為中小勘測設計院尋找三維迷航的坐標

文｜吳付標

河南省水利勘測設計研究有限公司執行力強，實施速度超快，一年多時間，把三維協同設計應用于多個海內外工程，其施工模擬可直觀、精確地指導現場施工。所設計的南水北調中線工程沙河渡槽項目榮獲多個獎項。其三維團隊富有技術革新熱情，相當具有凝聚力。如果說河南省水利勘測設計研究有限公司（以下簡稱“河南水利”）的成功可以復制，對于中小院的三維進程以及三維協同設計的大范圍推廣無疑具有重大意義。

三維初體驗：出人意料的感覺

河南省水利勘測設計研究有限公司從2010年左右開始關注三維協同設計。2011年到2012年10月份之間，進行外部調研。2012年底以前坪水庫工程試手三維協同設計。

實際上，在三維協同設計進行到2010年前后，河南水利的許多人都有了采用這一新技術的想法，但最先提出推動三維協同設計的則是河南水利院的董事長。由于董事長視野比較開闊，與業界的交流比較多，是三維協同設計的積極倡導者，可以說前期是他引領全院的三維協同設計向前推進。

當然，三維協同設計既是市場的需要，也是設計院自身發展的需要。河南省水利勘測設計研究有限公司副總經理賈少燕總結到：“對外，你要有一個核心競爭力的東西，你要有比別人先進的地方。對內，需要提高產品質量和工作效率。”

河南水利院三維協同設計項目的啟動，既是必然，也有契機。眾所周知，水庫工程對設計院而言是所有專業最齊全的一個項目，河南水利院也想通過一個項目的應用來檢驗三維協同設計軟件與工程設計的契合度。于是采用前坪水庫工程作為導航項目。這是一個夜以繼日完成的項目，“河南水利院有心的同事把當時項目整個過程拍成了一個視頻小電影，現在每每看起來，都還是很感動。”賈少燕說到。

在進行成果匯報的時候，河南水利提交了一個三維設計方案和一個二維設計方案，同時還有對工程項目優化的報告。通過三維協同設計，出現了明顯區別。賈少燕舉例道：“例如施工道路可能就畫一根線，可是在三維協同設計中就不一樣，所有項目都要做開挖模型，特別是幾個建筑物進出口全部做了開挖模型，然后發現泄洪建筑物與輸水建筑物進出口的布置相互影響比較大，這是在二維設計中很難發現的。再一個是三維設計的工程量統計精準高效，與二維設計有差異的地方經過核實，最終還是采用了三維的統計結果。”

隨著三維協同設計的日益普及，以及一些項目的典型應用。越來越多的企業都想應用三維協同設計，然而“白加黑”的工作節奏讓他們無暇顧及。在河南水利院應用三維協同設計之前，河南水利院也處于工程項目多、人手緊張的情況。河南水利院在啟動導航項目時，已臨近年關，各生產項目都特別忙，在選拔技術人才的時候，相關領導也有過猶豫，但公司董事長認為，信息化就是趁著項目多的時候、有錢的時候來做，如果等到項目少了，閑下來時，就光忙著找項目了，哪還有心情和資金來做這個事情？

度過迷茫的日子：定位與規劃

對于采用新技術，每個人都有風險意識。河南水利經歷過三維設計“處女作”的激動之后，也和其它單位一樣有過一個迷茫期。只是三維協同設計的定位與規劃幫助他們縮短了迷茫期。

導航項目之后，河南水利經歷了短暫的迷茫期。三維協同設計往下具體怎么走？是全面推廣還是循序漸進？思路并沒有那么清晰，因為河南水利不像大院那樣一個一個的大綜合項目接踵而來。另外，河南水利的專業積累也不夠，導航項目的學習畢竟只是開端，相對還比較粗淺，大家在那么短的時間內學了那么多的專業軟件，也需要有消化和吸收的過程。

在業界看來，河南水利的三維協同設計實施能力很強，推進也很快。那么河南水利在面臨迷茫的時候是如何走出困境并不斷前進的呢？對此，賈少燕介紹到：“在河南水利三維協同設計的迷茫期，我們董事長出了一個題目，要求我們明確三維協同設計在行業內的定位，把它的發展規劃做出來，其實這是強迫著你去思考。 如果沒有規劃，就沒有明確的思路，可能就沒有辦法度過這個迷茫期。于是，我們邊實施項目，邊做規劃，兩者結合。”

實際上，對于河南水利這樣的中小設計院，并不是每個項目都一定要用三維去表達，因為在起始階段采用三維設計畢竟周期長、成本大。所以河南水利的三維協同設計定位既要跟蹤前沿，又要結合實際。具體來說就是承擔三維協同設計的部門原來叫信息中心，河南水利在2013年6月份把它更名為“數字工程中心”。中心的定位有三方面，包括生產職能、管理職能、科研探索職能。

在明確定位后，河南水利進一步提出了三維協同設計的發展規劃，即一年打基礎，兩到三年基本成熟，四到五年逐步推廣。這個成熟僅限于數字工程中心；同時，河南水利也開始考慮結合一些生產院的項目，把各生產院的三維協同設計逐步帶動起來。賈少燕進一步解釋到：“我們計劃用四到五年的時間逐步推廣到全院，在這一過程中還需要很多準備工作要做。具體推廣情況也取決于我們對軟件的掌握程度，標準和環境的定制，以及軟件的模塊化、參數化進程等多個方面。”

今秋的果實，來年的收成

河南水利一邊規劃，一邊實施，一年多就成就了幾個大型項目和典型項目。2013年初啟動的南水北調中線沙河渡槽工程獲得了Be創新獎社會可持續化榮譽獎。獲獎是多方面因素的綜合結果，第一，就是項目本身的規模；其次，采用了三維協同平臺來完成設計，是依靠技術加管理來實現設計，這正是行業趨勢；第三，做了個性化的二次開發，最后通過渲染和后期合成做了非常完美的呈現。

2013年4月，河南水利承接了山西省呂梁北川河治理工程，其中12座水閘的設計，采用三維設計做得又快又好。可研階段模型一旦建好，后期沒有大的變化，施工圖階段直接利用前期模型進行三維配筋，鋼筋圖就能夠自動生成。

2013年8月，河南水利承接了陜西寶雞峽灌區漆水河渡槽改建工程。河南水利在渡槽方面歷史悠久，業主慕名而來，當他們在很短的時間內提交出全部采用三維表達的八種方案組合時，業主一下就接受了。2013年10月，河南水利還把三維協同設計業務推廣到了海外，在尼日利亞做了LOKOJIA制水廠的工程設計。

成功案例在驅動著一個又一個新項目的誕生。三維協同設計也帶來一些特別的業務效應。賈少燕介紹到：“我們最近承接了許昌市鄢陵縣中心水廠項目。它由水利局負責，他們以往也沒有過多接觸這樣的市政項目，有關局領導對于水廠的組成要素、建設難度等了解不多。當我們以視頻的形式把海外的三維水廠設計呈現給他們時，他們感到很震撼，特別是行政領導借助于更直觀的圖片、圖表和三維模型，了解整個工程項目的布局、發展，對投資控制和工期把握等了然于胸。這個項目很快立項開始實施。”

三維協同設計項目的成功帶來很好的宣傳效應，對于河南水利的知名度和項目承接能力都是一個非常有效的提升。它同時還給河南水利的設計產品帶來增值，延伸了河南水利的價值鏈，可以幫助河南水利拓寬業務。例如，在探索南水北調工程的后續服務項目；在水利信息化方面，河南水利可以幫助水利部門借助GIS和三維技術把防洪風險圖表達得更完善。

河南水利數字工程中心的白勇認為：“三維的工程量統計確實比較準確，這一點非常好。另外，我們用的這款軟件能夠精確建模并直接分析，而不用在進行分析計算時再建一次模。模型在各個軟件之間互用性也不錯。希望再上一層樓，更加應用自如。”

三維協同設計技術的應用，同時也對河南水利的業務布局產生了一些積極影響；三維協同設計給河南水利帶來了新的業務布局。河南水利在當初選擇Bentley時，除技術優勢的考慮之外還有其它因素。例如Bentley重視中國市場，推出中國為先的戰略，并在北京成立了研發中心。其中還有一個關鍵點，就是它的400多個工程領域的專業軟件模塊。河南水利在合作之初就在思索：如何把這些豐富的行業軟件資源用足用好，最大限度地發揮三維協同設計在河南水利的協同效應。

對于河南水利來說，大型水利樞紐工程畢竟是比較少的，而河道治理、灌區治理等項目大量涉及到各類建筑物，例如閘、橋、涵洞等等，一條河上或者一個灌區上有幾十個甚至上百個這樣的建筑物，如果都一筆一筆去畫出模型，太費勁，效率低。所以河南水利現在想把水利工程當中最典型的、最難點的項目挑出來，借助Bentley研發中心的力量，把它做成參數化、模塊化的設計。將來的模型庫積累得越來越多，這可直接提高設計水平和效率。

河南水利數字工程中心副主任陳功軍認為：“Bentley的原始軟件，我們未經深度的二次開發而用到這么好，這說明了我們這個團隊的探索能力和學習能力。通過探索，我們能找到變通之道，實現工程設計的目的。老師剛開始給我們講軟件應用時，我們也都舉一反三，一個操作我們會用好幾種思路來做。二次開發很有必要，但從時間和人力成本上，不允許我們做太深入的二次開發。我們注重應用，探索應用解決方案。”

2013年7月，河南水利和Bentley簽署了一個戰略合作框架協議，以幫助省級設計院推進三維協同設計的應用。由于河南水利對水利行業市場比較熟悉，主要負責找需求，同時借助Bentley的技術優勢合作開發出適用于水利行業以及中小型設計院的產品。

三維協同設計的火炬，只有激情能燃燒

河南水利的數字工程中心辦公室，不論你平時來還是周六日來，它的燈光都是亮著的。甚至有中層領導對團隊成員愛恨交加：“你人累壞了不要緊，不要把我的機器累壞了。你為什么不能用一種舉重若輕的態度來做，讓你自己輕松一點，讓我也沒有那么多的內疚感.”

這樣的團隊精神，是河南水利推進三維協同設計的堅實力量。河南水利在2012年11月確定選擇了Bentley軟件之后，要在半個月之內組織一個專業的三維團隊。當時主要以年輕人為主，還要考慮工作經驗、專業知識和外語水平。因為面對信息化、三維協同設計這樣的新技術，團隊人員需要有探索精神和學習精神。

團隊中的張金輝表示：“我本身喜歡玩計算機，對三維協同設計有向往，所以來到了這個部門，來了發現三維協同設計確實有它不可比擬的好處。首先是它直觀，設計出來的產品就是一個實實在在的數字模型，讓人有著身臨其境的感覺。再一個是效率，三維模型一旦建立起來，各個階段根據不同的需要能很快切出不同的圖。”

在選拔人才的同時，河南水利還特別關注帶隊伍的人。因為在實際工作中，往往越是有能力、有個性的人越不好帶。對此，河南水利數字工程中心的主任和副主任在帶領團隊上下了很大的功夫，最終探索出了一種有別于設計院管理傳統的新模式。

當然。整個團隊的成長也得益于河南水利的企業文化，它能給年輕人帶來很大的發展空間。你有能力，你就會有舞臺。從公司層面上也給整個團隊提供了培訓、學習、交流、獎勵的機會，而且會繼續強化。“前坪水庫項目和沙河渡槽項目成功完成之后，都給予了重獎。我們董事長倡導該表揚的就表揚。”賈少燕介紹到。

河南水利數字工程中心主任高英這樣說到：“我也一直在追問自己，我們團隊的精神與凝聚力是怎么形成的。回頭再看看記錄我們工作的那些小片子，我似乎明白了點什么。為什么當時愿意記錄那些點點滴滴？這些點點滴滴就是形成凝聚力的基礎。每個人貢獻出來自己的極致，就形成這個極致的團隊。我們的同事有一句話說得特別好--成績源于探索，成功源于傳承，所謂的傳承就是團隊之間的溝通、交流與傳遞。有領導說我優點很明顯，缺點也很明顯。領導能夠更多地看到我的優點，而包容了我的缺點，把這么好的一群年輕人交給我帶，我必須以一種更開放、更健康、更積極的心態給他們營造一個氛圍。在年底部門年終總結會，領導給我發了一個最佳園丁獎，獎品是一把剪刀。年輕人有很多優點，也有很多可塑的地方，你需要去幫助他們發掘和塑造自我，讓整個團隊的優勢發揮到極致。”

河南水利的三維設計團隊沒有產值任務，但團隊的壓力反而更大。他們說咱又不掙產值，再不做出來點東西怎么行。他們不掙產值，但要體現三維協同設計的價值，這就是他們的價值觀，而價值觀又給他們帶來了使命感。

三維協同設計不是趨勢，而是今天的現實。面對現實，河南水利董事長以前瞻的眼光選擇了快速推進，團隊成員們以洶涌的激情探索極致，他們不僅創造了新技術應用的超速度，也給更多的同行提供了啟示與參考。“隨著項目的發展，三維優勢體現出來了，我感覺市場的前景還是很廣闊的，這也是我們公司從戰略層面選擇三維設計的一個很重要的因素。我們設計院做的信息模型從設計、施工到運維，都有很長的價值鏈和業務鏈”賈少燕總結到。

背景資料

河南省水利勘測設計研究有限公司，2005年8月在原河南省水利勘測設計院基礎上改制創建而成。始建于1956年，其前身是1950年10月成立的河南省治淮總指揮部工程部工務處。經過五十多年的發展和建設，現已成為主要從事水利水電工程勘測設計的國家甲級綜合性工程勘察設計單位，擁有10個甲級資質，具有承擔大、中型水利水電工程的勘察、規劃、設計、咨詢、水土保持、水資源論證、防洪影響評價、水環境工程設計、防水材料、工程總承包、工程監理、工程招標代理的能力和豐富的實踐經驗。

目前公司現有在職員工504人，教授級高級工程師22人，各類高級專業技術職務83人，各類中級專業技術職務164人，初級以下專業技術職務189人。其中各類注冊人員310人。50多年來，河南水利承擔了國內外1000余項大、中型水利水電工程的勘測設計工作。先后完成了河南省淮河、海河、伊洛河、唐白河的流域規劃，河南省水利建設發展規劃綱要，全省水資源利用規劃、全省中小水電規劃，河南省防洪規劃，河南省水的中長期供求計劃等水利水資源規劃；完成南灣、白沙、白龜山、鲇魚山、宿鴨湖等40余座大、中型水庫、13處大型灌區、20余座水電站的勘測、規劃、設計；另外，跨省區承擔了山東勝利油田水庫、內蒙古河套灌區、新疆烏爾達克塞水庫、銅場水庫及塔里木河流域等規劃、勘測、設計工作。目前，正在進行南水北調中線一期工程總干渠工程的設計，已完成黃河南、黃河北可行性研究，安陽段、黃河北～羑河北段初步設計、招標設計和大部分施工圖設計，黃河南第三標9個設計單元的初步設計，河南省南水北調受水區供水配套工程可行性研究，初步設計，招標設計等工作。