設(shè)計(jì)環(huán)境要與三維設(shè)計(jì)相匹配

華躍

寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司（簡稱寶鋼工程）是寶鋼集團(tuán)的全資子公司。2006年初，為了提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，寶鋼工程經(jīng)過嚴(yán)格選型，選擇了Bentley的工廠系列軟件，并在多項(xiàng)工程上推廣應(yīng)用，取得了明顯效益。但在實(shí)際推進(jìn)過程中，我們也遇到了很多阻力，體會頗多。經(jīng)過深入分析，我們找到了推進(jìn)不如預(yù)期的問題根源所在，這將為后續(xù)BIM的推進(jìn)提供有益的幫助。

生產(chǎn)關(guān)系適應(yīng)生產(chǎn)力

諸如常規(guī)認(rèn)識到的軟件學(xué)習(xí)難度大、設(shè)計(jì)效率低、專業(yè)間不容易配合、出圖不滿足要求、領(lǐng)導(dǎo)不重視、獎勵(lì)措施不到位等諸多困難阻礙了三維設(shè)計(jì)的推進(jìn)。而經(jīng)過深入分析，我們認(rèn)為上述原因只是現(xiàn)象，那么什么是根本原因呢？

這里，我們借助政治經(jīng)濟(jì)學(xué)中的“生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)力”間關(guān)系來解釋我們所遇到的問題。在政治經(jīng)濟(jì)學(xué)中明確兩者關(guān)系為：“生產(chǎn)力包括勞動者、勞動資料、勞動對象三要素，而生產(chǎn)關(guān)系是人們在物質(zhì)資料生產(chǎn)過程中所結(jié)成的社會關(guān)系。當(dāng)生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力相適應(yīng)的時(shí)候，生產(chǎn)力能夠較快地發(fā)展。當(dāng)生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力不適應(yīng)，而又不調(diào)整或無法調(diào)整生產(chǎn)關(guān)系的時(shí)候，生產(chǎn)力只能緩慢發(fā)展，甚至停滯不前或后退，體現(xiàn)為生產(chǎn)關(guān)系對生產(chǎn)力的阻礙作用”。

借此，我們把三維設(shè)計(jì)軟件、三維設(shè)計(jì)工程師和三維設(shè)計(jì)產(chǎn)品三要素看作生產(chǎn)力（或叫設(shè)計(jì)力）。相對二維設(shè)計(jì)，三維設(shè)計(jì)模型直觀性高、可通過模型實(shí)現(xiàn)多專業(yè)整合、可實(shí)現(xiàn)自動碰撞檢測和精確材料統(tǒng)計(jì)等優(yōu)勢顯而易見，一定是更先進(jìn)生產(chǎn)力。

為此，我們可以購買最好的軟件，為使用人員提供最好的培訓(xùn)，但是真的去開展三維設(shè)計(jì)，大家又會覺得很累、很別扭、積極性不高。原因就在于生產(chǎn)關(guān)系不適合生產(chǎn)力。因?yàn)槲覀冮L期形成了二維的設(shè)計(jì)環(huán)境，與三維設(shè)計(jì)要求的環(huán)境差別很大。如同生產(chǎn)關(guān)系與生產(chǎn)力間要相匹配一樣，設(shè)計(jì)關(guān)系也需要重新構(gòu)建，以適應(yīng)并匹配三維設(shè)計(jì)這個(gè)新的生產(chǎn)力。

引進(jìn)一臺新設(shè)備，可能是因?yàn)樾略O(shè)備的生產(chǎn)效率更高，或者功能更強(qiáng)。那么，與這臺設(shè)備相關(guān)的操作團(tuán)隊(duì)、分工方式、所需技能、原料要求、產(chǎn)品輸出方式、包裝、物料存放、與其他設(shè)備的分工合作界面，以及加工過程中的管理等生產(chǎn)關(guān)系也要做出調(diào)整。同理，我們在引進(jìn)一個(gè)軟件或系統(tǒng)時(shí)，也要理清各種設(shè)計(jì)關(guān)系的變化，不僅是工具的替換，更重要的是使用環(huán)境的匹配。

二維設(shè)計(jì)關(guān)系與三維設(shè)計(jì)關(guān)系的對比

我們經(jīng)過歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)二維設(shè)計(jì)關(guān)系和三維設(shè)計(jì)關(guān)系有很多的差異點(diǎn)，主要包括以下三個(gè)方面：

其一，在圖形表達(dá)方面，二維設(shè)計(jì)是信息的簡化表達(dá)，三維設(shè)計(jì)則是對設(shè)計(jì)對象的真實(shí)投影。二維設(shè)計(jì)是按照一定的規(guī)則約定，通過對實(shí)體的簡化表達(dá)，來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人、審核人、施工人之間的信息傳遞，這些信息最終被各個(gè)角色在大腦中翻譯為三維影像，翻譯的效率和質(zhì)量取決于讀圖人的解圖能力。而采用三維設(shè)計(jì)，各個(gè)角色之間就可以直接用三維影像進(jìn)行溝通。二維設(shè)計(jì)圖紙可以簡化到用一根線來表示一根管道或一堵墻，而三維設(shè)計(jì)避免簡化，從三維模型抽取的圖形往往是管道和墻體的真實(shí)投影，只有部分被簡化為線條或符號。這樣就需要新的規(guī)則約定，來表達(dá)三維設(shè)計(jì)產(chǎn)生的成果。

其二，專業(yè)協(xié)作上，一張二維圖往往只表達(dá)一個(gè)專業(yè)某一個(gè)角度的信息，要實(shí)現(xiàn)多專業(yè)在一個(gè)二維畫面中進(jìn)行疊加表達(dá)是很困難的。而三維模型則可實(shí)現(xiàn)多專業(yè)全方位信息的疊加。二維設(shè)計(jì)，專業(yè)間的關(guān)系只能通過互提資料和會審會簽的串行工作流程間接實(shí)現(xiàn)。而采用三維設(shè)計(jì)，多個(gè)專業(yè)可以在一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境下建模，數(shù)據(jù)存放在同一個(gè)服務(wù)器中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)可以動態(tài)地看到其他設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。這樣就需要有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)管理環(huán)境，建立三維設(shè)計(jì)下的提資關(guān)系和會審會簽關(guān)系，也就是協(xié)同設(shè)計(jì)關(guān)系。

其三，在設(shè)計(jì)分工方面，采用二維設(shè)計(jì)，一個(gè)設(shè)計(jì)人員可以完成本專業(yè)的從前期到最終出圖的全過程，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人需要通過點(diǎn)、線、圓在圖面上堆積形成的二維圖紙來表達(dá)其設(shè)計(jì)思想。三維設(shè)計(jì)則是各種設(shè)計(jì)元素的堆積，比如，由不同規(guī)格的鋼管、閥門、彎頭、泵體等組合成管路，由不同形狀的鋼結(jié)構(gòu)、磚頭、門窗、墻面材料組成墻。三維設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)分工和協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)效率能否提高，人員分工是否合理至關(guān)重要，需要把設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分為基礎(chǔ)構(gòu)建設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)構(gòu)建建模、利用基礎(chǔ)構(gòu)建開展工程設(shè)計(jì)、對從模型抽取的圖紙進(jìn)行二維表達(dá)完善的多個(gè)角色的分工協(xié)作，才能達(dá)到人力資源最優(yōu)化和工作效率最高。此外，三維設(shè)計(jì)開展時(shí)，一個(gè)專業(yè)對其他專業(yè)的依賴較大，如果其他專業(yè)不能按照需求及時(shí)提供三維模型，需求專業(yè)就要為其自建模型。因此，好的三維設(shè)計(jì)環(huán)境需要有適合三維設(shè)計(jì)的角色及分工、工序安排、進(jìn)度策略、專業(yè)界面劃分等。

關(guān)注環(huán)境的梳理

在認(rèn)識到三維設(shè)計(jì)和二維設(shè)計(jì)之間在設(shè)計(jì)關(guān)系上較大的差別后，自然的，理順三維設(shè)計(jì)關(guān)系就重中之重了，但往往這項(xiàng)工作被忽視，這就是問題根源所在。

以往，我們更注重軟件的選型、人員的培訓(xùn)、模型的搭建效率等，而忽略了三維設(shè)計(jì)環(huán)境的梳理。

一旦找到問題的根源，解決的辦法就會隨之而來。我們可以以現(xiàn)有的貫標(biāo)體系為基礎(chǔ)，逐條梳理，建立并完善三維設(shè)計(jì)體系。三維設(shè)計(jì)體系的建立需要從項(xiàng)目管理開始，以質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理為保證，內(nèi)容包括階段劃分、人員配備、進(jìn)度安排、設(shè)計(jì)分工、數(shù)據(jù)管理、專業(yè)協(xié)同、審核、變更、圖面表達(dá)、檔案管理等方面。如果我們的貫標(biāo)體系包含了三維設(shè)計(jì)體系，那么三維設(shè)計(jì)不僅能夠用來提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能用來提高設(shè)計(jì)效率，從而不必再為了三維模型而做三維設(shè)計(jì)。

BIM技術(shù)正在迅速發(fā)展，其涉及更多的工程相關(guān)的生產(chǎn)主體和過程。各個(gè)應(yīng)用主體應(yīng)該把理順BIM狀態(tài)下的各種關(guān)系放在首位，避免長期以來以圖紙為紐帶的工程關(guān)系影響以模型為紐帶的BIM效益的發(fā)揮。