| 单词 | 船舶管路程序系统 |
| 释义 | 【船舶管路程序系统】 拼译：ship piping oomputer program system 是用于辅助船舶管路设计与施工的计算机系统。该系统的功能包括管系原理图设计及管路自动布置，进行管路干涉检查及弯管工艺检查，自动定法兰及绘制安装图，进行管子零件计算及绘图，以及提供管子加工信息、管子生产部门计划等。 船舶管路是船舶的“血管”。据统计，一艘万吨船舶，在船体内上下纵横交错排列的各种管路总长约2000～3000m；建造1艘船舶完成管路的工作量占总工程量的12%～15%。应用计算机辅助船舶管路的设计和加工、安装，不仅可缩短约一半的工作量，又可提高管路的设计及加工质量，从而缩短了造船周期，提高了造船总水平。20世纪50年代以前，船舶管路的设计、施工采用的方法是很落后的：由船舶设计部门用人工进行管子原理图及布置图设计，仅提供管路的大致走向。待船体建造合拢及设备落位后，由人工在船上按管系安装位置用细钢条制出样棒，在车间按样棒加工管子，再送到船上安装。由于全部管路的加工及安装工作都要等到船体合拢及设备定位后进行，故大大地延长了造船周期。20世纪50年代，在国外开始应用“比例绘图法”进行管路设计，即“管系放样”。初始的管系放样是模仿船体放样，按1∶1或1∶2的比例在放样台上画出管路布置图，以后发展成在船体与动力装置技术设计完成后，按船、机、电、管等资料，在样台或图纸(涤伦薄膜)上，用投影几何的方法，按1∶10、1∶25、1∶50或1∶100的比例绘出管系综合布置图。由管系放样可将全船管路布置好，并为加工管子和管路安装提供施工图纸。采用管系放样可使船舶管路设计及管子加工在船体开工建造的同时(甚至在船体开工之前)进行，并能统筹安排管路，做到合理、美观，提高了造船质量，缩短造船周期。但由于管系由人工布置以及由人工绘加工图，故工时多，成本高。60年代初，西方国家开始采用“比例模型法”进行机舱的设备及管路布置，即按1∶10、1∶15或1∶20的比例，在船体机舱模型中布置设备和管路。这种方法直观，修改方便，有利于合理布置管路，得到了推广应用。但管路布置及绘图工作仍由人工进行。随着电子计算机在生产中的应用和造船生产的发展，发达国家于60年代中期在造船生产中应用管子加工数据处理计算机程序。之后，陆续采用了包括管子加工、安装及生产管理信息，以及提供各种施工图纸在内的一些计算机程序系统，形成了人工布置(比例绘图或比例模型)和自动计算绘图的方法，促进了管子生产自动化的发展，使船舶管路设计及施工水平和工效有了较大的提高。20世纪60年代后期和70年代初，由于最优化理论和计算机辅助设计(CAD)在一些工业生产部门成功应用，日本、美国、荷兰等国先后在应用计算机辅助船舶管路最佳路径计算和自动布置进行了开发，并取得了一些研究成果。日立公司于1967～1970年进行了探索性研究，1973年完成了管子零件计算程序，1975年完成自动定法兰功能，并着手研究管路自动布置程序。所研制成功的HICAS-P船舶管系集成系统具有自动设计(管子最佳路径计算、自动布置管路和确定管子接头)、自动绘制各类管系图和提供各种表格、提供管子加工及安装信息、以及完善的检验功能等等。此系统可提高设计工效55%。在此期间，其他西方国家在船舶管路程序系统的研究和应用方面，也作出了一些成果，如美国海军舰船工程中心(NAVSEC)负责研制的CAPDAC系统，挪威中央工业研究院研制的AUTOFIT系统，西班牙赛纳公司研制的PAR系统，以及日本石川岛播磨重工业公司研制的CAPDS系统等等。由于管路设计中出图量大且重复性工作多，应用计算机辅助设计其数学模型亦较简单，世界上很多国家的造船部门往往是从研究单个计算程序开始，然后逐渐形成计算机系统。管系自动布置的程序都以船舶机舱可行空间为基础，运用优化方法，以管系路径最短、弯头最少等为目标，由计算机确定一条最佳路径；但还需介入人工修改。中国在研究船舶管路程序系方面开始较晚。中国船舶工业总公司十一研究所，于1975年开始研制船舶管系程序系统(PCPS)，1981年完成整个系统的研究工作并投入使用。该系统的特点是以区域作为处理对象，在程序模块的划分、数组设计、计算对象选择、输出图表的格式等方面都基于区域设计为主导，故从设计思想到输出图表的格式、内容的完整性等方面都能满足生产设计的要求。日本的日立公司于80年代开始研究应用图形显示器的管路设计系统，以微机－图形显示器－绘图机组成CAD系统。日立公司已研制成功的CAD系统，由原理图设计、管系自动布置和提供生产信息等3部分组成，而每一部分有各自的交互操作、数据库和输出文件。在管系原理及布置过程中，管线定位在图形显示器上实现，也可临时在屏幕上勾画。挪威中央研究院、荷兰史密特船厂、意大利造船公司、英国AP公司等都进行了这类研究，并取得了实用性成果。计算机辅助船舶管路设计，即船舶管路CAD是发展方向。但由于管系路径的布置涉及到船体构件等障碍物的制约，故需要进一步探讨有效的解决办法。研究工作今后展望：(1)由计算机全面提供管路设计、制造、安装等自动化生产组织管理信息，扩充程序系统的功能；(2)提高程序系统克服船体构件等障碍对管路自动化布置影响的功能；(3)提高由微机－显示器－绘图机组成的管路CAD系统三维图形设计的功能；(4)形成船舶管路与船舶设计、建造相连接的集成程序系统。【参考文献】：1 户川哲．日本造船学会论文集，1975，138∶389～395。2 Harry C．Naral Engineers Journal，1976，88(5)∶87～98。3 邹鸿钧．国外造船技术，1978，5∶19～22。4 高惠兴．中国造船，1979，4∶124～130。5 高惠兴．造船技术，1984，4∶7～11。6 杨雅言．造船技术，1985，3∶6～7。7 杨颂．造船技术，1985，4∶3～4。8 唐汉臣．大连船研，1989，3∶36～41。(武汉交通科技大学周继良教授撰) |
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