為中小勘測設(shè)計(jì)院尋找三維迷航的坐標(biāo)

文｜吳付標(biāo)

河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司執(zhí)行力強(qiáng)，實(shí)施速度超快，一年多時(shí)間，把三維協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用于多個(gè)海內(nèi)外工程，其施工模擬可直觀、精確地指導(dǎo)現(xiàn)場施工。所設(shè)計(jì)的南水北調(diào)中線工程沙河渡槽項(xiàng)目榮獲多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。其三維團(tuán)隊(duì)富有技術(shù)革新熱情，相當(dāng)具有凝聚力。如果說河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司（以下簡稱“河南水利”）的成功可以復(fù)制，對于中小院的三維進(jìn)程以及三維協(xié)同設(shè)計(jì)的大范圍推廣無疑具有重大意義。

三維初體驗(yàn)：出人意料的感覺

河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司從2010年左右開始關(guān)注三維協(xié)同設(shè)計(jì)。2011年到2012年10月份之間，進(jìn)行外部調(diào)研。2012年底以前坪水庫工程試手三維協(xié)同設(shè)計(jì)。

實(shí)際上，在三維協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行到2010年前后，河南水利的許多人都有了采用這一新技術(shù)的想法，但最先提出推動三維協(xié)同設(shè)計(jì)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(yè)界的交流比較多，是三維協(xié)同設(shè)計(jì)的積極倡導(dǎo)者，可以說前期是他引領(lǐng)全院的三維協(xié)同設(shè)計(jì)向前推進(jìn)。

當(dāng)然，三維協(xié)同設(shè)計(jì)既是市場的需要，也是設(shè)計(jì)院自身發(fā)展的需要。河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司副總經(jīng)理賈少燕總結(jié)到：“對外，你要有一個(gè)核心競爭力的東西，你要有比別人先進(jìn)的地方。對內(nèi)，需要提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。”

河南水利院三維協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目的啟動，既是必然，也有契機(jī)。眾所周知，水庫工程對設(shè)計(jì)院而言是所有專業(yè)最齊全的一個(gè)項(xiàng)目，河南水利院也想通過一個(gè)項(xiàng)目的應(yīng)用來檢驗(yàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件與工程設(shè)計(jì)的契合度。于是采用前坪水庫工程作為導(dǎo)航項(xiàng)目。這是一個(gè)夜以繼日完成的項(xiàng)目，“河南水利院有心的同事把當(dāng)時(shí)項(xiàng)目整個(gè)過程拍成了一個(gè)視頻小電影，現(xiàn)在每每看起來，都還是很感動。”賈少燕說到。

在進(jìn)行成果匯報(bào)的時(shí)候，河南水利提交了一個(gè)三維設(shè)計(jì)方案和一個(gè)二維設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還有對工程項(xiàng)目優(yōu)化的報(bào)告。通過三維協(xié)同設(shè)計(jì)，出現(xiàn)了明顯區(qū)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(xié)同設(shè)計(jì)中就不一樣，所有項(xiàng)目都要做開挖模型，特別是幾個(gè)建筑物進(jìn)出口全部做了開挖模型，然后發(fā)現(xiàn)泄洪建筑物與輸水建筑物進(jìn)出口的布置相互影響比較大，這是在二維設(shè)計(jì)中很難發(fā)現(xiàn)的。再一個(gè)是三維設(shè)計(jì)的工程量統(tǒng)計(jì)精準(zhǔn)高效，與二維設(shè)計(jì)有差異的地方經(jīng)過核實(shí)，最終還是采用了三維的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。”

隨著三維協(xié)同設(shè)計(jì)的日益普及，以及一些項(xiàng)目的典型應(yīng)用。越來越多的企業(yè)都想應(yīng)用三維協(xié)同設(shè)計(jì)，然而“白加黑”的工作節(jié)奏讓他們無暇顧及。在河南水利院應(yīng)用三維協(xié)同設(shè)計(jì)之前，河南水利院也處于工程項(xiàng)目多、人手緊張的情況。河南水利院在啟動導(dǎo)航項(xiàng)目時(shí)，已臨近年關(guān)，各生產(chǎn)項(xiàng)目都特別忙，在選拔技術(shù)人才的時(shí)候，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也有過猶豫，但公司董事長認(rèn)為，信息化就是趁著項(xiàng)目多的時(shí)候、有錢的時(shí)候來做，如果等到項(xiàng)目少了，閑下來時(shí)，就光忙著找項(xiàng)目了，哪還有心情和資金來做這個(gè)事情？

度過迷茫的日子：定位與規(guī)劃

對于采用新技術(shù)，每個(gè)人都有風(fēng)險(xiǎn)意識。河南水利經(jīng)歷過三維設(shè)計(jì)“處女作”的激動之后，也和其它單位一樣有過一個(gè)迷茫期。只是三維協(xié)同設(shè)計(jì)的定位與規(guī)劃幫助他們縮短了迷茫期。

導(dǎo)航項(xiàng)目之后，河南水利經(jīng)歷了短暫的迷茫期。三維協(xié)同設(shè)計(jì)往下具體怎么走？是全面推廣還是循序漸進(jìn)？思路并沒有那么清晰，因?yàn)楹幽纤幌翊笤耗菢右粋€(gè)一個(gè)的大綜合項(xiàng)目接踵而來。另外，河南水利的專業(yè)積累也不夠，導(dǎo)航項(xiàng)目的學(xué)習(xí)畢竟只是開端，相對還比較粗淺，大家在那么短的時(shí)間內(nèi)學(xué)了那么多的專業(yè)軟件，也需要有消化和吸收的過程。

在業(yè)界看來，河南水利的三維協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)施能力很強(qiáng)，推進(jìn)也很快。那么河南水利在面臨迷茫的時(shí)候是如何走出困境并不斷前進(jìn)的呢？對此，賈少燕介紹到：“在河南水利三維協(xié)同設(shè)計(jì)的迷茫期，我們董事長出了一個(gè)題目，要求我們明確三維協(xié)同設(shè)計(jì)在行業(yè)內(nèi)的定位，把它的發(fā)展規(guī)劃做出來，其實(shí)這是強(qiáng)迫著你去思考。 如果沒有規(guī)劃，就沒有明確的思路，可能就沒有辦法度過這個(gè)迷茫期。于是，我們邊實(shí)施項(xiàng)目，邊做規(guī)劃，兩者結(jié)合。”

實(shí)際上，對于河南水利這樣的中小設(shè)計(jì)院，并不是每個(gè)項(xiàng)目都一定要用三維去表達(dá)，因?yàn)樵谄鹗茧A段采用三維設(shè)計(jì)畢竟周期長、成本大。所以河南水利的三維協(xié)同設(shè)計(jì)定位既要跟蹤前沿，又要結(jié)合實(shí)際。具體來說就是承擔(dān)三維協(xié)同設(shè)計(jì)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(shù)字工程中心”。中心的定位有三方面，包括生產(chǎn)職能、管理職能、科研探索職能。

在明確定位后，河南水利進(jìn)一步提出了三維協(xié)同設(shè)計(jì)的發(fā)展規(guī)劃，即一年打基礎(chǔ)，兩到三年基本成熟，四到五年逐步推廣。這個(gè)成熟僅限于數(shù)字工程中心；同時(shí)，河南水利也開始考慮結(jié)合一些生產(chǎn)院的項(xiàng)目，把各生產(chǎn)院的三維協(xié)同設(shè)計(jì)逐步帶動起來。賈少燕進(jìn)一步解釋到：“我們計(jì)劃用四到五年的時(shí)間逐步推廣到全院，在這一過程中還需要很多準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境的定制，以及軟件的模塊化、參數(shù)化進(jìn)程等多個(gè)方面。”

今秋的果實(shí)，來年的收成

河南水利一邊規(guī)劃，一邊實(shí)施，一年多就成就了幾個(gè)大型項(xiàng)目和典型項(xiàng)目。2013年初啟動的南水北調(diào)中線沙河渡槽工程獲得了Be創(chuàng)新獎(jiǎng)社會可持續(xù)化榮譽(yù)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)是多方面因素的綜合結(jié)果，第一，就是項(xiàng)目本身的規(guī)模；其次，采用了三維協(xié)同平臺來完成設(shè)計(jì)，是依靠技術(shù)加管理來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，這正是行業(yè)趨勢；第三，做了個(gè)性化的二次開發(fā)，最后通過渲染和后期合成做了非常完美的呈現(xiàn)。

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(shè)計(jì)，采用三維設(shè)計(jì)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(jìn)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(qū)漆水河渡槽改建工程。河南水利在渡槽方面歷史悠久，業(yè)主慕名而來，當(dāng)他們在很短的時(shí)間內(nèi)提交出全部采用三維表達(dá)的八種方案組合時(shí)，業(yè)主一下就接受了。2013年10月，河南水利還把三維協(xié)同設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)推廣到了海外，在尼日利亞做了LOKOJIA制水廠的工程設(shè)計(jì)。

成功案例在驅(qū)動著一個(gè)又一個(gè)新項(xiàng)目的誕生。三維協(xié)同設(shè)計(jì)也帶來一些特別的業(yè)務(wù)效應(yīng)。賈少燕介紹到：“我們最近承接了許昌市鄢陵縣中心水廠項(xiàng)目。它由水利局負(fù)責(zé)，他們以往也沒有過多接觸這樣的市政項(xiàng)目，有關(guān)局領(lǐng)導(dǎo)對于水廠的組成要素、建設(shè)難度等了解不多。當(dāng)我們以視頻的形式把海外的三維水廠設(shè)計(jì)呈現(xiàn)給他們時(shí)，他們感到很震撼，特別是行政領(lǐng)導(dǎo)借助于更直觀的圖片、圖表和三維模型，了解整個(gè)工程項(xiàng)目的布局、發(fā)展，對投資控制和工期把握等了然于胸。這個(gè)項(xiàng)目很快立項(xiàng)開始實(shí)施。”

三維協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目的成功帶來很好的宣傳效應(yīng)，對于河南水利的知名度和項(xiàng)目承接能力都是一個(gè)非常有效的提升。它同時(shí)還給河南水利的設(shè)計(jì)產(chǎn)品帶來增值，延伸了河南水利的價(jià)值鏈，可以幫助河南水利拓寬業(yè)務(wù)。例如，在探索南水北調(diào)工程的后續(xù)服務(wù)項(xiàng)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(shù)把防洪風(fēng)險(xiǎn)圖表達(dá)得更完善。

河南水利數(shù)字工程中心的白勇認(rèn)為：“三維的工程量統(tǒng)計(jì)確實(shí)比較準(zhǔn)確，這一點(diǎn)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(jìn)行分析計(jì)算時(shí)再建一次模。模型在各個(gè)軟件之間互用性也不錯(cuò)。希望再上一層樓，更加應(yīng)用自如。”

三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)也對河南水利的業(yè)務(wù)布局產(chǎn)生了一些積極影響；三維協(xié)同設(shè)計(jì)給河南水利帶來了新的業(yè)務(wù)布局。河南水利在當(dāng)初選擇Bentley時(shí)，除技術(shù)優(yōu)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(zhàn)略，并在北京成立了研發(fā)中心。其中還有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，就是它的400多個(gè)工程領(lǐng)域的專業(yè)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(yè)軟件資源用足用好，最大限度地發(fā)揮三維協(xié)同設(shè)計(jì)在河南水利的協(xié)同效應(yīng)。

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(qū)治理等項(xiàng)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(gè)灌區(qū)上有幾十個(gè)甚至上百個(gè)這樣的建筑物，如果都一筆一筆去畫出模型，太費(fèi)勁，效率低。所以河南水利現(xiàn)在想把水利工程當(dāng)中最典型的、最難點(diǎn)的項(xiàng)目挑出來，借助Bentley研發(fā)中心的力量，把它做成參數(shù)化、模塊化的設(shè)計(jì)。將來的模型庫積累得越來越多，這可直接提高設(shè)計(jì)水平和效率。

河南水利數(shù)字工程中心副主任陳功軍認(rèn)為：“Bentley的原始軟件，我們未經(jīng)深度的二次開發(fā)而用到這么好，這說明了我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)的探索能力和學(xué)習(xí)能力。通過探索，我們能找到變通之道，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的目的。老師剛開始給我們講軟件應(yīng)用時(shí)，我們也都舉一反三，一個(gè)操作我們會用好幾種思路來做。二次開發(fā)很有必要，但從時(shí)間和人力成本上，不允許我們做太深入的二次開發(fā)。我們注重應(yīng)用，探索應(yīng)用解決方案。”

2013年7月，河南水利和Bentley簽署了一個(gè)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，以幫助省級設(shè)計(jì)院推進(jìn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用。由于河南水利對水利行業(yè)市場比較熟悉，主要負(fù)責(zé)找需求，同時(shí)借助Bentley的技術(shù)優(yōu)勢合作開發(fā)出適用于水利行業(yè)以及中小型設(shè)計(jì)院的產(chǎn)品。

三維協(xié)同設(shè)計(jì)的火炬，只有激情能燃燒

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

這樣的團(tuán)隊(duì)精神，是河南水利推進(jìn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)的堅(jiān)實(shí)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(gè)月之內(nèi)組織一個(gè)專業(yè)的三維團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí)主要以年輕人為主，還要考慮工作經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識和外語水平。因?yàn)槊鎸π畔⒒⑷S協(xié)同設(shè)計(jì)這樣的新技術(shù)，團(tuán)隊(duì)人員需要有探索精神和學(xué)習(xí)精神。

團(tuán)隊(duì)中的張金輝表示：“我本身喜歡玩計(jì)算機(jī)，對三維協(xié)同設(shè)計(jì)有向往，所以來到了這個(gè)部門，來了發(fā)現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)確實(shí)有它不可比擬的好處。首先是它直觀，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品就是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的數(shù)字模型，讓人有著身臨其境的感覺。再一個(gè)是效率，三維模型一旦建立起來，各個(gè)階段根據(jù)不同的需要能很快切出不同的圖。”

在選拔人才的同時(shí)，河南水利還特別關(guān)注帶隊(duì)伍的人。因?yàn)樵趯?shí)際工作中，往往越是有能力、有個(gè)性的人越不好帶。對此，河南水利數(shù)字工程中心的主任和副主任在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)上下了很大的功夫，最終探索出了一種有別于設(shè)計(jì)院管理傳統(tǒng)的新模式。

當(dāng)然。整個(gè)團(tuán)隊(duì)的成長也得益于河南水利的企業(yè)文化，它能給年輕人帶來很大的發(fā)展空間。你有能力，你就會有舞臺。從公司層面上也給整個(gè)團(tuán)隊(duì)提供了培訓(xùn)、學(xué)習(xí)、交流、獎(jiǎng)勵(lì)的機(jī)會，而且會繼續(xù)強(qiáng)化。“前坪水庫項(xiàng)目和沙河渡槽項(xiàng)目成功完成之后，都給予了重獎(jiǎng)。我們董事長倡導(dǎo)該表揚(yáng)的就表揚(yáng)。”賈少燕介紹到。

河南水利數(shù)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(tuán)隊(duì)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(diǎn)什么。為什么當(dāng)時(shí)愿意記錄那些點(diǎn)點(diǎn)滴滴？這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴就是形成凝聚力的基礎(chǔ)。每個(gè)人貢獻(xiàn)出來自己的極致，就形成這個(gè)極致的團(tuán)隊(duì)。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(tuán)隊(duì)之間的溝通、交流與傳遞。有領(lǐng)導(dǎo)說我優(yōu)點(diǎn)很明顯，缺點(diǎn)也很明顯。領(lǐng)導(dǎo)能夠更多地看到我的優(yōu)點(diǎn)，而包容了我的缺點(diǎn)，把這么好的一群年輕人交給我?guī)В冶仨氁砸环N更開放、更健康、更積極的心態(tài)給他們營造一個(gè)氛圍。在年底部門年終總結(jié)會，領(lǐng)導(dǎo)給我發(fā)了一個(gè)最佳園丁獎(jiǎng)，獎(jiǎng)品是一把剪刀。年輕人有很多優(yōu)點(diǎn)，也有很多可塑的地方，你需要去幫助他們發(fā)掘和塑造自我，讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。”

河南水利的三維設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)沒有產(chǎn)值任務(wù)，但團(tuán)隊(duì)的壓力反而更大。他們說咱又不掙產(chǎn)值，再不做出來點(diǎn)東西怎么行。他們不掙產(chǎn)值，但要體現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)的價(jià)值，這就是他們的價(jià)值觀，而價(jià)值觀又給他們帶來了使命感。

三維協(xié)同設(shè)計(jì)不是趨勢，而是今天的現(xiàn)實(shí)。面對現(xiàn)實(shí)，河南水利董事長以前瞻的眼光選擇了快速推進(jìn)，團(tuán)隊(duì)成員們以洶涌的激情探索極致，他們不僅創(chuàng)造了新技術(shù)應(yīng)用的超速度，也給更多的同行提供了啟示與參考。“隨著項(xiàng)目的發(fā)展，三維優(yōu)勢體現(xiàn)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(zhàn)略層面選擇三維設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的因素。我們設(shè)計(jì)院做的信息模型從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維，都有很長的價(jià)值鏈和業(yè)務(wù)鏈”賈少燕總結(jié)到。

背景資料

河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司，2005年8月在原河南省水利勘測設(shè)計(jì)院基礎(chǔ)上改制創(chuàng)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(wù)處。經(jīng)過五十多年的發(fā)展和建設(shè)，現(xiàn)已成為主要從事水利水電工程勘測設(shè)計(jì)的國家甲級綜合性工程勘察設(shè)計(jì)單位，擁有10個(gè)甲級資質(zhì)，具有承擔(dān)大、中型水利水電工程的勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、水土保持、水資源論證、防洪影響評價(jià)、水環(huán)境工程設(shè)計(jì)、防水材料、工程總承包、工程監(jiān)理、工程招標(biāo)代理的能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

目前公司現(xiàn)有在職員工504人，教授級高級工程師22人，各類高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)83人，各類中級專業(yè)技術(shù)職務(wù)164人，初級以下專業(yè)技術(shù)職務(wù)189人。其中各類注冊人員310人。50多年來，河南水利承擔(dān)了國內(nèi)外1000余項(xiàng)大、中型水利水電工程的勘測設(shè)計(jì)工作。先后完成了河南省淮河、海河、伊洛河、唐白河的流域規(guī)劃，河南省水利建設(shè)發(fā)展規(guī)劃綱要，全省水資源利用規(guī)劃、全省中小水電規(guī)劃，河南省防洪規(guī)劃，河南省水的中長期供求計(jì)劃等水利水資源規(guī)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(qū)、20余座水電站的勘測、規(guī)劃、設(shè)計(jì)；另外，跨省區(qū)承擔(dān)了山東勝利油田水庫、內(nèi)蒙古河套灌區(qū)、新疆烏爾達(dá)克塞水庫、銅場水庫及塔里木河流域等規(guī)劃、勘測、設(shè)計(jì)工作。目前，正在進(jìn)行南水北調(diào)中線一期工程總干渠工程的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)和大部分施工圖設(shè)計(jì)，黃河南第三標(biāo)9個(gè)設(shè)計(jì)單元的初步設(shè)計(jì)，河南省南水北調(diào)受水區(qū)供水配套工程可行性研究，初步設(shè)計(jì)，招標(biāo)設(shè)計(jì)等工作。