發電項目PDMS三維設計管理的研究與實踐

摘 要：隨著PDMS三維設計的迅速發展，其應用問題逐步得到解決，但管理問題則日益突出。文章從人員組織、設計范圍、基本流程、設計進度、質量控制和成品輸出等方面出發，研究過渡模式下的三維設計管理，從而進一步提升設計管理水平。

關鍵詞：設計管理；三維；PDMS；協同設計；過渡模式

1 概述

21世紀初，國內多數電力設計院逐步引進AVEVA公司的PDMS三維設計系統，經過消化吸收，可視化三維協同設計在電力設計企業中得到了大力推廣和發展，使得很多二維設計難題迎刃而解，一定程度上實現了項目的協同設計、優化設計以及設計信息集成。各設計企業初步形成了以三維技術為核心的設計系統，基本具備完成電廠主廠房三維協同設計的技術能力。

然而，三維設計手段與傳統模式有著本質差異，程序化的協同正逐步替代原有的人工配合，導致目前的設計流程與原有體系文件不適應[1]。三維設計技術的應用，雖然建立了新的生產關系，促進了設計模式的改變，但是這種進步局限于設計本身，并沒有促進設計配合與管理水平的進步，導致三維設計與生產脫鉤，“兩條腿走路”問題凸顯。目前絕大部分電力設計單位的專業配合、項目管理還停留在人工協調的階段，項目的生產管理存在不少問題。

2 三維設計管理

通過對當前國際先進的三維設計技術水平現狀及發展動態的了解，結合國內應用現狀，我們把三維設計技術的開發和應用，由低到高分為4個層次[2]：

（1）實現三維建模、實物模型瀏覽和碰撞檢查。

（2）實現三維設計、二維出圖。

（3）實現自動協同設計、集成協同設計。

（4）調整專業崗位設置、重組機構、開拓新的市場領域。

多數企業已完成了前3個層次跨越，目前正處于“過渡期設計模式”環境下；少數企業結合自身情況已著手開展機構重組，組建流程化設計模式，以期望進一步提高設計及管理水平。在三維設計應用技術問題逐步得到解決的情況下，管理問題也日趨重要。文章基于過渡期設計模式，在“適時、完整、準確、一致”的三維設計四原則下，強調三維設計與生產的緊密融合，并結合企業自身特點展開對PDMS三維設計管理的研究。

2.1 人員組織結構及崗位職責

過渡期設計模式下的項目人員組織基本遵循企業原有的組織結構，針對三維設計特性對人員及職責做了局部的增加和調整。增設三維設總、三維建模員，組建了技術支持、保障團隊，以確保三維設計以設計手段的身份切實的融入到生產管理中。各崗位職責如下：

（1）三維設總

負責工程的三維設計組織管理，編制管理計劃，制定三維設計主要技術原則，總體把控三維設計質量，協助各工程設總開展三維設計進度管理及相關評審工作。第四個層次的流程化設計模式，該崗位將不再設立，由工程設總承擔相應職責。

（2）專業三維主設人

專業三維主設人由專業主設人擔任，除負責專業范圍內的職責外，還需組織本專業三維設計流程的實施，對包括三維模型在內的本專業質量負責。

（3）三維模型設計人

工藝專業，建模員擔任設備三維建模，專業設計人擔任管線三維建模和設計的任務；結構專業，建模員負責三維建模，卷冊負責人負責校對，并對三維模型質量負責。

（4）技術支持中心

負責三維軟件的安裝、調試；負責工程項目三維設計平臺的搭建、維護、管理以及企業級、項目級數據庫的建立和維護；負責工程漫游校審材質文件制作等。

2.2 范圍及深度管理

全過程、全專業、全范圍開展三維設計，以確保工程三維設計的完整性，是電廠三維設計的最終目標。

在項目執行階段，三維設總需協助項目設總結合軟件運用深度和項目實際情況，編制、調整三維設計計劃。并根據項目階段對三維設計的范圍（內容）、深度進行合理的規定，以做到三維設計很好地融于項目設計，使三維設計成為工程設計的助推器。在拓展三維范圍及深度時，始終堅持逐步推進原則。三維技術的可實施性、人力資源的投入、數據庫的建立等諸多問題均需提前研究、決策；即先確保技術可行性，再拓展到應用管理。

2.3 流程管理

過渡期模式下的流程管理，原則上與企業傳統質量保證體系下的設計流程一致。不同之處是將設備、工藝、結構模型設計等任務看成常規的卷冊任務單元，分步實施。專業主設人利用項目信息管理平臺，輔助展開三維任務的分配及校審工作。

流程管理強調可操作性。三維設總，負責協調管理，推行三維設計專業主設人負責制。利用PDMS三維設計平臺的ACR權限管理功能，實現三維任務動態下達、調整、監控，使三維任務管理簡單易行。

2.4 進度管理

三維設計進度管理強調適時性，三維設總根據專業特性，輔助項目設總編制合理的三維設計進度計劃；如工藝專業，施工圖與三維設計必須同步完成；而對于結構、電控等專業，由于施工圖成品不全來自于平臺，故三維設總可結合三維范圍及深度要求，根據卷冊三維設計難易程度，制定與卷冊匹配的完成時間順延計劃；如“主廠房地梁施工圖”，可在施工圖完成一周后完成三維設計。對于升版圖的模型更改，應第一時間在三維平臺中更新體現。

2.5 質量管理

三維設計質量管理，類同于常規的設計任務管理，著重強調項目三維平臺搭建、模型設計、校審、評審等設計過程的管理，強化與工程需求相適應的三維設計管理與控制，從而實現三維設計標準化、規范化和精細化。

（1）三維平臺搭建：依據發電項目定額目錄并遵循項目施工圖任務書，采用模板套用方法，搭建標準化設計平臺，為設計人員提供良好的設計環境。

（2）模型設計管理：編制設備、管道、結構等三維模型設計規定，使三維模型設計規范化。在此需特別關注結構、建筑等專業的模型設計準確性，卷冊設計人應及時向建模員提交三維設備建模輸入資料和變更情況，并落實修改，確保三維設計與最終卷冊成品一致。最終三維設計成品由卷冊設計人員負責。

（3）三維校、評審：三維協同設計重置了校審流程，將校審前移。編制三維模型校審制度，通過實時碰撞檢查、綜合月度碰撞報告、項目階段性三維綜合評審的方式，輔助生產、優化設計，確保工程設計質量。亦可納入業主方、施工方參與三維綜合評審。

2.6 成品輸出管理

三維設計的成品輸出主要包括二維圖紙、三維漫游數據及材料清單，基于三維設計成品輸出的程序化、自動化特性，成品輸出管理的重點在于各類出圖模板的定制管理。

出圖模板：企業需制定三維出圖導則，指導設計人員完成成品出圖，并定制企業級平面圖、ISO出圖模板，標準化出圖設置。

材料清單：充分利用設計報表，規范材料報表格式及內容，快速提取設計材料清單，為設計及總承包采購備料提供支持。

三維漫游數據：定期（每天）生成漫游校審文件到指定服務器，供設計、校審人引用，為漫游校審提供實時準確的數據支持。

2.7 模型管理

從模型的來源，我們可將模型分為企業內部模型及外部模型。內部模型是三維設計平臺產生的各類三維模型，外部模型是上述提到的項目相關方提供的模型數據。有效的對內外部模型進行管理，能大幅提升設計效率及準確性。

內部模型管理：制定項目三維模型規定制度，建立企業模型庫，提高三維模型的復用率，提升設計準備速度；同時將各項目三維模型檔案融入到圖檔管理系統中，健全企業三維模型檔案的申請、下載管理制度，確保工程數據的安全性，從而做到三維信息數據的規范化管理。

外部模型管理：設計單位需加強與項目相關方的模型信息共享，采用合同約束方法，在技術協議中明確設備廠家在提供二維圖紙的同時一并提供指定格式的三維模型。

3 結束語

通過對發電項目PDMS三維設計管理上述的研究，我們清晰地認識到：

（1）三維設計強調與生產的緊密結合，各企業需擺正其位置，根據自身情況，調整好組織管理模式及流程制度，才能使三維設計徹底擺脫“兩條腿”走路的模式，最大程度地發揮其作用，更好的服務于生產。

（2）三維設計的“適時、完整、準確、一致”四原則直接影響設計成品質量。

（3）PDMS三維軟件，雖然是先進的協同平臺，但該平臺仍然偏重工藝設計。因此，各專業在項目的三維設計深度管理上不能一味齊平，否則，投入和產出比會大打折扣，反而會制約三維設計的應用。

（4）在三維設計的專業生產運用中，非工藝專業不能一味關注三維設計帶來的直接利益，在應用及管理時應采取“發揮特長，避其短處”策略。

（5）成品模板的編制、模型檔案的利用有利于提升三維設計的質量與效率。

參考文獻

[1]孫斌.美、日三維設計應用調查報告[J].電力勘測設計，2004（6）：61-65.

[2]龐可.三維設計技術應用及前景展望[J].電力建設，2003（5）：4-7.

作者簡介：賀啟利（1981-），男，四川仁壽縣人，高級工程師，從事電力勘察設計管理工作。