發(fā)電項(xiàng)目PDMS三維設(shè)計(jì)管理的研究與實(shí)踐

賀啟利+朱濱+張文雍

摘 要：隨著PDMS三維設(shè)計(jì)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用問題逐步得到解決，但管理問題則日益突出。文章從人員組織、設(shè)計(jì)范圍、基本流程、設(shè)計(jì)進(jìn)度、質(zhì)量控制和成品輸出等方面出發(fā)，研究過渡模式下的三維設(shè)計(jì)管理，從而進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)管理水平。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)管理；三維；PDMS；協(xié)同設(shè)計(jì)；過渡模式

1 概述

21世紀(jì)初，國內(nèi)多數(shù)電力設(shè)計(jì)院逐步引進(jìn)AVEVA公司的PDMS三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，經(jīng)過消化吸收，可視化三維協(xié)同設(shè)計(jì)在電力設(shè)計(jì)企業(yè)中得到了大力推廣和發(fā)展，使得很多二維設(shè)計(jì)難題迎刃而解，一定程度上實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的協(xié)同設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)信息集成。各設(shè)計(jì)企業(yè)初步形成了以三維技術(shù)為核心的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，基本具備完成電廠主廠房三維協(xié)同設(shè)計(jì)的技術(shù)能力。

然而，三維設(shè)計(jì)手段與傳統(tǒng)模式有著本質(zhì)差異，程序化的協(xié)同正逐步替代原有的人工配合，導(dǎo)致目前的設(shè)計(jì)流程與原有體系文件不適應(yīng)[1]。三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，雖然建立了新的生產(chǎn)關(guān)系，促進(jìn)了設(shè)計(jì)模式的改變，但是這種進(jìn)步局限于設(shè)計(jì)本身，并沒有促進(jìn)設(shè)計(jì)配合與管理水平的進(jìn)步，導(dǎo)致三維設(shè)計(jì)與生產(chǎn)脫鉤，“兩條腿走路”問題凸顯。目前絕大部分電力設(shè)計(jì)單位的專業(yè)配合、項(xiàng)目管理還停留在人工協(xié)調(diào)的階段，項(xiàng)目的生產(chǎn)管理存在不少問題。

2 三維設(shè)計(jì)管理

通過對(duì)當(dāng)前國際先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)技術(shù)水平現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)的了解，結(jié)合國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀，我們把三維設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，由低到高分為4個(gè)層次[2]：

（1）實(shí)現(xiàn)三維建模、實(shí)物模型瀏覽和碰撞檢查。

（2）實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)、二維出圖。

（3）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)協(xié)同設(shè)計(jì)、集成協(xié)同設(shè)計(jì)。

（4）調(diào)整專業(yè)崗位設(shè)置、重組機(jī)構(gòu)、開拓新的市場(chǎng)領(lǐng)域。

多數(shù)企業(yè)已完成了前3個(gè)層次跨越，目前正處于“過渡期設(shè)計(jì)模式”環(huán)境下；少數(shù)企業(yè)結(jié)合自身情況已著手開展機(jī)構(gòu)重組，組建流程化設(shè)計(jì)模式，以期望進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)及管理水平。在三維設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)問題逐步得到解決的情況下，管理問題也日趨重要。文章基于過渡期設(shè)計(jì)模式，在“適時(shí)、完整、準(zhǔn)確、一致”的三維設(shè)計(jì)四原則下，強(qiáng)調(diào)三維設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的緊密融合，并結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)展開對(duì)PDMS三維設(shè)計(jì)管理的研究。

2.1 人員組織結(jié)構(gòu)及崗位職責(zé)

過渡期設(shè)計(jì)模式下的項(xiàng)目人員組織基本遵循企業(yè)原有的組織結(jié)構(gòu)，針對(duì)三維設(shè)計(jì)特性對(duì)人員及職責(zé)做了局部的增加和調(diào)整。增設(shè)三維設(shè)總、三維建模員，組建了技術(shù)支持、保障團(tuán)隊(duì)，以確保三維設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)手段的身份切實(shí)的融入到生產(chǎn)管理中。各崗位職責(zé)如下：

（1）三維設(shè)總

負(fù)責(zé)工程的三維設(shè)計(jì)組織管理，編制管理計(jì)劃，制定三維設(shè)計(jì)主要技術(shù)原則，總體把控三維設(shè)計(jì)質(zhì)量，協(xié)助各工程設(shè)總開展三維設(shè)計(jì)進(jìn)度管理及相關(guān)評(píng)審工作。第四個(gè)層次的流程化設(shè)計(jì)模式，該崗位將不再設(shè)立，由工程設(shè)總承擔(dān)相應(yīng)職責(zé)。

（2）專業(yè)三維主設(shè)人

專業(yè)三維主設(shè)人由專業(yè)主設(shè)人擔(dān)任，除負(fù)責(zé)專業(yè)范圍內(nèi)的職責(zé)外，還需組織本專業(yè)三維設(shè)計(jì)流程的實(shí)施，對(duì)包括三維模型在內(nèi)的本專業(yè)質(zhì)量負(fù)責(zé)。

（3）三維模型設(shè)計(jì)人

工藝專業(yè)，建模員擔(dān)任設(shè)備三維建模，專業(yè)設(shè)計(jì)人擔(dān)任管線三維建模和設(shè)計(jì)的任務(wù)；結(jié)構(gòu)專業(yè)，建模員負(fù)責(zé)三維建模，卷冊(cè)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)校對(duì)，并對(duì)三維模型質(zhì)量負(fù)責(zé)。

（4）技術(shù)支持中心

負(fù)責(zé)三維軟件的安裝、調(diào)試；負(fù)責(zé)工程項(xiàng)目三維設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建、維護(hù)、管理以及企業(yè)級(jí)、項(xiàng)目級(jí)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)；負(fù)責(zé)工程漫游校審材質(zhì)文件制作等。

2.2 范圍及深度管理

全過程、全專業(yè)、全范圍開展三維設(shè)計(jì)，以確保工程三維設(shè)計(jì)的完整性，是電廠三維設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

在項(xiàng)目執(zhí)行階段，三維設(shè)總需協(xié)助項(xiàng)目設(shè)總結(jié)合軟件運(yùn)用深度和項(xiàng)目實(shí)際情況，編制、調(diào)整三維設(shè)計(jì)計(jì)劃。并根據(jù)項(xiàng)目階段對(duì)三維設(shè)計(jì)的范圍（內(nèi)容）、深度進(jìn)行合理的規(guī)定，以做到三維設(shè)計(jì)很好地融于項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使三維設(shè)計(jì)成為工程設(shè)計(jì)的助推器。在拓展三維范圍及深度時(shí)，始終堅(jiān)持逐步推進(jìn)原則。三維技術(shù)的可實(shí)施性、人力資源的投入、數(shù)據(jù)庫的建立等諸多問題均需提前研究、決策；即先確保技術(shù)可行性，再拓展到應(yīng)用管理。

2.3 流程管理

過渡期模式下的流程管理，原則上與企業(yè)傳統(tǒng)質(zhì)量保證體系下的設(shè)計(jì)流程一致。不同之處是將設(shè)備、工藝、結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)等任務(wù)看成常規(guī)的卷冊(cè)任務(wù)單元，分步實(shí)施。專業(yè)主設(shè)人利用項(xiàng)目信息管理平臺(tái)，輔助展開三維任務(wù)的分配及校審工作。

流程管理強(qiáng)調(diào)可操作性。三維設(shè)總，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理，推行三維設(shè)計(jì)專業(yè)主設(shè)人負(fù)責(zé)制。利用PDMS三維設(shè)計(jì)平臺(tái)的ACR權(quán)限管理功能，實(shí)現(xiàn)三維任務(wù)動(dòng)態(tài)下達(dá)、調(diào)整、監(jiān)控，使三維任務(wù)管理簡(jiǎn)單易行。

2.4 進(jìn)度管理

三維設(shè)計(jì)進(jìn)度管理強(qiáng)調(diào)適時(shí)性，三維設(shè)總根據(jù)專業(yè)特性，輔助項(xiàng)目設(shè)總編制合理的三維設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃；如工藝專業(yè)，施工圖與三維設(shè)計(jì)必須同步完成；而對(duì)于結(jié)構(gòu)、電控等專業(yè)，由于施工圖成品不全來自于平臺(tái)，故三維設(shè)總可結(jié)合三維范圍及深度要求，根據(jù)卷冊(cè)三維設(shè)計(jì)難易程度，制定與卷冊(cè)匹配的完成時(shí)間順延計(jì)劃；如“主廠房地梁施工圖”，可在施工圖完成一周后完成三維設(shè)計(jì)。對(duì)于升版圖的模型更改，應(yīng)第一時(shí)間在三維平臺(tái)中更新體現(xiàn)。

2.5 質(zhì)量管理

三維設(shè)計(jì)質(zhì)量管理，類同于常規(guī)的設(shè)計(jì)任務(wù)管理，著重強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目三維平臺(tái)搭建、模型設(shè)計(jì)、校審、評(píng)審等設(shè)計(jì)過程的管理，強(qiáng)化與工程需求相適應(yīng)的三維設(shè)計(jì)管理與控制，從而實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化。

（1）三維平臺(tái)搭建：依據(jù)發(fā)電項(xiàng)目定額目錄并遵循項(xiàng)目施工圖任務(wù)書，采用模板套用方法，搭建標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)平臺(tái)，為設(shè)計(jì)人員提供良好的設(shè)計(jì)環(huán)境。

（2）模型設(shè)計(jì)管理：編制設(shè)備、管道、結(jié)構(gòu)等三維模型設(shè)計(jì)規(guī)定，使三維模型設(shè)計(jì)規(guī)范化。在此需特別關(guān)注結(jié)構(gòu)、建筑等專業(yè)的模型設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，卷冊(cè)設(shè)計(jì)人應(yīng)及時(shí)向建模員提交三維設(shè)備建模輸入資料和變更情況，并落實(shí)修改，確保三維設(shè)計(jì)與最終卷冊(cè)成品一致。最終三維設(shè)計(jì)成品由卷冊(cè)設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)。

（3）三維校、評(píng)審：三維協(xié)同設(shè)計(jì)重置了校審流程，將校審前移。編制三維模型校審制度，通過實(shí)時(shí)碰撞檢查、綜合月度碰撞報(bào)告、項(xiàng)目階段性三維綜合評(píng)審的方式，輔助生產(chǎn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。亦可納入業(yè)主方、施工方參與三維綜合評(píng)審。

2.6 成品輸出管理

三維設(shè)計(jì)的成品輸出主要包括二維圖紙、三維漫游數(shù)據(jù)及材料清單，基于三維設(shè)計(jì)成品輸出的程序化、自動(dòng)化特性，成品輸出管理的重點(diǎn)在于各類出圖模板的定制管理。

出圖模板：企業(yè)需制定三維出圖導(dǎo)則，指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員完成成品出圖，并定制企業(yè)級(jí)平面圖、ISO出圖模板，標(biāo)準(zhǔn)化出圖設(shè)置。

材料清單：充分利用設(shè)計(jì)報(bào)表，規(guī)范材料報(bào)表格式及內(nèi)容，快速提取設(shè)計(jì)材料清單，為設(shè)計(jì)及總承包采購備料提供支持。

三維漫游數(shù)據(jù)：定期（每天）生成漫游校審文件到指定服務(wù)器，供設(shè)計(jì)、校審人引用，為漫游校審提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2.7 模型管理

從模型的來源，我們可將模型分為企業(yè)內(nèi)部模型及外部模型。內(nèi)部模型是三維設(shè)計(jì)平臺(tái)產(chǎn)生的各類三維模型，外部模型是上述提到的項(xiàng)目相關(guān)方提供的模型數(shù)據(jù)。有效的對(duì)內(nèi)外部模型進(jìn)行管理，能大幅提升設(shè)計(jì)效率及準(zhǔn)確性。

內(nèi)部模型管理：制定項(xiàng)目三維模型規(guī)定制度，建立企業(yè)模型庫，提高三維模型的復(fù)用率，提升設(shè)計(jì)準(zhǔn)備速度；同時(shí)將各項(xiàng)目三維模型檔案融入到圖檔管理系統(tǒng)中，健全企業(yè)三維模型檔案的申請(qǐng)、下載管理制度，確保工程數(shù)據(jù)的安全性，從而做到三維信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理。

外部模型管理：設(shè)計(jì)單位需加強(qiáng)與項(xiàng)目相關(guān)方的模型信息共享，采用合同約束方法，在技術(shù)協(xié)議中明確設(shè)備廠家在提供二維圖紙的同時(shí)一并提供指定格式的三維模型。

3 結(jié)束語

通過對(duì)發(fā)電項(xiàng)目PDMS三維設(shè)計(jì)管理上述的研究，我們清晰地認(rèn)識(shí)到：

（1）三維設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)與生產(chǎn)的緊密結(jié)合，各企業(yè)需擺正其位置，根據(jù)自身情況，調(diào)整好組織管理模式及流程制度，才能使三維設(shè)計(jì)徹底擺脫“兩條腿”走路的模式，最大程度地發(fā)揮其作用，更好的服務(wù)于生產(chǎn)。

（2）三維設(shè)計(jì)的“適時(shí)、完整、準(zhǔn)確、一致”四原則直接影響設(shè)計(jì)成品質(zhì)量。

（3）PDMS三維軟件，雖然是先進(jìn)的協(xié)同平臺(tái)，但該平臺(tái)仍然偏重工藝設(shè)計(jì)。因此，各專業(yè)在項(xiàng)目的三維設(shè)計(jì)深度管理上不能一味齊平，否則，投入和產(chǎn)出比會(huì)大打折扣，反而會(huì)制約三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

（4）在三維設(shè)計(jì)的專業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用中，非工藝專業(yè)不能一味關(guān)注三維設(shè)計(jì)帶來的直接利益，在應(yīng)用及管理時(shí)應(yīng)采取“發(fā)揮特長，避其短處”策略。

（5）成品模板的編制、模型檔案的利用有利于提升三維設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)

[1]孫斌.美、日三維設(shè)計(jì)應(yīng)用調(diào)查報(bào)告[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2004（6）：61-65.

[2]龐可.三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用及前景展望[J].電力建設(shè)，2003（5）：4-7.

作者簡(jiǎn)介：賀啟利（1981-），男，四川仁壽縣人，高級(jí)工程師，從事電力勘察設(shè)計(jì)管理工作。