朱園園

摘 要：工程設(shè)計(jì)是人們運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的知識(shí)和方法，有目標(biāo)地創(chuàng)造工程產(chǎn)品構(gòu)思和計(jì)劃的過程。本文介紹的紡織工程主要包括廠房布局、暖通、給排水、鋼結(jié)構(gòu)、供配電、橋架、電纜敷設(shè)等規(guī)劃，采用二維、三維一體化進(jìn)行設(shè)計(jì)。二維、三維一體化紡織工程設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，將取代純二維工程設(shè)計(jì)的模式，成為工程設(shè)計(jì)的主流模式。

關(guān)鍵詞：紡織工程;三維設(shè)計(jì);實(shí)施效果

中圖分類號(hào)：TS941.26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）05-0064-03

Abstract： Engineering design is a process in which people use the knowledge and methods of science and technology to create the conception and plan of Engineering products. The textile engineering was introduced in this paper mainly included the layout of workshop， HVAC， water supply and drainage， steel structure， power supply and distribution， bridge， cable laying and other planning， using two-dimensional and three-dimensional integration design. Two-dimensional and three-dimensional integrated textile engineering design is the development direction of Engineering design. It will replace the pure two-dimensional engineering design mode and become the mainstream mode of Engineering design.

Keywords： textile engineering;3D design;implementation effect

工程設(shè)計(jì)是人們運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的知識(shí)和方法，有目的地創(chuàng)造工程產(chǎn)品構(gòu)思和計(jì)劃的過程，幾乎涉及人類活動(dòng)的全部領(lǐng)域。雖然工程設(shè)計(jì)的費(fèi)用往往只占最終產(chǎn)品成本的一小部分（8%～15%），然而它對(duì)產(chǎn)品的先進(jìn)性和競爭能力具有決定性的影響，并往往決定70%～80%的制造成本和營銷服務(wù)成本。三維立體化設(shè)計(jì)是紡織工程設(shè)計(jì)全生命周期最主要的部分。

1 紡織工程設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r

紡織工程設(shè)計(jì)是指對(duì)紡織工程項(xiàng)目的建設(shè)提供有技術(shù)依據(jù)的設(shè)計(jì)文件和圖紙的整個(gè)活動(dòng)過程，是建設(shè)項(xiàng)目生命期中的重要環(huán)節(jié)，是紡織工程項(xiàng)目進(jìn)行整體規(guī)劃、體現(xiàn)具體實(shí)施意圖的重要過程，是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的紐帶，是處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是確定與控制工程造價(jià)的重要階段。紡織工程設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)紡織工程建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)的確定與控制具有十分重要的意義。因此，一個(gè)良好的設(shè)計(jì)途徑對(duì)整個(gè)工程的實(shí)施具有決定性作用。經(jīng)過長期的工作實(shí)踐，以及各種制圖軟件的發(fā)展，紡織工程設(shè)計(jì)的方法和途徑也與時(shí)俱進(jìn)，越來越符合紡織工程設(shè)計(jì)的需求。

以往的紡織工程設(shè)計(jì)均采用二維CAD平面設(shè)計(jì)，對(duì)于復(fù)雜的設(shè)備流程、管道和橋架的布局，很難精確地表達(dá)其走向和確定精確的安裝位置，導(dǎo)致設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，造成施工材料的浪費(fèi)，以至于施工周期延長。更有甚者，在施工過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備、管道及橋架在施工時(shí)發(fā)生干涉、碰撞，造成物力、人力的浪費(fèi)和設(shè)計(jì)的更改，增加制造成本。在設(shè)計(jì)階段，若要表達(dá)清楚每一個(gè)細(xì)節(jié)，往往需要大量的圖紙篇幅，增加了設(shè)計(jì)難度和繪圖的工作量。三維設(shè)計(jì)表達(dá)的方式是通過各色各樣帶參數(shù)化實(shí)體高度有機(jī)的集合，通過潛心研究，分別在無紡布項(xiàng)目及滌綸項(xiàng)目上，采用二維、三維一體化進(jìn)行廠房布局、管道、暖通、電纜橋架和電纜自動(dòng)敷設(shè)、供配電等紡織工程設(shè)計(jì)，再現(xiàn)一個(gè)逼真、直觀的立體數(shù)字化實(shí)體。將傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計(jì)與三維立體設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了三維下多系統(tǒng)的干涉、碰撞檢查、電纜自動(dòng)鋪設(shè)、材料自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，有效地提高了設(shè)計(jì)效率、縮短了設(shè)計(jì)周期、提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、節(jié)省了設(shè)計(jì)費(fèi)用，為用戶節(jié)約了成本，真正實(shí)現(xiàn)了將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)建立了良好的關(guān)系。三維設(shè)計(jì)較之二維設(shè)計(jì)更具有創(chuàng)造性、現(xiàn)實(shí)性和系統(tǒng)完整性。

2 紡織工程三維設(shè)計(jì)實(shí)施

2.1 紡織工程三維設(shè)計(jì)總體思路

隨著三維技術(shù)的不斷發(fā)展，三維設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也有了飛躍式發(fā)展，工程設(shè)計(jì)軟件和參數(shù)化三維設(shè)計(jì)軟件得到更廣泛的應(yīng)用。三維工程設(shè)計(jì)手段和方式目的有三：①結(jié)合設(shè)計(jì)和技術(shù)水平尋求一種可實(shí)施的三維設(shè)計(jì)方法;②為銷售和市場(chǎng)推廣工作提供可演示的三維立體模型（設(shè)備、管道、電氣、橋架等）;③為三維工程設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)過程管理的持續(xù)強(qiáng)化提供支撐。

在紡織工程設(shè)計(jì)過程中，充分發(fā)揮Pro/E三維設(shè)計(jì)工作平臺(tái)的作用，建立三維立體模型。將設(shè)備工藝流程、鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三維立體模型，并將設(shè)備對(duì)外接口（水、電、氣）精確地反映在三維立體模型上，方便各個(gè)介質(zhì)間的接口對(duì)接，使設(shè)計(jì)工作不再枯燥，且簡單易行，更好地激發(fā)了設(shè)計(jì)工作者的興趣，使紡織工程設(shè)計(jì)進(jìn)入良性循環(huán)[1]。三維工程設(shè)計(jì)的目的是提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，提供更加直觀的演示方案及相似工程設(shè)計(jì)的快速變形設(shè)計(jì)。因此，對(duì)于三維模型尤其是設(shè)備應(yīng)在保留外形尺寸、接口尺寸的情況下盡量簡化模型。簡化模型可以減少在設(shè)計(jì)過程中圖紙的冗余量，減少多余的圖紙信息，方便施工方簡單、快捷地施工。

采用天正軟件（試用版、基于CAD平臺(tái)下的工程設(shè)計(jì)軟件）進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。紡織工程設(shè)計(jì)始終以模型為中心展開，設(shè)計(jì)過程服務(wù)于模型，設(shè)計(jì)結(jié)果出之于模型。三維模型能實(shí)現(xiàn)各專業(yè)成果的高度集合，設(shè)計(jì)意圖更為明確，設(shè)計(jì)精度明顯提高，為順利采購和施工提供了保障?？紤]到設(shè)計(jì)環(huán)境不同，為了能夠同時(shí)展現(xiàn)出各個(gè)系統(tǒng)，需將設(shè)備三維立體模型導(dǎo)入天正軟件（試用版）中，在三維視窗下觀察工程與設(shè)備的連接情況以及相對(duì)位置，并進(jìn)行全方位的干涉、碰撞檢查，徹底消除干涉、碰撞的隱患。如圖1所示。調(diào)整每一條公用工程管道與橋架、電纜，使其處于最佳安裝位置。為了使廠房布局更加合理，在CAD二維圖中插入多個(gè)三維立體視口，將難以分辨的區(qū)域，以三維視圖的形式，通過不同的視角顯示在二維圖紙上，使施工者直觀、輕松地了解管道、橋架的去向與連接情況[1-2]，如圖2所示。同時(shí)，為設(shè)計(jì)工作者節(jié)約了大量的生產(chǎn)服務(wù)時(shí)間，提高了工作效率，間接降低了生產(chǎn)成本。通過天正軟件自動(dòng)鋪設(shè)電纜、自動(dòng)生成工程材料清單精確明了、無一疏漏。

2.2 實(shí)施過程

①設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)三維立體建模。

②天正軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)（管道、暖通、橋架、供配電等）。

③導(dǎo)入設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)立體模型進(jìn)行設(shè)備工藝流程排布。

④多系統(tǒng)三維檢查干涉、碰撞。

⑤自動(dòng)電纜鋪設(shè)、自動(dòng)材料匯總[3-6]。

⑥平面圖紙中插入三維視口。

2.3 三維設(shè)計(jì)實(shí)施效果

三維立體紡織工程設(shè)計(jì)已在無紡布和化纖兩個(gè)項(xiàng)目上實(shí)施，與前期工程設(shè)計(jì)相比，設(shè)計(jì)周期大為縮短，圖紙量明顯減少，而且工程設(shè)計(jì)、廠房布局更為合理，無干涉、無碰撞，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、圖紙簡單明了，滿足了工程和客戶的需求。

2.4 應(yīng)用、推廣情況

三維工程設(shè)計(jì)已在無紡布工程項(xiàng)目與化纖工程項(xiàng)目上完成應(yīng)用，受到了領(lǐng)導(dǎo)和專家們的一致好評(píng)。

3 結(jié)語

三維工程設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)手段，必須與自身工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，如果僅僅研究而不能在實(shí)際設(shè)計(jì)中使用將失去研究三維工程設(shè)計(jì)的意義。三維工程設(shè)計(jì)更是一種設(shè)計(jì)流程的組織管理模式，將大幅降低工程設(shè)計(jì)差錯(cuò)率，提供精準(zhǔn)工程預(yù)算，提高工作效率，縮短工程設(shè)計(jì)周期，為售前、售后服務(wù)提供更有利的支撐。

三維工程設(shè)計(jì)是對(duì)紡織工程項(xiàng)目的建設(shè)提供有技術(shù)依據(jù)的設(shè)計(jì)文件和圖紙的過程，是對(duì)紡織工程項(xiàng)目的整體規(guī)劃，是提供具體實(shí)施意圖的重要過程。紡織工程設(shè)計(jì)，對(duì)紡織工程建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)的確定與控制具有十分重要的意義。所以說，紡織工程設(shè)計(jì)是現(xiàn)代社會(huì)紡織工業(yè)文明最重要的支柱，是紡織工業(yè)創(chuàng)新的核心環(huán)節(jié)。工程設(shè)計(jì)的水平和能力是一個(gè)國家和地區(qū)工業(yè)創(chuàng)新能力和競爭能力的決定性因素之一，研究并在紡織工程上采用二維、三維一體化進(jìn)行紡織工程設(shè)計(jì)，明顯提高了設(shè)計(jì)水平、縮短了設(shè)計(jì)周期，同時(shí)為用戶節(jié)約了開支。在市場(chǎng)競爭激烈、產(chǎn)品日趨復(fù)雜、個(gè)性化要求日趨增多的今天，高效率、高質(zhì)量、創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)是企業(yè)的唯一生存之道。二維、三維一體化紡織工程設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，將取代純二維紡織工程設(shè)計(jì)的模式，成為紡織工程設(shè)計(jì)的主流模式。

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