PDMS企業(yè)級部署探討

羅智平

(中國化學(xué)工程集團(tuán)有限公司，北京 100006)

PDMS全名PLANT DESIGN MANAGEMENT SYSTEM，是英國AVEVA(劍維軟件)公司于1976年推出的三維工程設(shè)計(jì)軟件。在中國工程EPC領(lǐng)域，AVEVA解決方案的應(yīng)用已超過30年。PDMS憑借強(qiáng)大的工廠布置設(shè)計(jì)功能，已成為工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件。與AUTOCAD不同，PDMS是由數(shù)據(jù)庫支撐的三維設(shè)計(jì)軟件，所以在企業(yè)部署應(yīng)用時無法做到開箱即用(鷹圖Smart Plant系列軟件產(chǎn)品也是如此)。本文將基于PDMS的特點(diǎn)和部署應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來探討PDMS企業(yè)級部署策略和建議。

1 PDMS的軟件

AVEVA公司于1967年誕生于英國劍橋大學(xué)，并于1976年推出了PDMS，隨著技術(shù)的不斷迭代更新，PDMS現(xiàn)在已經(jīng)是三維工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主流軟件，在我國石油、天然氣及化工領(lǐng)域，AVEVA軟件產(chǎn)品市場覆蓋率達(dá)到了70%。作為三維工程設(shè)計(jì)軟件，PDMS與同時代的軟件產(chǎn)品相比有共同點(diǎn)，也有其自身特色。

(1)軟件界面友好，易于使用者掌握。PDMS為項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員提供易于使用的完全交互式三維環(huán)境。先進(jìn)的三維編輯功能，具有圖形化處理和數(shù)字回饋功能，使設(shè)計(jì)和修改快速、簡單，讓設(shè)計(jì)人員能夠把工廠的邏輯模型快速、高效地建模為全三維工廠模型。

(2)支持網(wǎng)絡(luò)并行協(xié)同。這是新一代基于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)軟件必備的特點(diǎn)。PDMS能夠讓不同專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并行工作，共同設(shè)計(jì)全專業(yè)工廠三維數(shù)字化模型。設(shè)計(jì)人員能夠一方面使用相關(guān)專業(yè)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，另一方面還能隨時查看整個項(xiàng)目其他專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)工作情況。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同并行，讓設(shè)計(jì)人員之間利用PDMS實(shí)時獲取其他設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，有效提升溝通效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作的降本增效。

(3)元件庫和等級參考引用(referrence)機(jī)制。PDMS默認(rèn)提供大量元件庫，涵蓋行業(yè)、國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，包括管道、鋼結(jié)構(gòu)、暖通風(fēng)管、支吊架和電纜托架等。

元件庫負(fù)責(zé)定義元件的外形尺寸、等級和類型等參數(shù)化定義。例如，PDMS保存了管道元件連接類型、實(shí)體和標(biāo)稱尺寸和螺栓點(diǎn)等參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)元件庫可以在多個項(xiàng)目中共享使用，同時支持用戶為項(xiàng)目特殊要求創(chuàng)建新的特殊元件庫。

工程等級負(fù)責(zé)控制元件庫的元件在設(shè)計(jì)中的調(diào)用。工程等級是連接元件庫和設(shè)計(jì)模型的橋梁，由此，設(shè)計(jì)人員能夠快速選擇并定位元件，從而完成布置設(shè)計(jì)工作。

修改元件庫和工程等級可以直接傳遞變更到三維模型中，無需人工干預(yù)。實(shí)現(xiàn)元件庫數(shù)據(jù)源頭一次輸入，多次引用，從源頭控制元件模型數(shù)據(jù)的變更。

(4)圖紙、報(bào)表等基于數(shù)據(jù)庫直接生成。完成三維工廠模型后，所有圖紙都可以從PDMS數(shù)據(jù)庫直接生成。圖紙上的注釋和尺寸也由PDMS數(shù)據(jù)庫直接生成，確保圖紙文件和三維工廠模型之間的一致性。三維工廠模型產(chǎn)生的變更可以自動更新到圖紙上。

與此同時，PDMS還提供靈活的報(bào)表功能，確保從PDMS數(shù)據(jù)庫直接生成各種類型的基于模板的報(bào)表，如閥門或管嘴明細(xì)表、為所有專業(yè)按照類型和區(qū)域等生成詳細(xì)的MTO信息報(bào)表等。

圖紙和報(bào)表的生成工作可以通過客戶化定制實(shí)現(xiàn)高度自動化。

(5)可深度配置及客戶定制化能力。PDMS具備可深度配置及客戶化的能力，確保其部署于任何企業(yè)都能夠與其實(shí)際工作體系相匹配。PDMS能夠方便地與已有設(shè)計(jì)體系集成在一起，還能幫助驅(qū)動企業(yè)設(shè)計(jì)體系的改進(jìn)(標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等)，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。PDMS的標(biāo)準(zhǔn)功能能夠通過定制滿足具體行業(yè)或項(xiàng)目的需求，也可在設(shè)計(jì)流程中添加更多的設(shè)計(jì)規(guī)則輔助設(shè)計(jì)工作。例如，PDMS默認(rèn)提供通用項(xiàng)目的基礎(chǔ)對象和相應(yīng)的屬性設(shè)定，用戶可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求，進(jìn)行工程對象類型和屬性定義的擴(kuò)充。

(6)支持用戶二次開發(fā)?？煽蛻艋膱D形用戶界面以及強(qiáng)大的面向?qū)ο蠛暾Z言有助于定制系統(tǒng)操作，使之適于特定項(xiàng)目、行業(yè)和工作流程，添加定制自動化功能或創(chuàng)建與客戶自有或第三方應(yīng)用程序的接口，根據(jù)項(xiàng)目的需要開發(fā)相應(yīng)的工具。

開放的程序設(shè)計(jì)環(huán)境支持客戶在標(biāo)準(zhǔn)PDMS基礎(chǔ)上開發(fā)自己的應(yīng)用。支持.NET技術(shù)，確?？梢允褂萌我庖环N兼容.NET的開發(fā)編譯語言，如C#或C++以及PDMS的開發(fā)宏語言PML。

2 PDMS的企業(yè)部署建議

基于上述特點(diǎn)，如果要用好PDMS，前期的部署策劃工作必不可少，因勢利導(dǎo)才能最大化發(fā)揮PDMS的軟件優(yōu)勢。

基于筆者多年的PDMS管理維護(hù)工作積累，建議企業(yè)級部署從如下幾點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)備。

2.1 建立公司級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的項(xiàng)目

PDMS實(shí)現(xiàn)管道布置的三維模型的原理見圖1。

從圖1可以看到，為了實(shí)現(xiàn)三維管道布置設(shè)計(jì)，首先需要在PDMS中先建立元件庫，然后才能建立管道等級庫(參考調(diào)用元件庫)，最后，設(shè)計(jì)人員通過調(diào)用等級庫來實(shí)現(xiàn)布置設(shè)計(jì)工作。

在工程設(shè)計(jì)中，管道元件分為標(biāo)準(zhǔn)件和特殊件。具體到不同的項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)元件庫是固定而通用的，特殊件庫需要通過慢慢積累，不斷修訂完善以逐步減少維護(hù)工作。

PDMS支持參考外部項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，所以在公司部署PDMS設(shè)計(jì)環(huán)境時，建議作如下部署。

(1)建立通用項(xiàng)目數(shù)據(jù)的項(xiàng)目。該項(xiàng)目用于建立可供其他項(xiàng)目參考的通用數(shù)據(jù)，包括元件庫、設(shè)備模板庫、出圖模板庫等，所有通用數(shù)據(jù)的增補(bǔ)修改工作都在此項(xiàng)目中完成，其他項(xiàng)目直接參考(include)此項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫。

(2)對于工程項(xiàng)目等級庫相關(guān)信息，建議放在通用項(xiàng)目中維護(hù)，便于統(tǒng)一增補(bǔ)維護(hù)等級描述庫。可以設(shè)定多個MDB來實(shí)現(xiàn)不同的項(xiàng)目等級庫維護(hù)環(huán)境(不同的項(xiàng)目可能會使用同名但屬性不同的材料等級)。

(3)要規(guī)劃好公司級數(shù)據(jù)庫的DBNUMBER分配規(guī)則并嚴(yán)格執(zhí)行，避免因DBNUMBER相同而產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致無法參考的問題。

2.2 部署高速局域網(wǎng)工作環(huán)境

PDMS的網(wǎng)絡(luò)并行工作機(jī)制，需要良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支撐。建議工作局域網(wǎng)部署千兆網(wǎng)絡(luò)到桌面；PDMS文件服務(wù)器采用固態(tài)硬盤陣列存儲，萬兆網(wǎng)絡(luò)接入，能滿足高并發(fā)、高負(fù)載的文件讀寫需求。

2.3 編制新的配套體系文件

使用PDMS進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，多專業(yè)在統(tǒng)一的三維設(shè)計(jì)環(huán)境中進(jìn)行工作，涉及專業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)、專業(yè)間配合、過程管理、成果輸出等多種復(fù)雜的業(yè)務(wù)過程，需要相應(yīng)的體系文件支持和配合，才能發(fā)揮PDMS軟件的優(yōu)勢，建議從如下方面進(jìn)行相應(yīng)文件的編制。

(1)PDMS用戶教程。這一組文件主要解決PDMS軟件用戶操作的問題，針對PDMS的各個模塊，提供簡要入門和提高教程，讓設(shè)計(jì)人員可以快速查閱和迅速掌握并將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中。

(2)PDMS設(shè)計(jì)工作規(guī)定。這一組規(guī)定主要解決設(shè)計(jì)人員使用PDMS進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的規(guī)范性問題，例如如何給工程對象命名、如何存放工程對象等。

(3)PDMS管理工作規(guī)定。這一組規(guī)定主要解決PDMS項(xiàng)目管理支持團(tuán)隊(duì)的工作規(guī)范性問題。管理支持團(tuán)隊(duì)依據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)體系，編寫一套適合PDMS軟件和本企業(yè)工作體系的三維設(shè)計(jì)定制與維護(hù)工作規(guī)定，指導(dǎo)客戶化和日常維護(hù)工作。

(4)PDMS項(xiàng)目權(quán)限控制規(guī)定。三維布置設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中最為繁雜的工作，占總設(shè)計(jì)工作量的70%～80%，其典型特征體現(xiàn)在空間布置復(fù)雜、參與專業(yè)眾多、參與人員眾多、并行設(shè)計(jì)密集度高，為了保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的安全和執(zhí)行過程的流暢，必須建立相應(yīng)的權(quán)限控制體系。

2.4 建設(shè)企業(yè)PDMS應(yīng)用知識庫

在應(yīng)用PDMS過程中，各種問題解決和經(jīng)驗(yàn)反饋的積累都是企業(yè)寶貴的部署知識財(cái)富，從一開始就做好知識庫的建設(shè)，日積月累，可以讓PDMS應(yīng)用中碰到的問題快速被解決，經(jīng)驗(yàn)反饋可以指導(dǎo)PDMS應(yīng)用越來越高效。

2.5 建立穩(wěn)定的開發(fā)支持團(tuán)隊(duì)

PDMS在企業(yè)的部署工作并不會一蹴而就，需要根據(jù)在企業(yè)的應(yīng)用過程中，不斷磨合，融入到企業(yè)的設(shè)計(jì)流程中，推進(jìn)企業(yè)建立新的設(shè)計(jì)體系。在這個過程中，需要穩(wěn)定的支持團(tuán)隊(duì)來推進(jìn)，包括PDMS項(xiàng)目管理、項(xiàng)目定制和PDMS普及培訓(xùn)及日常技術(shù)支持等。

PDMS軟件支持客戶二次開發(fā)，而貼近實(shí)際工作需求的開發(fā)是效率最高的。在工程信息化領(lǐng)域，既懂軟件、又懂企業(yè)業(yè)務(wù)流程的復(fù)合型人才是企業(yè)二次開發(fā)的中流砥柱。這樣的人才可以抓住PDMS的應(yīng)用痛點(diǎn)并有效結(jié)合企業(yè)當(dāng)前業(yè)務(wù)實(shí)際，開發(fā)出接地氣的工具，有效提高設(shè)計(jì)工作效率。這樣的隊(duì)伍只能靠企業(yè)自己培養(yǎng)，才能在PDMS部署工作中逐漸掌握主導(dǎo)權(quán)，形成核心競爭優(yōu)勢，創(chuàng)造更大工程效益。

3 結(jié)語

為了建立高質(zhì)量的三維設(shè)計(jì)平臺和管理體系，PDMS的企業(yè)級部署是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，需要站在企業(yè)信息化管理和項(xiàng)目執(zhí)行的角度統(tǒng)籌規(guī)劃。在搭建軟件平臺的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)專業(yè)應(yīng)用水平的提升。數(shù)據(jù)協(xié)同共享能力的提升和制度規(guī)范的持續(xù)優(yōu)化，將會為企業(yè)業(yè)務(wù)拓展提供堅(jiān)強(qiáng)的基礎(chǔ)支撐。