吳宇平

摘 要：文章針對(duì)了某項(xiàng)目三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用及其質(zhì)量控制，總結(jié)了三維設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，闡述了三維軟件在項(xiàng)目中的應(yīng)用，提出了三維設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：PDMS三維設(shè)計(jì)；工程質(zhì)量控制；一體化；自動(dòng)化；優(yōu)點(diǎn)

三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件已經(jīng)普及了幾十年，為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量和方案優(yōu)化提出越來(lái)越高的要求，項(xiàng)目采用三維設(shè)計(jì)軟件，已經(jīng)成為工程設(shè)計(jì)的主流方向。三維設(shè)計(jì)對(duì)提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率、對(duì)企業(yè)開(kāi)源節(jié)流都起到很大作用。三維設(shè)計(jì)軟件如PDMS是一個(gè)全面的智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件，在直觀(guān)的三維平臺(tái)下，同時(shí)開(kāi)展工藝、管道、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電儀公用工程等專(zhuān)業(yè)的布置和設(shè)計(jì)工作，將設(shè)計(jì)流程管理、工程標(biāo)準(zhǔn)一體化管理融合在一起。

三維設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制：

工程項(xiàng)目的三維設(shè)計(jì)質(zhì)量控制主要是三個(gè)要素：

數(shù)據(jù)庫(kù)——模型——圖紙。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)：是三維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，主要包括元件庫(kù)、等級(jí)規(guī)定、管線(xiàn)數(shù)據(jù)表等。元件庫(kù)是由根據(jù)項(xiàng)目執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)制定的各種只有唯一編碼元件組成；元件的工程數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)均是由等級(jí)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中按等級(jí)規(guī)定進(jìn)行建模。（2）模型：在搭建模型的之前需要各專(zhuān)業(yè)制定建模統(tǒng)一規(guī)定，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中按規(guī)定執(zhí)行，建模過(guò)程中對(duì)校核人要及時(shí)對(duì)所涉及模型的進(jìn)行審查，減小模型碰撞，確保數(shù)據(jù)一致性；建立模型30%、60%、90%與業(yè)主審查制度，保證建模過(guò)程對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。（3）圖紙：在抽取圖紙之前，根據(jù)項(xiàng)目的要求，設(shè)計(jì)人員從模型抽取相關(guān)的圖紙報(bào)表，通過(guò)專(zhuān)業(yè)校審，最終確保圖紙的質(zhì)量要求。

某項(xiàng)目三維設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

直觀(guān)化：

（1）直觀(guān)化設(shè)計(jì)，裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中使用PDMS，不再是抽象的二維線(xiàn)，而是逼真的三維實(shí)體模型。設(shè)計(jì)人員把更多的精力放在設(shè)計(jì)方案優(yōu)化上而不是畫(huà)圖上，既有利提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也利于快速提高設(shè)計(jì)人員的的專(zhuān)業(yè)水平。同時(shí)也提高了校審人員在驗(yàn)證方案的合理性時(shí)間。

如圖1、圖2，裝置設(shè)計(jì)模型一角

（2）直觀(guān)化施工。PDMS模型為施工者展示了二維圖紙所不能給予的效果和認(rèn)知，同時(shí)為有效控制施工安排，減少返工和控制成本提供有力的支持。（3）直觀(guān)化管理。使用三維設(shè)計(jì)軟件在計(jì)算機(jī)可動(dòng)態(tài)直觀(guān)的展示出裝置建成后的實(shí)際情景，使工程項(xiàng)目人員更好地讀懂設(shè)計(jì)，及時(shí)提出設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，有利于業(yè)主決策、施工控制及生產(chǎn)維護(hù)，提高業(yè)主更大的滿(mǎn)意度。

精細(xì)化：

（1）精細(xì)化構(gòu)件生成。數(shù)據(jù)的管件、設(shè)備、型鋼等實(shí)體構(gòu)件完全按照其實(shí)際外形和尺寸呈現(xiàn)在模型里。管道、設(shè)備、建筑物等的定位和各構(gòu)件之間的距離尺寸更加準(zhǔn)確。（2）精確化圖紙標(biāo)注。相對(duì)于二維圖紙的標(biāo)注，從三維模型里抽取的管道軸測(cè)圖、切出的設(shè)備布置圖、管道布置圖等的標(biāo)準(zhǔn)更加具體，范圍更加全面，數(shù)據(jù)更加精確。減少了施工的設(shè)計(jì)變更和現(xiàn)場(chǎng)修改的工作量。

自動(dòng)化：

（1）自動(dòng)化碰撞檢查。PDMS軟件可在3D環(huán)境中對(duì)全廠(chǎng)模型進(jìn)行碰撞檢查，可以自動(dòng)化檢查出各專(zhuān)業(yè)模型間的硬碰撞（直接碰撞）和軟碰撞（各模型與預(yù)留空間、檢修起吊空間、熱膨脹、保溫層等碰撞）。（2）自動(dòng)化生成圖紙文件和各種數(shù)據(jù)報(bào)表。采用PDMS軟件系統(tǒng)自動(dòng)抽取管道軸測(cè)圖、切出管道平面布置圖、生成各種相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表，還可以將工藝專(zhuān)業(yè)管道數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)自動(dòng)顯示到相應(yīng)的軸測(cè)圖內(nèi)。精確地統(tǒng)計(jì)材料，有效降低了整個(gè)項(xiàng)目的造價(jià)，大幅的減少管道安裝階段的碰撞問(wèn)題，同時(shí)，由PDMS三維建模軟件抽取出的管道軸測(cè)圖，為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制提供了更為準(zhǔn)確的信息，大幅度的縮短了施工周期。（3）自動(dòng)化軟件對(duì)接。本項(xiàng)目PDMS系統(tǒng)還有管道應(yīng)力計(jì)算、結(jié)構(gòu)分析等第三方軟件接口，模型可以直接讀取數(shù)據(jù)計(jì)算或分析。

一體化：

項(xiàng)目之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作、標(biāo)準(zhǔn)控制、并行設(shè)計(jì)等面都有很好的控制作用。

（1）協(xié)同工作。多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，快捷核對(duì)錯(cuò)、漏、碰、缺等問(wèn)題。提供覆蓋工藝、管道、設(shè)備、土建、電儀、公用工程等專(zhuān)業(yè)的集成化三維設(shè)計(jì)環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)施工前的一次預(yù)安裝。（2）并行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)更好操作，各專(zhuān)業(yè)能隨時(shí)看到其他專(zhuān)業(yè)的最新設(shè)計(jì)內(nèi)容和修改情況。不會(huì)再發(fā)生一個(gè)專(zhuān)業(yè)修改，其他專(zhuān)業(yè)沒(méi)有及時(shí)得到修改信息，從而導(dǎo)致最終互相對(duì)不上情況；各專(zhuān)業(yè)之間的碰撞、矛盾之處將一覽無(wú)余。

項(xiàng)目三維設(shè)計(jì)質(zhì)量控制：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)：項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的等級(jí)庫(kù)的數(shù)據(jù)保障了三維模型和成品文件質(zhì)量關(guān)鍵。它包括了管道元件庫(kù)，隔熱等級(jí)、工藝管道等數(shù)據(jù)，確保項(xiàng)目的質(zhì)量控制。（2）模型：設(shè)計(jì)人員執(zhí)行統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)定，便于模型的整體質(zhì)量控制；在建模的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)模型進(jìn)行碰撞、數(shù)據(jù)一致性等負(fù)面的檢查，做到早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題早解決問(wèn)題；另外校審人員使用REVIEW軟件隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行審查，確保設(shè)計(jì)內(nèi)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。在建模的同事各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的設(shè)計(jì)條件不斷往返，大量的設(shè)計(jì)條件在平臺(tái)體現(xiàn)出來(lái)，將開(kāi)孔、預(yù)埋件、管口方位等條件自動(dòng)從模型中生成，避免了重復(fù)的工作，既減少了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)工作周期，也提高了工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。（3）圖紙：在抽取圖紙之前，項(xiàng)目組制定了圖框報(bào)表的格式，確保生成圖紙的統(tǒng)一性和專(zhuān)業(yè)間的差異性。設(shè)計(jì)人員從模型中抽取圖紙和報(bào)表，通過(guò)內(nèi)部校審、其他專(zhuān)業(yè)會(huì)簽以及業(yè)主參與模型的審查等多種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)校審工作，最終保質(zhì)保量完成圖紙的設(shè)計(jì)。

工程設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)：（1）針對(duì)本項(xiàng)目高溫高壓管線(xiàn)尤其高溫夾套管線(xiàn)，進(jìn)行了詳細(xì)的應(yīng)力分析工作，提前規(guī)劃該材質(zhì)管線(xiàn)的走向布置，在專(zhuān)業(yè)人員的緊密配合下，進(jìn)行應(yīng)力分析并最終提前提確定下布置方案，確保其管系安全、穩(wěn)定運(yùn)行。（2）特別是一些關(guān)鍵設(shè)備制造廠(chǎng)家無(wú)法提供管口的許用載荷，管道專(zhuān)業(yè)人員只能克服這些難以想象的困難，經(jīng)過(guò)不斷完善優(yōu)化布置方案以使管口受力達(dá)到最小，然后返制造廠(chǎng)家核算并通過(guò)認(rèn)可，為設(shè)備制造廠(chǎng)的設(shè)備制造減少了難度，制造成本大幅減少，制造周期大幅縮短。裝置三維設(shè)計(jì)，為工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展，帶來(lái)了效率，提升了質(zhì)量；為業(yè)主提供仿真管理的平臺(tái)，縮短施工周期，減小施工成本；為工程公司帶來(lái)了設(shè)計(jì)水平的跨越，勝得市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)

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