某項目裝置三維設計質量控制和優點

吳宇平

摘 要：文章針對了某項目三維設計的應用及其質量控制，總結了三維設計優點，闡述了三維軟件在項目中的應用，提出了三維設計的優化措施。

關鍵詞：PDMS三維設計；工程質量控制；一體化；自動化；優點

三維設計系統軟件已經普及了幾十年，為適應市場競爭的需要，對設計質量和方案優化提出越來越高的要求，項目采用三維設計軟件，已經成為工程設計的主流方向。三維設計對提高工程設計質量和工作效率、對企業開源節流都起到很大作用。三維設計軟件如PDMS是一個全面的智能計算機輔助設計和工程設計應用軟件，在直觀的三維平臺下，同時開展工藝、管道、結構、設備、電儀公用工程等專業的布置和設計工作，將設計流程管理、工程標準一體化管理融合在一起。

三維設計的質量控制：

工程項目的三維設計質量控制主要是三個要素：

數據庫——模型——圖紙。

（1）數據庫：是三維設計的基礎，主要包括元件庫、等級規定、管線數據表等。元件庫是由根據項目執行的標準制定的各種只有唯一編碼元件組成；元件的工程數據和幾何數據均是由等級進行控制，設計人員在設計過程中按等級規定進行建模。（2）模型：在搭建模型的之前需要各專業制定建模統一規定，設計人員在設計過程中按規定執行，建模過程中對校核人要及時對所涉及模型的進行審查，減小模型碰撞，確保數據一致性；建立模型30%、60%、90%與業主審查制度，保證建模過程對設計質量的進行動態管理。（3）圖紙：在抽取圖紙之前，根據項目的要求，設計人員從模型抽取相關的圖紙報表，通過專業校審，最終確保圖紙的質量要求。

某項目三維設計的優點：

直觀化：

（1）直觀化設計，裝置設計過程中使用PDMS，不再是抽象的二維線，而是逼真的三維實體模型。設計人員把更多的精力放在設計方案優化上而不是畫圖上，既有利提高工程設計的質量，也利于快速提高設計人員的的專業水平。同時也提高了校審人員在驗證方案的合理性時間。

如圖1、圖2，裝置設計模型一角

（2）直觀化施工。PDMS模型為施工者展示了二維圖紙所不能給予的效果和認知，同時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）直觀化管理。使用三維設計軟件在計算機可動態直觀的展示出裝置建成后的實際情景，使工程項目人員更好地讀懂設計，及時提出設計中的問題，有利于業主決策、施工控制及生產維護，提高業主更大的滿意度。

精細化：

（1）精細化構件生成。數據的管件、設備、型鋼等實體構件完全按照其實際外形和尺寸呈現在模型里。管道、設備、建筑物等的定位和各構件之間的距離尺寸更加準確。（2）精確化圖紙標注。相對于二維圖紙的標注，從三維模型里抽取的管道軸測圖、切出的設備布置圖、管道布置圖等的標準更加具體，范圍更加全面，數據更加精確。減少了施工的設計變更和現場修改的工作量。

自動化：

（1）自動化碰撞檢查。PDMS軟件可在3D環境中對全廠模型進行碰撞檢查，可以自動化檢查出各專業模型間的硬碰撞（直接碰撞）和軟碰撞（各模型與預留空間、檢修起吊空間、熱膨脹、保溫層等碰撞）。（2）自動化生成圖紙文件和各種數據報表。采用PDMS軟件系統自動抽取管道軸測圖、切出管道平面布置圖、生成各種相關數據報表，還可以將工藝專業管道數據表的數據自動顯示到相應的軸測圖內。精確地統計材料，有效降低了整個項目的造價，大幅的減少管道安裝階段的碰撞問題，同時，由PDMS三維建模軟件抽取出的管道軸測圖，為現場預制提供了更為準確的信息，大幅度的縮短了施工周期。（3）自動化軟件對接。本項目PDMS系統還有管道應力計算、結構分析等第三方軟件接口，模型可以直接讀取數據計算或分析。

一體化：

項目之間實現協同工作、標準控制、并行設計等面都有很好的控制作用。

（1）協同工作。多專業協同設計，快捷核對錯、漏、碰、缺等問題。提供覆蓋工藝、管道、設備、土建、電儀、公用工程等專業的集成化三維設計環境，真正實現施工前的一次預安裝。（2）并行設計。在設計更好操作，各專業能隨時看到其他專業的最新設計內容和修改情況。不會再發生一個專業修改，其他專業沒有及時得到修改信息，從而導致最終互相對不上情況；各專業之間的碰撞、矛盾之處將一覽無余。

項目三維設計質量控制：

（1）數據庫：項目工程設計的等級庫的數據保障了三維模型和成品文件質量關鍵。它包括了管道元件庫，隔熱等級、工藝管道等數據，確保項目的質量控制。（2）模型：設計人員執行統一的設計規定，便于模型的整體質量控制；在建模的過程中設計人員及時對模型進行碰撞、數據一致性等負面的檢查，做到早發現問題早解決問題；另外校審人員使用REVIEW軟件隨時對設計模型進行審查，確保設計內滿足設計要求。在建模的同事各個專業之間的設計條件不斷往返，大量的設計條件在平臺體現出來，將開孔、預埋件、管口方位等條件自動從模型中生成，避免了重復的工作，既減少了設計人員的工作強度，縮短設計工作周期，也提高了工程設計的質量。（3）圖紙：在抽取圖紙之前，項目組制定了圖框報表的格式，確保生成圖紙的統一性和專業間的差異性。設計人員從模型中抽取圖紙和報表，通過內部校審、其他專業會簽以及業主參與模型的審查等多種方式進行設計校審工作，最終保質保量完成圖紙的設計。

工程設計中的難點：（1）針對本項目高溫高壓管線尤其高溫夾套管線，進行了詳細的應力分析工作，提前規劃該材質管線的走向布置，在專業人員的緊密配合下，進行應力分析并最終提前提確定下布置方案，確保其管系安全、穩定運行。（2）特別是一些關鍵設備制造廠家無法提供管口的許用載荷，管道專業人員只能克服這些難以想象的困難，經過不斷完善優化布置方案以使管口受力達到最小，然后返制造廠家核算并通過認可，為設備制造廠的設備制造減少了難度，制造成本大幅減少，制造周期大幅縮短。裝置三維設計，為工程項目的順利開展，帶來了效率，提升了質量；為業主提供仿真管理的平臺，縮短施工周期，減小施工成本；為工程公司帶來了設計水平的跨越，勝得市場。

參考文獻

[1]王毅.國外項目的PDMS三維設計及模型進展檢測[J].當代石油石化，2011（3）：39-42.

[2]崔巖峰，張彩霞.工廠設計管理系統軟件（PDMS）開發應用[J].石油規劃設計，1994.