二維制圖管道材料文件自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)分析

高興 王偉

摘 要：在化工設(shè)計(jì)工作中，管道材料統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確與否對(duì)工程質(zhì)量非常重要，在傳統(tǒng)的管道材料文件的設(shè)計(jì)中，除設(shè)計(jì)時(shí)使用三維軟件的項(xiàng)目外，其余項(xiàng)目均需人工整理統(tǒng)計(jì)數(shù)量龐大的管道材料，過程繁瑣、人工強(qiáng)度大?；诖耍覀冏灾鏖_發(fā)輔助設(shè)計(jì)程序，并根據(jù)設(shè)計(jì)工程師的工作習(xí)慣，開發(fā)出為設(shè)計(jì)工作者量身定制的應(yīng)用程序，可以最大限度的有針對(duì)性的解決設(shè)計(jì)工程師在工作中遇到問題。本文簡(jiǎn)述了管道安裝明細(xì)表、管道材料等級(jí)表、管道綜合材料表、管道數(shù)據(jù)表等開發(fā)內(nèi)容以及自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式。使用此程序，既能提高設(shè)計(jì)工作效率，又能提高設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：管材;管材統(tǒng)計(jì);化工管道材料;二維制圖

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在化工生產(chǎn)企業(yè)里，我們可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有的機(jī)器設(shè)備之間，都是用管道（即管子和各種管件、閥門等的總稱）把它們相互連通。管道同一切機(jī)器設(shè)備一樣，是化工生產(chǎn)中不可分割的一個(gè)組成部分，要確保安全、持續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)，除要妥善設(shè)計(jì)好各種機(jī)器設(shè)備外，還必須重視化工管道的設(shè)計(jì)工作。否則，同樣會(huì)因管道的故障和損壞直接影響生產(chǎn)。工程上管材統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確與否，對(duì)工程質(zhì)量起到了非常重要的作用[1]。天津渤化工程有限公司于2018年完成了天津市科委科技項(xiàng)目：管道材料文件的自動(dòng)化程序開發(fā)應(yīng)用，旨在簡(jiǎn)化管道工作流程，提升工作效率。目前，該程序已在本公司范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。筆者作為項(xiàng)目組成員之一，根據(jù)從該項(xiàng)目立項(xiàng)、研發(fā)到結(jié)項(xiàng)的一系列工作，總結(jié)了項(xiàng)目核心內(nèi)容。

1 傳統(tǒng)管材統(tǒng)計(jì)方式

在傳統(tǒng)的管材文件設(shè)計(jì)中，除設(shè)計(jì)時(shí)使用三維軟件項(xiàng)目外，其余項(xiàng)目均需人工整理統(tǒng)計(jì)數(shù)量龐大的管道材料，過程繁瑣、工作強(qiáng)度大，設(shè)計(jì)時(shí)需要拿出大量時(shí)間來完成本部分工作。國(guó)內(nèi)外化工設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)大多在管材統(tǒng)計(jì)時(shí)采用人工統(tǒng)計(jì)的方式，只有個(gè)別設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)使用自主研發(fā)的程序，但適用性均有限制。對(duì)于設(shè)計(jì)單位來講擁有自己專有的自動(dòng)化管材統(tǒng)計(jì)程序至關(guān)重要，能更高質(zhì)高效地完成工程設(shè)計(jì)[2]。

2 程序開發(fā)內(nèi)容

本項(xiàng)目自主開發(fā)一套全新的計(jì)算機(jī)程序，主要用在管道材料文件的統(tǒng)計(jì)整理中，用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化減輕繁瑣的人工勞動(dòng)。

2.1 管道安裝明細(xì)表

管道安裝明細(xì)表是管道材料文件中非常重要的文件，主要分為基本信息和管材信息兩大部分，是將裝置內(nèi)每一個(gè)管道的基本信息（管道編號(hào)、起始點(diǎn)、操作條件）和管材信息（管道、法蘭、閥門、管件、螺栓螺母、墊片、保溫保冷情況）全部詳細(xì)體現(xiàn)的表格。分析安裝明細(xì)的組成，研究出哪些可以由計(jì)算機(jī)完成，哪些是必須由人工輸入的信息，將是本程序開發(fā)的指導(dǎo)思想。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，填寫管道安裝明細(xì)表時(shí)需要填寫大量的管材規(guī)格信息和數(shù)量，經(jīng)過反復(fù)論證，所有的管材規(guī)格信息均可由計(jì)算機(jī)完成，設(shè)計(jì)師只需統(tǒng)計(jì)管材的數(shù)量信息，這將極大減少工程的工作量，提高工程效率，并能大幅提高管道材料文件的準(zhǔn)確率。

2.2 管道材料等級(jí)表

管道材料等級(jí)表是一個(gè)項(xiàng)目管道材質(zhì)的基礎(chǔ)和準(zhǔn)則，想要做到管道材料的自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)，必須對(duì)管道材料表進(jìn)行分析，哪些是變量哪些是不變量，哪些是計(jì)算機(jī)能夠提取的，既要準(zhǔn)確將管材表述出來，又要有廣泛的適用性。首先對(duì)現(xiàn)有管道材料等級(jí)表進(jìn)行研究，尋找計(jì)算機(jī)能讀取的數(shù)據(jù)。材料等級(jí)表由表頭、管材規(guī)格、管道壁厚表等幾個(gè)部分組成。管材規(guī)格部分橫向分為名稱、公稱直徑、材料、端面形式、壁厚/等級(jí)、描述、標(biāo)準(zhǔn)幾大項(xiàng)，豎向分為管子、管件、閥門、法蘭、螺栓螺母、墊片、其他幾大項(xiàng)。管道壁厚表部分橫向?yàn)楣Q直徑、外徑、壁厚、襯里厚度，豎向?yàn)椴煌叽绻艿赖囊?guī)格。這些表格中的信息都是在材料統(tǒng)計(jì)整理時(shí)必須填寫的信息，在管道安裝明細(xì)表中統(tǒng)計(jì)管材時(shí)，必須將管材信息準(zhǔn)確提取，本程序才能實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成管材規(guī)格項(xiàng)，完善生產(chǎn)管道安裝明細(xì)表。

經(jīng)分析，在管道安裝明細(xì)表中的管材規(guī)格分為管材管徑的規(guī)格（即外徑壁厚等信息）及管材的規(guī)格描述部分（即描述管材的名稱描述、材質(zhì)、壓力等級(jí)、所有規(guī)范等信息）。管徑信息和管材規(guī)格信息在管道壁厚表的管材描述中均能體現(xiàn)。

選用此種方式在管道材料等級(jí)表選取數(shù)據(jù)，一個(gè)主要的原因是，管道材料等級(jí)表是一個(gè)項(xiàng)目必須的材料文件，選用此文件將無需再為程序制作管材數(shù)據(jù)庫(kù)。管材數(shù)據(jù)庫(kù)的制作是一個(gè)復(fù)雜的工作，而且由于化工項(xiàng)目所需管材種類繁多，如果使用數(shù)據(jù)庫(kù)，則每一個(gè)項(xiàng)目都需要做一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于大型項(xiàng)目此種方式尚可，但對(duì)于中小型項(xiàng)目，制作數(shù)據(jù)庫(kù)就不適用了。選用項(xiàng)目已有的材料文件，管道材料等級(jí)表作為數(shù)據(jù)庫(kù)文件，無需再制作數(shù)據(jù)庫(kù)，減少了項(xiàng)目的工作量，同時(shí)也提高了本程序的適用性。

2.3 管道綜合材料表

管道綜合材料表是整個(gè)裝置所適用管材的料單，指導(dǎo)采購(gòu)施工的重要文件。本程序根據(jù)管道安裝明細(xì)表自動(dòng)生成綜合材料表，此過程完全無需工程師人工參與，將省去過去工程師一個(gè)一個(gè)管材加和的工作量，同時(shí)由于是計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，也大幅提高了文件的準(zhǔn)確性。

2.4 管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）

管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）是將裝置內(nèi)壓力管道的信息表現(xiàn)出來的文件，本程序?qū)⒐艿腊惭b明細(xì)表中符合壓力管道條件的管道選出，同時(shí)抓取管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）所需的基本信息條件，自動(dòng)生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）的前半部分，將省去工程師甄別壓力管道及填寫基本信息的時(shí)間，提高制作文件的工作效率和準(zhǔn)確率。

3 二維制圖管道材料文件自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

由編程人員將系統(tǒng)功能使用菜單嵌入式設(shè)計(jì)，按鈕響應(yīng)式執(zhí)行。操作簡(jiǎn)便，與Excel表格整體融合，達(dá)到外觀風(fēng)格統(tǒng)一美觀，并具整體性一致的效果。采用VBA編程語言進(jìn)行開發(fā)，利用Excel內(nèi)置開發(fā)語言，最大程度發(fā)揮Excel表格效率優(yōu)勢(shì)，提高開發(fā)效率，易于調(diào)試，便于修改擴(kuò)展，同時(shí)提升了輸入與輸出的執(zhí)行效率。程序運(yùn)行后有系統(tǒng)糾錯(cuò)文件可供設(shè)計(jì)師查詢錯(cuò)誤、糾正錯(cuò)誤，完善材料數(shù)據(jù)快捷高效。在生成的管道安裝明細(xì)表中還高亮標(biāo)出了出錯(cuò)的單元格，方便查錯(cuò)、糾錯(cuò)。程序?qū)Χ喹h(huán)境的支持，本程序可運(yùn)行于單機(jī)環(huán)境、局域網(wǎng)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[3]。流程如圖1所示。

3.1 輸入界面的系統(tǒng)功能

輸入界面系統(tǒng)功能分3個(gè)子功能。（1）生成管道安裝明細(xì)表。通過輸入數(shù)據(jù)（包括明細(xì)表數(shù)量和螺栓螺母表）與管道材料等級(jí)表獲取明細(xì)表數(shù)據(jù)，生成管道安裝明細(xì)表。（2）生成管道綜合材料表。通過管道安裝明細(xì)表，提取材料數(shù)據(jù)生成管道綜合材料表。（3）生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。通過管道安裝明細(xì)表，提取管道數(shù)據(jù)生成管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。

為了方便生成管道綜合材料表和管道數(shù)據(jù)表（壓力管道），在管道安裝明細(xì)表中也嵌入了系統(tǒng)功能菜單來執(zhí)行生成，這樣生成管道安裝明細(xì)表后，就無需打開輸入界面，使用管道安裝明細(xì)表菜單中的系統(tǒng)功能就可以直接生成管道綜合材料表和管道數(shù)據(jù)表（壓力管道）。

3.2 管道綜合材料表的比對(duì)功能

由于可能產(chǎn)生多個(gè)管道綜合材料表，為了便于比對(duì)材料表數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了管道綜合材料表的比對(duì)功能。比對(duì)功能提供2個(gè)材料表的多項(xiàng)比對(duì)，比對(duì)項(xiàng)目包括：材料描述、材料數(shù)量、材料數(shù)量差，并分別以兩個(gè)表各自的角度把比對(duì)結(jié)果顯示出來。比對(duì)后設(shè)計(jì)師就能清楚地看到材料表之間的異同，從而為設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工提供材料依據(jù)。

3.3 管道綜合材料表按序號(hào)打印功能

按序號(hào)打印就是在按頁面打印的基礎(chǔ)上，加入了一個(gè)分頁條件，即當(dāng)打印到頁尾時(shí)，如果當(dāng)前打印的某種材料沒打印完需要打印到下一頁時(shí)，那么就把當(dāng)前頁面中的某種材料的部分內(nèi)容移到下頁中，而不會(huì)在當(dāng)前頁中進(jìn)行部分材料內(nèi)容的打印。這樣，所有材料的內(nèi)容都將完整呈現(xiàn)在同一頁面，不會(huì)出現(xiàn)跨頁面打印，打印出來的紙質(zhì)版材料文件就比較完整，便于材料的查找。

4 結(jié)語

開發(fā)為設(shè)計(jì)工作者量身定制的應(yīng)用程序，可以最大限度有針對(duì)性地解決設(shè)計(jì)工程師在工作中遇到的問題。填補(bǔ)市場(chǎng)上成熟應(yīng)用軟件沒有涉及的領(lǐng)域，解決現(xiàn)有設(shè)計(jì)軟件適用性有限等問題?；谠O(shè)計(jì)工程師開發(fā)出的程序，既能提高設(shè)計(jì)工作效率，又能提高設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。通過管道材料文件的自動(dòng)化程序，極度簡(jiǎn)化管道材料文件的操作，能提高工作效率和文件的準(zhǔn)確率，平均材料文件人工量減少50%以上，并能實(shí)現(xiàn)文件深度、文件格式等的標(biāo)準(zhǔn)化。

參考文獻(xiàn)

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