呂泓博 薛巍

（遼河石油裝備制造總公司研究院 ，遼寧 124010）

為了提高企業(yè)的核心競爭力并與國際先進(jìn)海洋工程企業(yè)接軌，遼河石油裝備制造總公司領(lǐng)導(dǎo)高瞻遠(yuǎn)矚，花巨資引進(jìn)了世界領(lǐng)先的船舶與海洋工程三維設(shè)計軟件——AVEVA Marine 12。

軟件的引入也標(biāo)志著遼河油田以及中國石油成功由海洋工程的船東方深入為承建方及設(shè)計方，為實現(xiàn)公司“造中國最好石油鉆機(jī)，建世界最強(qiáng)海工基地”的目標(biāo)打下了堅實基礎(chǔ)，在海洋石油勘探開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)了先手優(yōu)勢。

軟件集 Tribon與 PDMS(Plant Design and Management System)的優(yōu)勢于一身，其模塊化結(jié)構(gòu)給生產(chǎn)設(shè)計的組織工作帶來了無限便利。經(jīng)過半年多的使用學(xué)習(xí)，并結(jié)合實際生產(chǎn)設(shè)計任務(wù)，研究院電氣專業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)，應(yīng)用現(xiàn)有軟件平臺進(jìn)行了相應(yīng)軟件的二次開發(fā)、獨(dú)立自主的完成了一套行之有效的三維建模新方法，縮短了三維建模周期，提高了生產(chǎn)設(shè)計的工作效率，并通過了實際工程的檢驗。

1 現(xiàn)有電氣建模方法闡述

由于 AM12推薦使用的利用自身所帶的Cable模塊進(jìn)行電氣三維設(shè)計的方法，與現(xiàn)行國內(nèi)海洋工程領(lǐng)域生產(chǎn)設(shè)計的實際情況不相吻合，會導(dǎo)致工作量成幾何基數(shù)增長，工作效率低下，所以國內(nèi)引進(jìn)AM12軟件的設(shè)計公司多數(shù)沒有選用這種建模方式，轉(zhuǎn)而借鑒了管路建模的設(shè)計思路來開展電氣三維設(shè)計工作。

但由于電氣部件與管路部件的差異性，電氣部件很難準(zhǔn)確對應(yīng) AM12軟件所給出的管件Gtype種類，如 Tube、Ftube、Bend、Rise、Flange、Tee等。導(dǎo)致電氣部件在AM12中分類模糊且困難。所以 AVEVA公司大體有兩套部件庫建立與規(guī)格書編寫的方法提供給設(shè)計公司，以便工程設(shè)計人員在三維建模時使用。

1.1 方法一

僅利用管件中與電氣部件自身相近的 Gtype形式——Ftube（定長管件）來按種類建立部件庫，利用Bore（通徑）及規(guī)定部件編碼名來進(jìn)行一類部件內(nèi)部的詳細(xì)劃分。并按部件庫種類，如托架、填料函、貫穿件等編寫多個規(guī)格書，在每一規(guī)格書內(nèi)利用Bore及Stype進(jìn)行部件的詳細(xì)劃分。

這種建庫方法的優(yōu)點(diǎn)在于：建立部件庫與規(guī)格書簡單明了，人員可以靈活分配，可以多人同時按部件庫分類進(jìn)行建模，互不影響，在建模時效率高，速度快。

但這種方法將會造成隨著各種海洋工程項目的開展，部件種類及規(guī)格書需要不斷的增加。同樣如果建模過程中一條電纜通道所遇部件種類比較復(fù)雜時，會迫使設(shè)計人員反復(fù)的切換規(guī)格書，并不斷建立新的Main 和Branch等級。造成建模思路連續(xù)性無法保證，且在諸如托架與貫穿件連接時的定位也會受到制約，這都將導(dǎo)致工作效率和設(shè)計準(zhǔn)確性的雙重下降。

1.2 方法二

為了解決“方法一”當(dāng)中在建模時受到的制約，便需要在建庫時把所有種類的部件盡可能的寫入同一規(guī)格書當(dāng)中，這就促使建庫人員選用更多的Gtype來區(qū)別不同種類的部件。這樣在同一規(guī)格書中即可通過Gtype一級來進(jìn)行不同種類部件的區(qū)分工作，利用Bore和Stype來進(jìn)行同種部件內(nèi)的詳細(xì)劃分。

使用這種方法在建模時如果遇到一條復(fù)雜的電纜通道，就可以在不更換規(guī)格書的前提下通過選取不同的Gtype形式在同一Main和Branch等級下完成整個通道布置的設(shè)計任務(wù)。達(dá)到了三維建模的優(yōu)化和工作效率的提高。這不失為一種幾近完美的設(shè)計方法。

但是其同時它也存在些許瑕疵，諸如：1）擴(kuò)展能力有限，隨著部件種類的不斷增加，Gtype將不足以用于區(qū)分所有種類的部件；2）Gtype含義理解困難，這將導(dǎo)致每次有新員工使用 AM12軟件進(jìn)行電氣三維設(shè)計時，都將要對其進(jìn)行Gtype分類的專項輔導(dǎo)，造成Paragon模塊管理人員時間上的無形浪費(fèi)；3）二次開發(fā)軟件需隨Gtype種類的增加而不斷進(jìn)行擴(kuò)展，這對于一個沒有二次軟件開發(fā)能力的設(shè)計單位來說是非常困難的，致使整個工程進(jìn)展的持續(xù)性難以保證。

2 我院優(yōu)化思路的電氣建模新方法

以上所述兩種方法均在工程設(shè)計當(dāng)中使用過，給設(shè)計單位自身和 AVEVA軟件服務(wù)人員均帶來了不小的麻煩。在半年多的AM12軟件應(yīng)用過程中，隨著對軟件了解程度的日益加深，我院電氣專業(yè)逐步摸索出了一套適合自身特點(diǎn)、并結(jié)合了以上兩種方法優(yōu)勢的AM12電氣生產(chǎn)設(shè)計建模優(yōu)化方法。

其實在建庫過程中，我們所能利用到的部件分類方法無非是Gtype、Bore、Stype和Name這四個等級，然而Gtype的增加會導(dǎo)致設(shè)計人員的理解困難，Stype和Name又被部件命名編碼所限制，在此基礎(chǔ)上的開發(fā)已經(jīng)失去了實際意義。所以留給我們的僅剩下了Bore這個分類等級。

在不斷的建庫過程中我院設(shè)計人員逐漸意識到，Bore對于電氣專業(yè)來說是沒有其實際意義的，我們完全可以通過改變對其實際意義的理解來對整個部件庫與規(guī)格書加以改造，使之變成一個對電氣部件分類更具實際意義的屬性。

我院的思路是把 Bore改造為一個四位數(shù)字組成的部件分類編碼，即把在Gtype中進(jìn)行的分類融合在Bore這一級別完成。經(jīng)過這種有效的改造，我們就可以僅用一種與電氣部件自身相近的Gtype形式——Ftube來包括所有的電氣部件，從而達(dá)到了一本規(guī)格書包含所有電氣部件又兼顧了建庫的簡單、靈活和高效。

我院改造的Bore編碼方法如下：

Bore：XXXX

第一位數(shù)為部件總分類編碼，用于區(qū)分托架、支架、貫穿件、填料函、鵝頸管、電氣附件等；

第二位為部件內(nèi)部區(qū)分編碼，用于區(qū)分船用、平臺用、通用等；

第三、四位為部件具體形式編碼，用于區(qū)分其部件間的外型尺寸。

根據(jù)以上編碼，我們再將Bore這一屬性賦予相應(yīng)部件并把每個部件的Ppiont-2點(diǎn)Bore值的改為設(shè)計參數(shù)，如圖1所示。

通過這樣的改進(jìn)優(yōu)化，我們即可得到如圖 2所示的一個僅有一種Gtype形式就包含了全部電氣部件的規(guī)格書。

這樣的優(yōu)化方法不僅增加了建庫的擴(kuò)展能力，而且做到了建庫的簡單高效。若再加以開發(fā)相應(yīng)的二次軟件，就可以使應(yīng)用AM12軟件進(jìn)行的電氣三維設(shè)計工作變得簡單易懂。做到上手容易、操作簡便，從而使工作效率得到成倍的提高。

圖1

圖2

圖3

3 實際應(yīng)用效果

以下所示為使用我院電氣專業(yè)優(yōu)化建模方法與相應(yīng)開發(fā)的二次軟件達(dá)到的使用效果：

圖3即為根據(jù)我院建模思路開發(fā)的建模插件，其中主插件可以完成電纜通道主干和分支的建立、電氣部件布置和部件規(guī)格、腿高、部件間隙等的修改工作，并可通過更改編碼、更改 P2點(diǎn)值兩個功能鍵分別調(diào)出 M-ELCODE與M-BORE輔助插件，通過這兩個輔助插件即可更改Branch的Bore值及Ppiont-2點(diǎn)Bore值，從而達(dá)到建模時部件更改的效果。

通過以上三個插件的使用可以把電氣三維建模工作簡化為一下幾步：

步驟1：建立Main及Branch，如圖4，圖5所示；

圖4

圖5

步驟2：創(chuàng)建支路屬性，其中圖6 Width中所示數(shù)字即為Bore的編碼值，如果設(shè)計人員對編碼的具體含義不了解可以不在此進(jìn)行選擇，而等步驟二完成之后通過客戶化主插件調(diào)出M-ELCODE來進(jìn)行相應(yīng)的編碼改變；

圖6

步驟 3：在通道創(chuàng)建過程中如果遇到需要更改部件的情況時，可以利用M-BORE把前一部件Ppiont-2點(diǎn)Bore值設(shè)計參數(shù)改為將要使用的部件Bore值的方法來達(dá)到部件轉(zhuǎn)換的效果；

步驟 4：在完成整條通道布置時利用主插件首部連接與尾部連接連功能按鈕收取通道首尾點(diǎn)。

最終利用本套插件應(yīng)用我院優(yōu)化的方法可以簡單快速的得到圖7所示的效果，從而大大的降低了生產(chǎn)設(shè)計應(yīng)用AM12軟件的難度。

圖7

4 結(jié)束語

通過把Bore改為部件編碼，只用一種Gtype類型的這種優(yōu)化方法，結(jié)合相應(yīng)二次開發(fā)軟件的應(yīng)用，使工程設(shè)計人員使用AM12軟件做到了上手容易、操作簡單和主要軟件功能的中文化。而且通過直觀的客戶化菜單使設(shè)計人員可以直接準(zhǔn)確的選取部件進(jìn)行建模工作。

在實際應(yīng)用中做到了即使一名剛剛接觸AM12設(shè)計軟件的技術(shù)人員也能在短時間內(nèi)達(dá)到熟練運(yùn)用并開展生產(chǎn)設(shè)計的目的。且在設(shè)計使用中簡化了建模步驟，提高了生產(chǎn)設(shè)計的效率，并通過在研究院的CP-300、HBS-6等項目上的實際應(yīng)用，檢驗了這種方法的優(yōu)越性。隨著日后各種工程的不斷開展，所用電氣部件種類的不斷增加，這種采用 Bore編碼的方法會更加顯現(xiàn)出數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展與維護(hù)的優(yōu)勢。

建模方法的創(chuàng)新以及軟件二次開發(fā)的完成也標(biāo)志著遼河石油裝備總公司研究院在AM12軟件的使用及開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)初具能力，在海洋工程的設(shè)計領(lǐng)域積累了優(yōu)勢。

[1]朱曄, 肖逵, 張大磊等. C#與.NET 3.5高級程序設(shè)計[M]（第四版）. 北京：人民郵電出版社，2009.

[2]Jeffrey Richter, 李建忠. Microsoft .NET框架程序設(shè)計[M]（修訂版）. 北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[3]AVEVA Marine Catalogues and Specifications Reference Manual.

[4]AVEVA Marine Design Reference Manual.

[5]AVEVA Marine Software Customization Reference Manual.