某項目裝置三維設計質(zhì)量控制和優(yōu)點

吳宇平

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

關鍵詞：PDMS三維設計；工程質(zhì)量控制；一體化；自動化；優(yōu)點

三維設計系統(tǒng)軟件已經(jīng)普及了幾十年，為適應市場競爭的需要，對設計質(zhì)量和方案優(yōu)化提出越來越高的要求，項目采用三維設計軟件，已經(jīng)成為工程設計的主流方向。三維設計對提高工程設計質(zhì)量和工作效率、對企業(yè)開源節(jié)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(yè)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(zhì)量控制：

工程項目的三維設計質(zhì)量控制主要是三個要素：

數(shù)據(jù)庫——模型——圖紙。

（1）數(shù)據(jù)庫：是三維設計的基礎，主要包括元件庫、等級規(guī)定、管線數(shù)據(jù)表等。元件庫是由根據(jù)項目執(zhí)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(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)均是由等級進行控制，設計人員在設計過程中按等級規(guī)定進行建模。（2）模型：在搭建模型的之前需要各專業(yè)制定建模統(tǒng)一規(guī)定，設計人員在設計過程中按規(guī)定執(zhí)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(shù)據(jù)一致性；建立模型30%、60%、90%與業(yè)主審查制度，保證建模過程對設計質(zhì)量的進行動態(tài)管理。（3）圖紙：在抽取圖紙之前，根據(jù)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(yè)校審，最終確保圖紙的質(zhì)量要求。

某項目三維設計的優(yōu)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(yōu)化上而不是畫圖上，既有利提高工程設計的質(zhì)量，也利于快速提高設計人員的的專業(yè)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(tài)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(yè)主決策、施工控制及生產(chǎn)維護，提高業(yè)主更大的滿意度。

精細化：

（1）精細化構件生成。數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)更加精確。減少了施工的設計變更和現(xiàn)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(huán)境中對全廠模型進行碰撞檢查，可以自動化檢查出各專業(yè)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(shù)據(jù)報表。采用PDMS軟件系統(tǒng)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(shù)據(jù)報表，還可以將工藝專業(yè)管道數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)自動顯示到相應的軸測圖內(nèi)。精確地統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)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(shù)據(jù)計算或分析。

一體化：

項目之間實現(xiàn)協(xié)同工作、標準控制、并行設計等面都有很好的控制作用。

（1）協(xié)同工作。多專業(yè)協(xié)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(yè)的集成化三維設計環(huán)境，真正實現(xiàn)施工前的一次預安裝。（2）并行設計。在設計更好操作，各專業(yè)能隨時看到其他專業(yè)的最新設計內(nèi)容和修改情況。不會再發(fā)生一個專業(yè)修改，其他專業(yè)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(yè)之間的碰撞、矛盾之處將一覽無余。

項目三維設計質(zhì)量控制：

（1）數(shù)據(jù)庫：項目工程設計的等級庫的數(shù)據(jù)保障了三維模型和成品文件質(zhì)量關鍵。它包括了管道元件庫，隔熱等級、工藝管道等數(shù)據(jù)，確保項目的質(zhì)量控制。（2）模型：設計人員執(zhí)行統(tǒng)一的設計規(guī)定，便于模型的整體質(zhì)量控制；在建模的過程中設計人員及時對模型進行碰撞、數(shù)據(jù)一致性等負面的檢查，做到早發(fā)現(xiàn)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(nèi)滿足設計要求。在建模的同事各個專業(yè)之間的設計條件不斷往返，大量的設計條件在平臺體現(xiàn)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(zhì)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(tǒng)一性和專業(yè)間的差異性。設計人員從模型中抽取圖紙和報表，通過內(nèi)部校審、其他專業(yè)會簽以及業(yè)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(zhì)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(guī)劃該材質(zhì)管線的走向布置，在專業(yè)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(wěn)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(yè)人員只能克服這些難以想象的困難，經(jīng)過不斷完善優(yōu)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(zhì)量；為業(yè)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(tǒng)軟件（PDMS）開發(fā)應用[J].石油規(guī)劃設計，1994.