船舶电气设计精细化管理

刘冰

广船国际有限公司   广东 广州   511458

摘要：精细化管理是西方国家优秀的管理模式。关键是要针对纷繁复杂的企业运营管理、建设项目管理等的优化和规范执行方法，并优化实施过程。在每个阶段，以尽量减少管理中心占用的自然资源和降低管理成本为主要目的的管理方法。本文将探讨如何在船舶配电设计的各个阶段完成船舶配电设计的精细化化管理。

关键词：船舶；电气设计；精细化管理；

1船舶电气设计精细化管理的必要性

船舶电气设计精细化管理的必要性有三点：其一是我国电力电子技术发展的必然趋势。作为船舶电气的核心技术，电力电子技术的质量高低直接对船舶电气水平产生影响。其二是船舶行业稳定发展的必要性。当下的船舶行业竞争激烈，想在市场竞争中稳步发展且脱颖而出，必须应用现代电力电子技术，将其先进的研究成果运用到船舶电气中，以提高自身的核心竞争力，占领市场主导。其三是船舶电气的大力发展可推动国家经济的发展。电力电子技术应用到船舶电气中，不仅可提高其先进水平，缩短与国际水平的差距，还可促进我国相关制造业的发展，为其带来可观的经济效益及社会效益。

2船舶电气智能设计系统的框架构建

船舶电气智能设计系统的框架主要包括系统操作界面、主要程序、数据中心等内容（见图1）。

图 1 系统框架

2.1 操作界面

该系统的操作界面包括众多主界面，各主界面下方包含许多子界面，且子界面大多带有特殊功能。上述界面在系统运行中肩负着不同重任，包括创建系统设计所需模型、数据间交换、创建标准化图框与符号等。除此之外，部分界面还具备图纸管理、材料报表总结、设计图绘制等功能，上述均根据系统需求创建而成，各个部分都是系统中不可或缺的内容，通过精准定位与功能划分，使系统运行更加便捷高效。

2.2 主体程序

该系统中许多界面功能是依靠相应程序实现，如若失去程序支持，操作界面的相应功能便无法应用。此类程序不但具有信息整理、绘图、材料报表与各项管理功能，还可协助设计模块运行，并安排了相应接口程序。可见，主体程序在该系统中的地位不容忽视。

2.3 数据中心

该系统设计的全部信息均存储在数据中心，包括图纸、文档等材料。在系统创建时应创建专门的数据信息模块，使应用信息充分整合。在该框架中，包含系统数据库，系统设计中一旦用到某项数据信息或资源，便可从该部分调取或查阅，主要为部件参数、标准符号等等。同时，每个项目拥有各自的数据库，主要作用是存储电气系统与设备的相应信息，可见该框架是整个系统的核心所在。

2.4 绘图模块

该系统借鉴Step绘制流程格式，采用自上向下、逐层分割的方式，将船舶全生命周期分为订船、设计与送审、生产与检验、运行维护与拆解等内容，先将其绘制成一个图画，再分别绘制各个环节的具体内容，持续分解直到最后一层。在绘图阶段，为确保画面清楚整洁，规定任务包利用方框表示，将约束条件添加在任务包的上方，设计前提位于任务包左侧，可将资源设置在任务包下方，设计结果设置在任务包右侧。

3船舶电气设计中具体精细化管理分析

3.1 数据识别与处理技术

在实际精细化管理中，应创建多功能模块，并与模块中参数信息相结合，将图片内容清楚准确地表达出来，实现船舶管理绘图需求。以设计功能模块参数为例，可为电气智能系统模块以图像化方式展示出来，为设计者数据识别提供便利。例如，在船舶电气设计中，需要对载驳船信息进行修正，由于船只本身包含信息非常复杂，对此类信息充分处理任务量较大，所以需要船舶信息以更明确的方式体现出来。而在数据处理技术方面，该项技术的应用可使船舶整体情况充分展示出来，特别是船舶结构设计方面特征，可使设计更具针对性与适配性。在船舶电气设计中，为提高电气设计有效性，可引入数字化技术，将设计所需的各类信息综合分析，并以数字化形式展示出来，如船体结构、吨位、材料等；然后，将上述信息统一整理归类后存储到数据库，以此作为电气设计的依据。在信息数字化储存方面，设计者可更加客观全面地了解设计对象，满足方案设计的应用需求。数字化信息是在若干信息中提取而成，十分精准明确，可为电气设计提供依据。

3.2 故障检索技术

在船舶长期运行中难免出现系统故障，如若未能及时检修，容易使隐患扩大。在该系统创建中，可在项目设计阶段预测可能存在的故障隐患，并与数据库中的故障发生数据结合，采集故障发生时的线索。通过连锁逆推的方式分析事故发生原因，并对此类原因的操作细节进行分析，在智能系统中以关系树的形式展示逻辑关系，借助上述事件分析，解释最终故障原因与细节。故障树具有直观、逻辑清晰等优势，可应用到各类定量分析作业中，该系统通过故障树图表应用，预测后续可能发生的故障，并提前制定设计管理方案，有助于优化设计，有效控制故障事件发生。此外，还可借助知识库进行校验与指引。知识库是将船舶设计手册中的规定与设计理念结合起来，根据条款内容与相关参数，在算法支持下存储到数据库中，并支持推理程序。以知识库为基础开展指引，在船舶电气设计精细化管理环节中，在系统设计命令辅助下对产生事件出发与整体设计过程、内容进行推理判定，使知识库中内容在系统中直接体现出来，包括设计方式、校验标准与流程等等。例如，在对馈电回路担负上限持续电流计算时，系统便会出现以下界面。通常送交流电机分电箱馈电回路中持续电流最大值的计算方式：

其中，Ii代表第i台电机额定电流；Imax是最大电机中的额定电流；Is是备用回路容量。校验是指在关键设计参数确定后，在知识库与数据信息基础上，以成本控制为依据，坚持一致性原则进行方案检验，还应对结果与参考数据进行故障判定。同时，还可智能生成材料清单与计算书，针对不同类型生成书的参数模板进行定义，在选取计算方式、填写参数的情况下获取数据，由此自动生成电压降计算书，并创建数字化模型，根据设计需求以智能化形式生成不同材料的报表。

3.3 智能模拟技术

在系统开发中常常综合利用多项技术，通过智能设计方式设计时，应在前期确定好软件开发的各项细节，以写文章的方式设计软件，先将操作阶段可能遇到的问题总结出来，制定软件设计的“大纲”，帮助设计者理清思路，减少操作中的失误。在智能模拟技术应用中应避免“蝴蝶效应”。例如，在某船舶设计中，在初始条件下的细微变化经过一系列演变后便会产生连锁反应，致使整个船舶智能控制陷入瘫痪。对此，在智能模拟设计中应精简软件设计内容，特别是在复杂船舶系统中，可将复杂问题划分为一个个小模块，以精细化处理方式设计模块。通常该项技术应用需要投入一定资本，每年至少进行两次船舶检修。

4结束语

在船舶行业与科学技术飞速发展下，船舶电气智能系统创建显得十分必要，该系统可将文档资源、绘图信息与设计标准整合起来，根据输入参数创建报表，充分发挥数据识别与处理技术、故障检索技术、应力检测技术、测绘技术与智能模拟技术的优势，满足船舶产业智能化、功能化发展需求。在未来的发展中，相关企业还应加强对精细化管理的研究，使船舶电气设备布设更加合理，并逐渐延伸到其他领域，为产业发展提供不竭动力。

参考文献：

[1] 潘海荣.船舶电气智能设计系统关键技术研究[J].船舶物资与市场,2021,(03):121-122.

[2] 刘本峰,陈峰,邱哲誉.刍议船舶电气智能设计系统关键技术[J].内燃机与配件,2020,(09):227-228.