三維設(shè)計(jì)軟件的本地化開發(fā)

劉 雪, 宋繼偉, 王利勇 ,付仁超

(中國(guó)石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司，山東 青島 266071)

三維設(shè)計(jì)軟件的本地化開發(fā)

劉 雪, 宋繼偉, 王利勇 ,付仁超

(中國(guó)石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司，山東 青島 266071)

以PDMS為例，介紹了三維工廠設(shè)計(jì)軟件本地化開發(fā)，包含公司編碼體系的建立，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，軟件的二次開發(fā)等。

PDMS；三維設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)庫(kù)；本地化開發(fā)

在國(guó)內(nèi)外石油化工工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，三維工廠設(shè)計(jì)軟件已被廣泛應(yīng)用，三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用水平已成為工程公司設(shè)計(jì)能力的重要體現(xiàn)。中國(guó)石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司(以下簡(jiǎn)稱CEI)自1998年引進(jìn)三維設(shè)計(jì)軟件以來，一直致力于三維設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)與應(yīng)用，目前公司應(yīng)用的三維設(shè)計(jì)軟件主要為Intergraph公司的PDS 和Smartplant 3D系統(tǒng)，以及AVEVA公司的PDMS系統(tǒng)，由于三維設(shè)計(jì)軟件均為商品化的通用軟件，在多個(gè)行業(yè)均有應(yīng)用，但是不同的工程公司都有自己的設(shè)計(jì)規(guī)定、設(shè)計(jì)習(xí)慣，為了使得三維設(shè)計(jì)軟件更切合本公司的使用需求，就有一個(gè)本地化的過程。下面以PDMS為例簡(jiǎn)單介紹下CEI在三維設(shè)計(jì)方面的本地化開發(fā)。

1 公司級(jí)編碼體系的建立

PDMS數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有元件均需要編碼，并在此基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，設(shè)計(jì)人員在三維設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行三維建模，并最終自動(dòng)生成含編碼的材料表及相應(yīng)圖紙。材料編碼同時(shí)又應(yīng)用于設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工整個(gè)工程生命周期，是EPC管理的重要部分。材料編碼管理體系對(duì)一個(gè)公司而言是一個(gè)統(tǒng)一的編碼體系，是應(yīng)該受相關(guān)專業(yè)共同遵守的公司級(jí)規(guī)范，需要各專業(yè)、各部門進(jìn)行溝通，制定出一個(gè)較為完善的材料編碼體系，該體系不僅適用于三維設(shè)計(jì)的各設(shè)計(jì)專業(yè)，而且采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)施工都要使用材料編碼體系，這樣才能發(fā)揮材料編碼體系的作用[1]。為此CEI組織建立了公司級(jí)的編碼體系，并以此編碼體系為基礎(chǔ)開發(fā)了相應(yīng)的編碼軟件，實(shí)現(xiàn)了物料智能編碼，程序還可實(shí)現(xiàn)中石油SY/T5497代碼的自動(dòng)批量輸出，滿足中石油項(xiàng)目采購(gòu)的需求。

2 公司級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

數(shù)據(jù)庫(kù)是三維設(shè)計(jì)軟件建模、出圖、匯料的基礎(chǔ)，是三維設(shè)計(jì)軟件的核心部分，主要包括元件庫(kù)、特性庫(kù)、等級(jí)庫(kù)等，涉及管道、土建、電氣、自控等相關(guān)專業(yè)。元件庫(kù)主要體現(xiàn)各個(gè)元件的外形及尺寸，影響管道模型中各種元件的尺寸正確性，進(jìn)而影響現(xiàn)場(chǎng)管道的預(yù)制與安裝的正確性。特性庫(kù)主要用來建立元件和材料的特性數(shù)據(jù)，以便用于材料重量匯總、應(yīng)力計(jì)算或重心估算等。元件庫(kù)和特性庫(kù)完成后，根據(jù)需求關(guān)聯(lián)特定元件和特性庫(kù)，并生成管道等級(jí)庫(kù)，設(shè)計(jì)人員在建模時(shí)通過等級(jí)庫(kù)選擇元件進(jìn)行建模，建模完成后可以生成圖紙料表等文件。由于數(shù)據(jù)庫(kù)涉及標(biāo)準(zhǔn)多，建庫(kù)繁雜，且數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意一點(diǎn)錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目的一類錯(cuò)誤，若沒有公司級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)，每次PMDS建庫(kù)時(shí)都會(huì)占用大量的時(shí)間與精力，且無法保證其正確性。為了提高三維PMDS建庫(kù)的效率與準(zhǔn)確性，提高三維建模的效率以及質(zhì)量，CEI組織完成了各專業(yè)的三維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)容涵蓋了石油化工常用的國(guó)標(biāo)(GB)、石化(SH)、化工部(HG)、機(jī)械部(JB)、城建(CJ)、ASME、MSS、API等石油化工常用標(biāo)準(zhǔn)的管道元器件、鋼結(jié)構(gòu)、電纜橋架等的PDMS元件庫(kù)以及特性庫(kù)，為三維設(shè)計(jì)的開展及后續(xù)撬塊化設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 軟件二次開發(fā)部分

3.1 材料管理軟件

隨著設(shè)計(jì)項(xiàng)目的逐漸大型化和復(fù)雜化，以及對(duì)設(shè)計(jì)過程的精細(xì)化過程管理的要求，在管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要借用一種手段來規(guī)范材料的設(shè)計(jì)，同時(shí)通過編碼的控制，為管道材料等級(jí)的程序化設(shè)計(jì)提供條件，并為三維設(shè)計(jì)軟件PDMS數(shù)據(jù)庫(kù)提供管理接口，同時(shí)為自動(dòng)匯料提供數(shù)據(jù)，從而提高材料管理的規(guī)范化、準(zhǔn)確度和工作效率。目前國(guó)內(nèi)外上通用的材料管理軟件是AVEVA公司的VPRM和INTERGRAPH公司的SmartPlant Material，CEI結(jié)合公司的編碼體系自行開發(fā)了符合本公司設(shè)計(jì)習(xí)慣和需求的管道材料管理軟件，該軟件基本實(shí)現(xiàn)了以上兩個(gè)軟件的全部所需功能。設(shè)計(jì)人員在此軟件中成等級(jí)表的同時(shí)生成管道材料編碼，并能生成相應(yīng)PDMS數(shù)據(jù)庫(kù)。程序使用Visual Basic作為編程工具，借用大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件Microsoft SQL Server 2005進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。材料設(shè)計(jì)人員通過程序界面進(jìn)行材料編碼、等級(jí)、等級(jí)表、分支表、變徑表、閥門規(guī)格書以及PDMS數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)管理，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的程序化及自動(dòng)化，并通過版次管理與PDMS無縫連接，縮短PDMS建庫(kù)的時(shí)間，提高設(shè)計(jì)精度。

3.2 PDMS地下管道出圖程序

鑒于地下污油管線的特殊性：管道重力流帶坡度、水封井和閥門井分割等特點(diǎn)，結(jié)合給排水出圖的需求，CEI研究開發(fā)實(shí)現(xiàn)了重力流埋地管道采用PDMS三維模型設(shè)計(jì)，參與碰撞檢查，生成ISO圖及軸測(cè)圖，大幅提高了給排水管道的設(shè)計(jì)質(zhì)量。程序使用PDMS自身的PML語言編寫，將使用Draft模塊切出來的圖紙，進(jìn)行自動(dòng)尺寸標(biāo)注、管道號(hào)標(biāo)注、水封井和閥門井標(biāo)注、特殊拐點(diǎn)標(biāo)高標(biāo)注等。且借用PDMS設(shè)備的特性，將水封井、閥門井的標(biāo)高、接口、方位等自動(dòng)成表；將管線進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)、成表；自動(dòng)生成水封井、閥門井的套管材料等。實(shí)現(xiàn)此部分管線的出圖的自動(dòng)化、高效化。

3.3 PDMS模型校審軟件

在三維模型設(shè)計(jì)過程中，校審人員可以隨時(shí)在模型中進(jìn)行校審，直觀方便[2]。但由于PDMS軟件沒有專門校審工具，在模型中的校審方法只能手工截圖結(jié)合Word等手段進(jìn)行辦自動(dòng)記錄，不利于保留校審記錄，也不利于提高校審的效率和精度，為解決這些問題，CEI組織開發(fā)完成PDMS模型校審軟件，使用PML語言在PDMS的Design模塊進(jìn)行了程序的編寫，主要實(shí)現(xiàn)了以下功能：

(1) 校審記錄的管理(增加、修改、刪除)；

(2) 自動(dòng)截圖功能；

(3) 截圖的修改及標(biāo)注功能；

(4) 校審記錄的分類功能(按分區(qū)、按校審人、已處理、未處理)；

(5) 自動(dòng)生成校審記錄(按分區(qū)、按校審人)，打印生成紙版或PDF記錄；

(6) 實(shí)時(shí)發(fā)送校審意見的郵件通知；

(7) 輔助查詢工具(材料、編碼、等級(jí)、外徑等)；

3.4 PDMS材料表自動(dòng)生成軟件

PDMS的材料表的通用性的，要生成符合本公司標(biāo)準(zhǔn)的材料表，需要專門開發(fā)相應(yīng)的程序，基于此需求CEI開發(fā)完成PDMS材料表自動(dòng)生成軟件，程序使用Visual Basic語言編寫，后臺(tái)數(shù)據(jù)基于管道材料管理軟件的同一材料數(shù)據(jù)庫(kù)，主要功能包括：

(1) PDMS材料統(tǒng)計(jì)；

(2) 工管表、材料表、設(shè)材表等存檔格式文件的生成；

(3) 材料的版次管理(方便了版次材料差額的統(tǒng)計(jì))；

(4) 材料按壓力分類(概算委托用)；

(5) 保溫(含雙層保溫)、涂漆統(tǒng)計(jì)；

(6) 材質(zhì)(碳鋼、不銹鋼、合金鋼)查詢；

(7) 匯料工程管理、項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理等輔助管理功能；

(8) 中石油SY/T5497代碼的批量輸出

4 結(jié)語

經(jīng)過多年的應(yīng)用及本地化開發(fā)，目前CEI已經(jīng)形成了較為完善的三維應(yīng)用體系，公司所有的設(shè)計(jì)項(xiàng)目均采用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，校審均在三維模型中完成，成品圖紙均由三維設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)生，參與三維設(shè)計(jì)的專業(yè)有管道(含裝置管道、儲(chǔ)運(yùn)管道、給排水管道等)、結(jié)構(gòu)、電氣、自控等相關(guān)專業(yè)，充分發(fā)揮了三維協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。

[1] 張少輝．三維設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．聚酯工業(yè)，2013，26(2)：15-19．

[2] 朱春田．石油化工多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)模式變革[J]．石油化工設(shè)計(jì)，2006，23(2)：13-16．

(本文文獻(xiàn)格式：劉 雪, 宋繼偉, 王利勇,等.三維設(shè)計(jì)軟件的本地化開發(fā)[J].山東化工，2016，45(04)：95，97.)

Localization and Development of 3D Plant Design System

Liu Xue，Song Jiwei，Wang Liyong，F(xiàn)u Renchao

(CPECC East-China Design Branch, Qingdao 266071, China)

Taking PDMS as an example, introduce the localization development of 3D design system, including the establishment of the company coding system, the establishment of database, the development of software, etc.

PDMS； 3D design；database; replay; Localization and development

2016-01-07

劉 雪(1982—)，女，山東日照人，工程師，現(xiàn)從事煉油裝置管道設(shè)計(jì)工作。

TE65

A

1008-021X(2016)04-0095-01