中圖分類號：U671 文獻(xiàn)標(biāo)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(dòng)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(shè)計(jì)物量預(yù)估偏差、經(jīng)營詢價(jià)工作缺失、設(shè)計(jì)下單滯后、物資領(lǐng)用脫離托盤、生產(chǎn)超規(guī)格領(lǐng)用等一系列問題會(huì)導(dǎo)致絕緣材料大量增補(bǔ)，不同船型絕緣材料規(guī)格、型號不同，設(shè)計(jì)源頭數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(guān)鍵環(huán)節(jié)。絕緣設(shè)計(jì)物量統(tǒng)計(jì)正確性是控制絕緣材料成本重要的一個(gè)環(huán)節(jié)之一。

傳統(tǒng)的絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)缺乏快速有效的統(tǒng)計(jì)方法，主要依靠設(shè)計(jì)人員對船體艙室結(jié)構(gòu)二維圖紙測量計(jì)算，利用EXCLE軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、工作量巨大，尤其對船體復(fù)雜結(jié)構(gòu)部分，完全按照個(gè)人經(jīng)驗(yàn)參考相似船型模糊估算；生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)會(huì)耗費(fèi)大量設(shè)計(jì)人員工時(shí)，統(tǒng)計(jì)周期較長，統(tǒng)計(jì)結(jié)果與實(shí)際物量容易出現(xiàn)較大誤差。

針對該問題，本研究通過應(yīng)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(jié)構(gòu)二維圖布置直接獲取船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)絕緣材料、厚度、類型、防火級別、區(qū)域等屬性，實(shí)現(xiàn)絕緣材料及其相關(guān)附件物量的數(shù)據(jù)源統(tǒng)一、統(tǒng)計(jì)精細(xì)化，絕緣材料物量的計(jì)算、存儲(chǔ)、檢索、分析和輸出報(bào)表應(yīng)用功能齊全，絕緣材料數(shù)據(jù)管理可查、可瀕源等，彌補(bǔ)傳統(tǒng)絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)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(shè)在船體結(jié)構(gòu)板架上，因而軟件開發(fā)可以參考船體結(jié)構(gòu)的板材、型材和肘板進(jìn)行用量統(tǒng)計(jì)，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(diǎn)，進(jìn)而計(jì)算出板架結(jié)構(gòu)的絕緣材料用量，實(shí)現(xiàn)絕緣材料物量精細(xì)化統(tǒng)計(jì)。

C++ 是一種新的面向?qū)ο缶幊陶Z言，絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)軟件利用.NET平臺(tái)提供的工具和服務(wù)實(shí)現(xiàn)軟件的應(yīng)用功能。由于絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)需要處理的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采用技術(shù)成熟的C/S架構(gòu)，由服務(wù)端負(fù)責(zé)絕緣材料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理，客戶機(jī)負(fù)責(zé)完成與設(shè)計(jì)人員的交互。軟件主要分為數(shù)據(jù)提取、材料計(jì)算和數(shù)據(jù)管理三個(gè)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(shè)計(jì)系統(tǒng)中所建立的結(jié)構(gòu)模型，模型信息存儲(chǔ)在模型數(shù)據(jù)庫中，這些信息只能通過設(shè)計(jì)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(chǔ)數(shù)據(jù)，以便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、匯總等操作，中間數(shù)據(jù)庫也可以存儲(chǔ)新增對象的信息，解決了新增對象不能存儲(chǔ)到結(jié)構(gòu)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(diǎn)數(shù)據(jù)庫

絕緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫是用來描述船舶絕緣節(jié)點(diǎn)型式的存儲(chǔ)在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的一組數(shù)據(jù)信息[2]。在存儲(chǔ)前，首先需梳理絕緣安裝節(jié)點(diǎn)，通過分析梳理各類產(chǎn)品絕緣安裝節(jié)點(diǎn)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(shè)型式，并以此作為標(biāo)準(zhǔn)，建立不同型式和規(guī)格的船體結(jié)構(gòu)的理論絕緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，從而形成一套通用絕緣材料統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。典型絕緣節(jié)點(diǎn)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(jì)涉及到全船船體區(qū)域，通過建立數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)艙室信息和絕緣材料物量計(jì)算結(jié)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(jì)軟件以板架為最小統(tǒng)計(jì)單元，建立板材與其附屬型材的內(nèi)聯(lián)關(guān)系。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以追瀕到每塊板材和每一根型材，從而實(shí)現(xiàn)絕緣材料物量的精細(xì)統(tǒng)計(jì)。

2.5輸出報(bào)表

絕緣材料物量匯總表及托盤清單是通過結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)抽取、計(jì)算、存儲(chǔ)、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(biāo)準(zhǔn)，以便導(dǎo)入PDM系統(tǒng)、為物資訂貨提供依據(jù)和指導(dǎo)現(xiàn)場領(lǐng)料安裝?？梢圆捎肁ctiveX技術(shù)和運(yùn)用Office工具將輸出樣式制作成報(bào)表輸出模板（見表1、表2）。

3 軟件應(yīng)用實(shí)例

3.1軟件簡介

該應(yīng)用軟件可實(shí)現(xiàn)絕緣材料物量數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、檢索以及輸出訂貨匯總表、領(lǐng)料托盤表、統(tǒng)計(jì)表和明細(xì)表等應(yīng)用功能。目前已優(yōu)化為2.0版本。

3.2參數(shù)設(shè)置

依托某拖船項(xiàng)目，依據(jù)原理圖及物資采購確定后的絕緣材料參數(shù)，設(shè)置絕緣材料材質(zhì)、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(shè)置絕緣節(jié)點(diǎn)信息。節(jié)點(diǎn)工程配置模版如圖5所示。同時(shí)，設(shè)置絕緣層數(shù)信息、設(shè)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(diǎn)、輔材與原理圖相匹配。

3.3提取結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)圖中按1：1比例對應(yīng)提取船體結(jié)構(gòu)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(dòng)計(jì)算絕緣數(shù)據(jù)，操作過程如圖6所示。

3.4輸出報(bào)表

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

4 應(yīng)用成果

4.1提升絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)精細(xì)化

軟件開發(fā)完成后，在某船項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)船應(yīng)用測試，并進(jìn)行了人工復(fù)核：絕緣規(guī)格種類增加9種，設(shè)計(jì)用量數(shù)量減少676塊。復(fù)核結(jié)果顯示軟件統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)與船體結(jié)構(gòu)實(shí)際規(guī)格更加貼近，更加符合設(shè)計(jì)用量。傳統(tǒng)的絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)方法與軟件設(shè)計(jì)物量統(tǒng)計(jì)方法對比分析（見表3）。

某船項(xiàng)目采用軟件統(tǒng)計(jì)，提前了六個(gè)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(shè)計(jì)用量的增補(bǔ)。故該軟件的應(yīng)用提升了該船絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)的精度，促進(jìn)了船舶建造的效率提升。

4.2實(shí)現(xiàn)絕緣材料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

通過該軟件開發(fā)應(yīng)用，建立了絕緣節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)庫、絕緣材料物量庫，統(tǒng)一了絕緣材料統(tǒng)計(jì)方法，解決了依賴于設(shè)計(jì)人員技能及工作經(jīng)驗(yàn)的難題，實(shí)現(xiàn)絕緣材料統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。在項(xiàng)目工期緊張情況下可實(shí)施多人同時(shí)統(tǒng)計(jì)操作軟件，節(jié)省統(tǒng)計(jì)周期。同時(shí)，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)下發(fā)圖所包含的領(lǐng)料托盤表、訂貨明細(xì)表可一鍵生成用于下發(fā)圖，無需人工復(fù)制統(tǒng)計(jì)表數(shù)據(jù)至下發(fā)圖對應(yīng)表格。

4.3實(shí)現(xiàn)絕緣數(shù)據(jù)管理信息化

通過該應(yīng)用軟件絕緣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立，使絕緣材料物量數(shù)據(jù)的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、檢索以及輸出訂貨匯總表、領(lǐng)料托盤表、統(tǒng)計(jì)表和明細(xì)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(fēng)險(xiǎn)，建立健全絕緣材料管理體系奠定基礎(chǔ)。

4.4有效降低了絕緣設(shè)計(jì)成本

通過應(yīng)用軟件對絕緣設(shè)計(jì)物量統(tǒng)計(jì)，從表3數(shù)據(jù)分析，較絕緣材料物量傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方式數(shù)量減少，直接減少676塊絕緣材料成本；同時(shí)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(yīng)輔材亦減少。在項(xiàng)目建造過程中無設(shè)計(jì)材料增補(bǔ)，減少了設(shè)計(jì)人工工時(shí)成本產(chǎn)生，同時(shí)減少了關(guān)聯(lián)材料交通、采購、存儲(chǔ)以及成本分析等人工工時(shí)成本產(chǎn)生。故此絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)軟件對項(xiàng)目降本管理起到了積極的促進(jìn)作用。降本預(yù)估情況見表4。

通過使用該應(yīng)用軟件后，實(shí)現(xiàn)絕緣材料統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化?？啥嗳送瑫r(shí)操作材料統(tǒng)計(jì)工作，單人單船統(tǒng)計(jì)需要10天，多人同時(shí)統(tǒng)計(jì)可少于2天。大大降低了絕緣材料統(tǒng)計(jì)周期，進(jìn)而提高了設(shè)計(jì)效率，促進(jìn)船舶建造效率的提升，間接節(jié)省建造成本。統(tǒng)計(jì)周期對比表（見表5）。同時(shí)，該軟件標(biāo)準(zhǔn)化后，絕緣材料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可直接一鍵生成下發(fā)圖，原人工復(fù)制統(tǒng)計(jì)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(shí)間，提升了工作效率，促進(jìn)船舶建造效率的提升，間接節(jié)省建造成本。

5 結(jié)語

絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)軟件的開發(fā)與應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)方法的不足，解決了絕緣設(shè)計(jì)物量在成本控制中難題之一，實(shí)現(xiàn)了絕緣材料統(tǒng)計(jì)精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化；縮短了絕緣材料物量統(tǒng)計(jì)周期，提升了工作效率；加強(qiáng)了生產(chǎn)管控，降低了庫存風(fēng)險(xiǎn)；為建立健全絕緣材料管理體系奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，該軟件操作邏輯簡單、易于操作，相關(guān)人員根據(jù)使用說明書可以輕松掌握，無需投入大量培訓(xùn)費(fèi)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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

[2]葉邦全.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊裝分冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002：576-617.