

3.4輸出報表

在系統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默認的匯總表、托盤表、統計表和明細表，用于不同數據的提取。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計精細化

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

某船項目采用軟件統計，提前了六個月下發采購清單，使絕緣材料提前供貨，為現場建造連續性提供有力保障。完工后的絕緣采購數據顯示，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計的精度，促進了船舶建造的效率提升。

4.2實現絕緣材料數據標準化

通過該軟件開發應用，建立了絕緣節點標準庫、絕緣材料物量庫，統一了絕緣材料統計方法，解決了依賴于設計人員技能及工作經驗的難題，實現絕緣材料統計標準化。在項目工期緊張情況下可實施多人同時統計操作軟件，節省統計周期。同時，在生產設計下發圖所包含的領料托盤表、訂貨明細表可一鍵生成用于下發圖，無需人工復制統計表數據至下發圖對應表格。

4.3實現絕緣數據管理信息化

通過該應用軟件絕緣標準數據庫的建立，使絕緣材料物量數據的計算、統計、存儲、檢索以及輸出訂貨匯總表、領料托盤表、統計表和明細表數據規范管理，數據源單一、可追，提高絕緣數據信息化管理。為產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計，從表3數據分析，較絕緣材料物量傳統統計方式數量減少，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生，同時減少了關聯材料交通、采購、存儲以及成本分析等人工工時成本產生。故此絕緣材料物量統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，實現絕緣材料統計標準化。可多人同時操作材料統計工作，單人單船統計需要10天，多人同時統計可少于2天。大大降低了絕緣材料統計周期，進而提高了設計效率，促進船舶建造效率的提升，間接節省建造成本。統計周期對比表（見表5）。同時，該軟件標準化后，絕緣材料統計數據可直接一鍵生成下發圖，原人工復制統計表數據到下發圖模版需要 4 h / 船，現一鍵生成，大大縮短了下發圖時間，提升了工作效率，促進船舶建造效率的提升，間接節省建造成本。

5 結語

絕緣材料物量統計軟件的開發與應用，彌補了傳統絕緣材料物量統計方法的不足，解決了絕緣設計物量在成本控制中難題之一，實現了絕緣材料統計精細化、標準化、信息化；縮短了絕緣材料物量統計周期，提升了工作效率；加強了生產管控，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：國防工業出版社，2002：576-617.