摘 要：在核電廠三維設(shè)計時需要對三維模型中的對象進行質(zhì)量控制，立足于對文件圖紙的編、校、審、批質(zhì)量控制以及設(shè)計人員的資質(zhì)管理的質(zhì)保策略，不能滿足對三維模型質(zhì)量的控制要求。在設(shè)計過程中，更需著眼針對數(shù)據(jù)流進行在線的質(zhì)量管理。文章從三維布置設(shè)計的協(xié)同綜合布置、專業(yè)布置以及三維設(shè)計平臺的用戶資質(zhì)權(quán)限管理等方面研究核電廠三維布置設(shè)計中的質(zhì)量控制策略。

關(guān)鍵詞：核電廠；布置；三維；質(zhì)量控制

引言

核電廠布置設(shè)計引入三維模擬工具后，通常有兩種校審模式：二維紙質(zhì)校審，三維校驗；ProjectWise電子校驗。兩者共同的缺點都是沒有同設(shè)計流程相結(jié)合，沒有有效地控制設(shè)計過程中的深度和質(zhì)量，因此最終的模型也無法保證三維成果和二維的一致性，以及保障最終成品模型的質(zhì)量，實現(xiàn)模型對后續(xù)培訓(xùn)、運營、維修的利用價值。

核電廠三維布置設(shè)計的質(zhì)量控制就是對專業(yè)布置、綜合布置設(shè)計過程中的內(nèi)容和深度進行規(guī)定?？刂撇呗砸矎膶I(yè)布置和綜合布置兩個層次出發(fā)，以數(shù)據(jù)層次管理、節(jié)點固化程序規(guī)定、軟件用戶資質(zhì)權(quán)限管理等方面，探究在三維設(shè)計平臺環(huán)境中對設(shè)計質(zhì)量進行有效控制的方法，整套質(zhì)量控制策略在核電站某研發(fā)項目中得到落實和應(yīng)用。

1 綜合布置設(shè)計質(zhì)量控制

為保證各專業(yè)設(shè)計深度和進度的協(xié)調(diào)性及土建接口的需求，綜合布置分為三個節(jié)點：P0、P1、P2。P0階段：完成廠房主要結(jié)構(gòu)、主要設(shè)備、主要通道確定；P1階段：完成廠房結(jié)構(gòu)的確定、大部分設(shè)備和主要荷載的定位、主要管道布置、主要電纜橋架、人流物流通道設(shè)計、主要孔洞定位；P2階段：完成所有設(shè)備定位、所有管道布置、支吊架設(shè)計、電纜橋架布置、孔洞、預(yù)埋件定位等。在每個活動完成前，開展所有三維布置設(shè)計相關(guān)專業(yè)參加的節(jié)點固化評審會，并根據(jù)評審意見固化評審內(nèi)容。

1.1 數(shù)據(jù)庫層次

在三維設(shè)計平臺中開展實時協(xié)同設(shè)計，體現(xiàn)專業(yè)正向設(shè)計流程的同時應(yīng)保證設(shè)計質(zhì)量，故將三維模型數(shù)據(jù)庫分為三個層次：工作層、協(xié)調(diào)層、固化層。同時為方便設(shè)計人工作，另辟臨時數(shù)據(jù)庫作為設(shè)計人建立初稿的區(qū)域。在臨時數(shù)據(jù)庫中設(shè)計人可以看到除本專業(yè)以外的所有專業(yè)工作層數(shù)據(jù)以便參考，設(shè)計人可同時進行幾個方案的比較分析，方案確認(rèn)完畢后提交至工作層。工作層是專業(yè)進行設(shè)計和校審的數(shù)據(jù)層，在工作層中用戶可以瀏覽到除本專業(yè)以外的其他專業(yè)協(xié)調(diào)層內(nèi)容以便于開展校審工作，審核后由專業(yè)審核人提交至協(xié)調(diào)層。協(xié)調(diào)層是各三維布置設(shè)計參與專業(yè)協(xié)同、綜合的平臺，協(xié)調(diào)層中的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過專業(yè)校審確認(rèn)后的內(nèi)容，綜合布置以本層數(shù)據(jù)為依據(jù)開展設(shè)計協(xié)調(diào)、節(jié)點固化評審。固化層是在節(jié)點固化評審后，經(jīng)各專業(yè)確認(rèn)后，通過模型技術(shù)手段對相關(guān)內(nèi)容進行固化的成果數(shù)據(jù)庫。該層中任何設(shè)計人員都沒有權(quán)限進行修改，對該層的修改被視為技術(shù)變更。

1.2 節(jié)點固化評審及模型固化

三維設(shè)計的每個節(jié)點均需要通過固化評審，以評價其內(nèi)容、深度和質(zhì)量是否符合要求。評審是以成果模型為核心對象，以針對模型的過程檢查材料為輔的全過程進行審查，最終固化和發(fā)布相關(guān)節(jié)點成果。評審強調(diào)以過程控制為核心理念，必須關(guān)注設(shè)計中每個環(huán)節(jié)的過程文件，主要包括設(shè)計輸入評審和節(jié)點設(shè)計中各項活動的綜合分析。評審應(yīng)對設(shè)計內(nèi)容在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下是否可以固化給出評價結(jié)論，并確認(rèn)開口項清單和包絡(luò)值的準(zhǔn)確性。若評審結(jié)論為可以固化則對相關(guān)物項屬性參數(shù)并轉(zhuǎn)移至固化層，實現(xiàn)評審內(nèi)容的固化。否則，根據(jù)評審決議中的后續(xù)工作項繼續(xù)開展工作，進行再次評審。評審過程產(chǎn)生的設(shè)計輸入清單和開口項、結(jié)論和行動項列表等記錄文件需要進行保存。

1.3 技術(shù)變更

三維布置設(shè)計模型固化后的所有修改均視為技術(shù)變更，通過技術(shù)變更流程進行控制，以保證設(shè)計質(zhì)量和評審結(jié)論的嚴(yán)肅性。專業(yè)提出的技術(shù)變更必須通過相關(guān)專業(yè)參與的聯(lián)合評審后方可對固化的模型及圖紙文件進行修改，并遵守變更控制程序。

2 專業(yè)布置質(zhì)量控制

2.1 專業(yè)狀態(tài)值控制

與綜合布置分節(jié)點開展工作相似，專業(yè)布置設(shè)計內(nèi)容采用狀態(tài)值表征設(shè)計深度，并授權(quán)相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人狀態(tài)值升降的權(quán)限，從而有效地控制設(shè)計進度和質(zhì)量，推動設(shè)計逐步細(xì)化深入。

三維布置設(shè)計規(guī)定各專業(yè)布置內(nèi)容的設(shè)計過程狀態(tài)值，其細(xì)分由各專業(yè)根據(jù)設(shè)計流程和內(nèi)容自行確定。

以管道布置設(shè)計為例：工藝管道三維布置設(shè)計包括管道及其支吊架的設(shè)計，分為管道三維初模、管道設(shè)計細(xì)化、支吊架概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計、管道初步力學(xué)計算、支吊架初步力學(xué)計算、設(shè)計核查、管道模型發(fā)布等七個過程，完成后分別標(biāo)記為S-10，S-20、S-30、S-40、S-50、S-58、S-60等狀態(tài)值。每個狀態(tài)過程根據(jù)實際工作內(nèi)容進行校審后，相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人根據(jù)校審意見提升或降低狀態(tài)值，并根據(jù)要求提交至協(xié)調(diào)層，參與多專業(yè)的綜合。

2.2 模型數(shù)據(jù)在線校審

對模型數(shù)據(jù)進行在線即直接在三維軟件中建立校審系統(tǒng)對數(shù)據(jù)流進行質(zhì)量檢查、控制，校審流程同前節(jié)的狀態(tài)值控制有機結(jié)合。

以管道設(shè)計校審流程為例：根據(jù)管道設(shè)計每個狀態(tài)值過程的內(nèi)容和深度，識別校審的級別，并結(jié)合綜合布置數(shù)據(jù)層，對各狀態(tài)值過程的設(shè)計內(nèi)容都進行校審過程。在unset至S-10過程中，設(shè)計人在臨時層進行數(shù)個方案設(shè)計后，將最終的方案提交至工作層數(shù)據(jù)庫，開啟校審流程并通知校核人；校核人接到通知后打開三維設(shè)計軟件在線對數(shù)據(jù)進行校核，同意則通知審核人工作，不同意則退回設(shè)計人員進行修改；審核人完成審核后通知專業(yè)負(fù)責(zé)人進行狀態(tài)值的提升，并將設(shè)計內(nèi)容提交至協(xié)調(diào)層參與多專業(yè)的綜合協(xié)調(diào)；每個狀態(tài)過程執(zhí)行相同的校審流程。當(dāng)各專業(yè)內(nèi)容均提交至協(xié)調(diào)層后，即具備開展節(jié)點固化評審條件。

3 平臺資質(zhì)權(quán)限控制

3.1 用戶資質(zhì)管理

三維布置設(shè)計中的編校審參與人員都應(yīng)符合項目規(guī)定的對應(yīng)人員基本資質(zhì)要求，同時由于三維布置設(shè)計軟件使用的特殊性，應(yīng)對設(shè)計人員建立完備的培訓(xùn)制度，提高軟件的使用能力，滿足設(shè)計的需要。

3.2 用戶權(quán)限申請

對參與三維設(shè)計的用戶應(yīng)細(xì)化并明確其在三維布置設(shè)計的角色和權(quán)限，并實施統(tǒng)一權(quán)限管理。

3.3 平臺行為控制

在三維布置設(shè)計平臺中，對設(shè)計人員僅授予特定專業(yè)設(shè)計范圍的相應(yīng)權(quán)限，對其他專業(yè)內(nèi)容僅能作為只讀用戶參與。在校審系統(tǒng)中，校審人員、專業(yè)負(fù)責(zé)人無對模型數(shù)據(jù)任何修改的權(quán)限，而設(shè)計人員僅在設(shè)計時具有模型修改權(quán)限，一旦完成設(shè)計，提交校審流程后即失去修改權(quán)限。在整個校審過程中的任何一步，設(shè)計內(nèi)容被返回設(shè)計人修改設(shè)計時，其修改權(quán)限重新賦予。通過嚴(yán)格的平臺行為控制規(guī)范以及平臺軟件中的控制策略，保證了軟件操作過程中的誤操作對設(shè)計質(zhì)量和其他專業(yè)設(shè)計內(nèi)容的影響。

4 結(jié)束語

文章從綜合布置、專業(yè)布置兩個層次出發(fā)，研究了模型數(shù)據(jù)的評審和校審以及變更的管理，并結(jié)合模型數(shù)據(jù)庫的層次提出了三維布置設(shè)計校審系統(tǒng)的開發(fā)流程，設(shè)計平臺中的權(quán)限、授權(quán)、行為控制等要求，基本實現(xiàn)了針對三維布置設(shè)計數(shù)據(jù)的在線校審、綜合管理的目的，保證了三維布置設(shè)計最終模型成為項目的成品，為項目的建造、安裝、調(diào)試乃至運行退役等工作提供可靠可信的技術(shù)依據(jù)和保障。

作者簡介：周媛霞（1981-），女，湖北隨州人，工程師，大學(xué)本科，主要從事核電廠核島廠房綜合布置及三維設(shè)計工作。