二維協(xié)同設計在建筑設計院的應用研究

賈 濱

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

0 引言

建筑二維協(xié)同設計是指設計單位內(nèi)設計部門間、設計各專業(yè)間或者一個項目的不同設計單位之間，在CAD的軟件平臺上，進行配合工作。實質(zhì)上是基于計算機技術的協(xié)同工作，并在此基礎上實現(xiàn)對工程全過程的管理。二維協(xié)同設計對加強管理、提高設計效率及設計質(zhì)量，促成設計企業(yè)發(fā)展具有重要的作用。

1 二維協(xié)同設計產(chǎn)生的背景

1.1 建筑設計的三個歷史階段

1)手繪階段:20世紀90年代中期以前，設計單位大都是利用圖板人工繪制的傳統(tǒng)制圖模式。這種模式的工作量極大，出圖效率低下。

2)單機階段:20世紀90年代中期至2000年，伴隨著計算機制圖的普及，實現(xiàn)了單機繪圖的制圖模式，大大提高了作圖速度與精度。

3)局域網(wǎng)階段:從2000年后，引進局域網(wǎng)的聯(lián)機模式，實現(xiàn)了簡單的資源共享管理模式，提高了整體的工作效率。

1.2 建筑設計面臨的新形式

1)中國加入世貿(mào)組織后，隨著設計市場的開放，很多國外設計事務所以合作的方式進入中國市場，國內(nèi)設計單位將面臨國際化的挑戰(zhàn)以及更加激烈的競爭，對設計單位設計效率提出了更高的要求。

2)伴隨國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展，工程建設項目規(guī)模逐步擴大，功能更加復雜，設計周期越來越短，這些因素給設計和管理帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的設計管理模式和設計人員“單兵作戰(zhàn)”的方式已經(jīng)到了極限。

1.3 二維協(xié)同設計的引進

1)二維協(xié)同設計概念:建筑二維協(xié)同設計是指設計單位內(nèi)設計部門間、設計各專業(yè)間或者一個項目的不同設計單位之間，在CAD的軟件平臺上，進行配合工作。實質(zhì)上是基于計算機技術的協(xié)同工作，并在此基礎上實現(xiàn)對工程全過程的管理。

2)二維協(xié)同設計的優(yōu)勢:二維協(xié)同設計是更為科學、有效、先進的管理辦法和措施，它強調(diào)的是過程管理。由于建設項目規(guī)模的不斷擴大，要求項目團隊內(nèi)各部門、各專業(yè)之間、專業(yè)內(nèi)部的配合更協(xié)調(diào)、緊密，進而高效、優(yōu)質(zhì)地完成建筑設計工作。

2 二維協(xié)同設計工作模式及特點

面對建筑市場如此巨大的變革，設計單位該怎樣加強管理、提高工作效率及設計質(zhì)量，成為設計單位改革的推動力。新的設計管理模式和管理系統(tǒng)成為立足市場的重要保障。

二維協(xié)同設計是以網(wǎng)絡技術為基礎，對設計及管理流程進行梳理、整合，并協(xié)助管理者與設計人員對設計與管理進行全面及全過程管理，并充分考慮設計人員在設計過程中的各種需求，利用多種網(wǎng)絡通信技術和工具協(xié)助設計人員進行及時、便捷的溝通，設計人員可以靈活地管理技術資料并共享設計資源。

二維協(xié)同設計模式具有明顯的優(yōu)越性:

1)對工程項目進行過程管理，便于對工程設計的全過程有效控制。

2)建立更加科學的工作模式:由模型空間設計轉(zhuǎn)為圖紙空間設計及外部參照。通過數(shù)據(jù)文件與圖紙文件的分離，實現(xiàn)所有設計數(shù)據(jù)的唯一性，避免由設計數(shù)據(jù)的重復創(chuàng)建和編輯帶來的低效的重復勞動，從而杜絕因重復修改設計而產(chǎn)生的錯誤。

3)制定統(tǒng)一的設計標準:制定適合設計企業(yè)的設計及制圖標準，實現(xiàn)設計數(shù)據(jù)的無障礙交流及設計圖紙標準化。

4)專業(yè)內(nèi)協(xié)同設計:各專業(yè)內(nèi)部不再按照圖紙目錄分工，而是按照不同的設計內(nèi)容進行分工，然后通過服務器對文件的管理，將每個人的設計內(nèi)容進行整合，形成本專業(yè)完整的設計數(shù)據(jù)。

5)項目各專業(yè)間協(xié)同設計:通過服務器的設計文件管理系統(tǒng)，各專業(yè)的設計文件和資料由服務器的設計文件管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、存檔，將各專業(yè)的設計內(nèi)容形成完整的設計成果。

6)設計資料的統(tǒng)一管理:每個設計人員的設計文件均傳至服務器，并集中儲存在數(shù)據(jù)庫服務器，由服務器實現(xiàn)設計過程數(shù)據(jù)及圖紙的版本管理與控制，實現(xiàn)資源共享。

7)通過對設計過程的管理，清楚的記錄設計人員的整個設計過程及每階段的圖紙版本、提資時間及內(nèi)容，設計人員的整個設計過程處于受控狀態(tài)，同時減少了專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間責任問題，最大限度的減少設計中錯、漏、碰、缺的現(xiàn)象，而工程負責人對工程進度的管理更加把握有序。

3 二維協(xié)同設計在我院的實施應用

作為山西第一家綜合甲級設計研究院，山西省建筑設計研究院在57年的企業(yè)發(fā)展史中，推廣應用計算機技術已經(jīng)有34年，推廣CAD應用技術23年。1995年，我院在計算站原有基礎上建立了自己的CAD企業(yè)網(wǎng)絡。十幾年來，我院從最初計算站的十幾臺電腦，到現(xiàn)在的每人一臺，從最初的計算機輔助制圖，到現(xiàn)在的計算機軟件輔助設計，從最初的單機設計，到現(xiàn)在的網(wǎng)絡鏈接，電腦配置及設計軟件不斷升級、完善，設計軟件功能越來越強大，操作越來越簡便，設計院告別了圖板時代，進入計算機時代，工作效率有了很大提高。我院一直很重視信息化建設，投入信息化建設的資金逐年增加。雖然我院信息化建設的發(fā)展給我院的生產(chǎn)技術帶來了質(zhì)的飛躍，但是仍然存在諸多問題。首先，我院的信息化建設基本屬于遇到問題解決問題，缺乏中長期的規(guī)劃。其次，我院沒有將管理納入信息化建設。2007年，我院已完成質(zhì)量管理體系的認證工作，但是涉及建筑設計的管理過程與建筑設計過程基本脫節(jié)，形同虛設。第三，我院的設計軟件及技術已達到了網(wǎng)絡工作水平，但網(wǎng)絡支持的是各專業(yè)設計人員在虛擬的工作空間中進行交換設計文件，各專業(yè)之間的配合仍停留在人工協(xié)調(diào)的階段，設計人員之間的配合和整體管理水平卻沒有得到相應的提升。由于每個設計人員的設計手法和習慣不同，有時一套圖紙內(nèi)出現(xiàn)不同字體、不同線形，圖面布置出現(xiàn)差異，圖紙大小不一等等，嚴重影響了施工圖質(zhì)量及我院的形象。針對這些現(xiàn)象，我院也出臺了很多標準化的圖例，如:設計說明、住宅設計導則等，由于設計人員在設計過程中獲得的信息變化頻繁，向其他專業(yè)設計人員傳遞時很難保證數(shù)據(jù)準確、全面，且成品圖及設計資料也是由單人存儲、打印，沒有統(tǒng)一的管理。各階段的信息流失，極易造成設計中出現(xiàn)錯、漏、碰、缺，嚴重影響設計質(zhì)量，另外設計項目沒有統(tǒng)一管理，設計數(shù)據(jù)分散在設計人員手中，且各階段設計數(shù)據(jù)混亂，不易查詢且容易造成數(shù)據(jù)丟失，給項目后期修改及服務造成很大困難。

為了進一步提高我院的管理水平及設計質(zhì)量，經(jīng)院務會討論決定，在我院實施二維協(xié)同設計。在對我院內(nèi)部設計軟件使用情況進行摸底調(diào)查后，院技術部通過學習調(diào)研，深入了解了協(xié)同設計工作的流程之后，制定了我院二維協(xié)同設計平臺的實施步驟:

1)確定協(xié)同所需的平臺。

自2010年年初開始，根據(jù)內(nèi)部調(diào)查及外部調(diào)研的結(jié)果，進行資料匯總，與軟件開發(fā)商多次溝通，制定了二維協(xié)同設計實施方案。2011年年初，成立了由院長為組長，主管技術和生產(chǎn)的副院長為副組長，各專業(yè)總工及技術骨干組成的二維協(xié)同設計推進小組，根據(jù)我院目前的實際情況，選擇了適合我院生產(chǎn)模式的協(xié)同設計管理平臺。

2)制定統(tǒng)一的制圖標準。

標準化是實施協(xié)同設計的基礎，標準包括制圖標準、協(xié)同設計項目范圍等。經(jīng)過二維協(xié)同設計推進小組與專業(yè)軟件公司協(xié)同平臺研發(fā)人員多次討論、溝通，向全院設計人員發(fā)放征求意見稿，并經(jīng)二維協(xié)同設計推進小組反復修改，于2011年6月完成了《山西省建筑設計研究院制圖標準》定制工作，內(nèi)容包括標準指定的目的、依據(jù)及適用范圍、文件格式、文件類型、文件命名規(guī)則、圖紙管理、制圖比例、字體、圖線、專業(yè)制圖等。

3)定制設計軟件，搭建協(xié)同設計平臺。

參考我院軟件使用情況及對未來的預期發(fā)展，要求軟件開發(fā)單位按照我院《制圖標準》進行定制。設計軟件定制完成后，工作重點放在了組建二維協(xié)同設計管理平臺上。組建二維協(xié)同設計平臺包含下面四個方面的內(nèi)容:a.設計流程管理:以建筑專業(yè)為主專業(yè)，協(xié)同結(jié)構(gòu)、水、暖、電等項目涉及專業(yè)共同完成項目設計過程;b.圖紙校審管理:利用平臺提供的便捷工具，準確的完成圖紙的校對審核工作;c.圖檔管理:將企業(yè)所設計圖紙的信息全部錄入服務器，由院圖檔部門統(tǒng)一管理，實現(xiàn)高度的資源共享和再利用;d.融入質(zhì)量管理體系:將我院質(zhì)量管理體系中“設計咨詢質(zhì)量控制表”有機的融入?yún)f(xié)同設計平臺，真正做到設計的過程化管理。

根據(jù)協(xié)同設計平臺的上述特點及我院的實際情況，建立了具有我院特色的協(xié)同設計平臺:以現(xiàn)代網(wǎng)絡技術為基礎，直接協(xié)助管理者與設計人員整合圖紙設計與管理流程。并充分考慮設計人員在設計過程中的各種需求，配合便捷實用的協(xié)同設計工具，有效建立協(xié)同設計環(huán)境，使項目設計流程管理做到高效、精確、便捷、迅速。

2011年12月，結(jié)合我院實際情況研制開發(fā)的二維協(xié)同設計TPM平臺安裝、調(diào)試完成，并于2012年投入使用。

搭建完成的協(xié)同設計平臺框架圖見圖1。

圖1 協(xié)同設計平臺框架圖

4 推廣實施

制定制圖標準及協(xié)同設計管理平臺搭建完成，如何推廣、實施協(xié)同設計，是擺在管理者面前的重要課題。實施協(xié)同設計的初期不僅無法實現(xiàn)協(xié)同設計的優(yōu)點，可能還會降低設計效率。針對這一情況，我院制定了一系列推廣措施:

1)強化領導作用。成立以院長為組長的協(xié)同領導小組，作為技術副院長，多次下到所隊，了解協(xié)同平臺及專版軟件存在的問題及使用情況，及時與軟件開發(fā)商進行溝通，并提出解決方案。解決了設計人員的后顧之憂。

2)全員培訓。培訓分為三個層次:a.對中層及以上干部進行培訓;b.進行全員培訓;c.組織全院設計人員進行集中培訓。

3)針對各生產(chǎn)部門的項目小組進行一對一的培訓，保證項目小組成員能完成在協(xié)同平臺上的項目設計，并能指導其他設計人員正確使用協(xié)同設計平臺。

4)分步實施。根據(jù)各部門的實際情況，選定幾個生產(chǎn)及技術能力較強的設計部門，開始使用協(xié)同設計，根據(jù)使用情況，逐步向全院推廣。

經(jīng)過近兩年的不懈努力，我院的二維協(xié)同設計管理平臺已從試驗階段進入推廣階段，今后還將不斷解決使用中遇到的問題，使平臺更加完善，實現(xiàn)設計的全面協(xié)同。