浅谈装卸工艺CAD系统的设计思想
天津港第三港埠公司 孙强
港口装卸工艺设计是港口工程设计中的一个重要组成部分。长期以来，港口装卸工艺设计手段上没有多大改变，而现行的工艺设计速度慢，方案的修改周期长，设计人员的劳动量大。这种状况的持续，已越来越难以满足现代港口建设的需要。为改变这种设计现状，我们应引进CAD技术以替代人工设计的方式，从而提高港口装卸工艺设计的效率。
一、改变人工设计的现状
计算机已在港口生产管理中得到了广泛的应用，因此我们很容易想到借助CAD(Computer Aided Design)技术来进行装卸工艺设计工作。CAD技术作为在工程设计领域中的应用已日趋成熟，然而，它在装卸工艺设计中的应用却存在不少困难，其中最突出的问题是工艺设计的不确定性，也许正是这些困难使CAD技术在装卸工艺设计中一直没有得到很好的应用。但不可否认，要改变现在的陈旧设计方法，也只有依靠CAD技术。
二、开发CAD系统所需的硬、软件环境
1.硬件环境的配置
要进行一个CAD系统的开发，必须具备一个CAD工作站。CAD工作站应选择486DX以上型号微机或配有80387数字协处理器的微机。系统的图形输入设备只采用键盘是不够的，还应配有扫描仪、数字化仪等先进的图形输入设备。图形输出采用绘图仪等设备。
2.工具软件的选择
在当今微机应用软件中，可用于工程绘图且功能较齐全的是AutoCAD绘图软件包，该软件不仅有一般的绘图功能，而且设置了许多专用的工程绘图功能，该软件的这些特点很适合工艺图纸的绘制。
但是，AutoCAD软件没有很强的运算以及数据处理功能，这就需要借助如FORTRAN、C等高级语言来进行一系列的人机交互处理和计算。
三、CAD系统分级功能处理设想
港口装卸工艺受被装卸货物、水域及陆域自然条件等诸多因素的制约，这些因素使得实际的装卸工艺形式千差万别，而计算机所能处理的问题是有规律可循的，因此，本系统设计的最大问题是计算机设计的局限性与工艺设计方案的无限性之间的矛盾。为了较好地处理这一矛盾，采用了所谓的三级设计方法，各级设计功能解决各自能力所及的工艺形式。
第一级设计(全过程的设计):即整个工艺设计全部由计算机处理而成，为达到这一要求，首先必须对大量现有的工艺设计进行整理和分析，归纳出某种货物装卸工艺设计的标准模式，使计算机能够针对此标准模式进行全过程设计。
第二级设计(各环节的设计):当第一级设计所包含的方案不能满足使用者需要时，便可采用本级设计方法，即把整个工艺设计分成几个环节分别由计算机进行处理，然后用人工方式进行这些环节的连接设计，这样可在各环节连接上充分发挥使用者的智慧。
第三级设计(单环节的设计):当以上两种方法都不能满足使用者的需要时，我们还应提供一个能够让使用者进行自由设计的环境。这样可以针对某个复杂环节进行手工设计，使系统功能更具完整性。
四、系统功能模块的设计
根据软件工程的思想，在软件系统设计阶段，必须将一个系统分解成在不同层次上的功能模块。如何划分工艺设计CAD系统的模块是本系统设计思想的一个重要内容。
港口装卸作业是一个多环节服务系统，所以装卸工艺设计包括局部环节的设计和整体的连接。因此，我们对工艺系统进行分析，就不难勾划出这样一些主要环节，如:装船环节、卸船环节、堆场环节、仓库环节、装车环节、卸车环节等等；以这些环节的局部设计再加上对这些环节进行连接处理作为本系统分解的模块基础，便组成了工艺设计CAD系统的模块组。如此划分既便于前面介绍的系统三级功能的实现，也适合系统用户菜单的建立，并且也使整个系统操作进程易于用户理解和接受。
五、工艺设计的处理原则
计算机系统对能够直接处理的设计(即一级设计)应该有一套设计标准可循，但CAD设计与人工设计毕竟不同，所以，在系统具体设计之前必须对一些工艺设计问题制订出一套原则，本系统规定的设计原则可简单地归纳如下:
1.有规范作为依据的按规范要求设计。
2.系统的技术处理尽可能按照普遍的解决方式。
3.对于一些属于有争论的工艺设计，则按与系统开发者观点较一致的那种方法处理。
4.有些属于用计算机进行设计时遇到的特殊设计处理问题，则由系统开发者自行研究分析后作出设计处理，同时在系统设计文档中予以说明。
六、系统的开发策略
1.整个系统的设计应以用户使用方便为目标，用户在整个操作过程中必须能清楚地了解自己的工作进展。为了实现这一要求，采用层次用户选择菜单以及人机交互式操作是比较理想的；用户菜单能帮助用户选择自己所要进行的工作，而人机交互式操作则能不断地引导用户作出正确的选择和判断。
2.工艺设计CAD系统为用户所设计的操作顺序应该充分考虑到用户在人工设计时的习惯，保证用户能及时地对局部设计进行修改，同时也能与计算机系统的设计构思相一致。整个设计应该贯彻从局部到整体的思想，每个环节都应该能独立完成从设计到制图的全过程；局部修改问题应在局部范围内解决，当各环节设计与绘图完成以后，再把它们装配成一个总的设计图，然后对总图作进一步的修缮。
现在计算机虽在港口建设及生产管理的各个方面得到了广泛的应用，而设计开发一套适用的装卸工艺CAD系统，将有助于我们今后更好地完成装卸工艺的设计工作，也是计算机在港口应用中一个新的方向。
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