发电项目PDMS三维设计管理的研究与实践

贺启利+朱滨+张文雍

摘 要：随着PDMS三维设计的迅速发展，其应用问题逐步得到解决，但管理问题则日益突出。文章从人员组织、设计范围、基本流程、设计进度、质量控制和成品输出等方面出发，研究过渡模式下的三维设计管理，从而进一步提升设计管理水平。

关键词：设计管理；三维；PDMS；协同设计；过渡模式

1 概述

21世纪初，国内多数电力设计院逐步引进AVEVA公司的PDMS三维设计系统，经过消化吸收，可视化三维协同设计在电力设计企业中得到了大力推广和发展，使得很多二维设计难题迎刃而解，一定程度上实现了项目的协同设计、优化设计以及设计信息集成。各设计企业初步形成了以三维技术为核心的设计系统，基本具备完成电厂主厂房三维协同设计的技术能力。

然而，三维设计手段与传统模式有着本质差异，程序化的协同正逐步替代原有的人工配合，导致目前的设计流程与原有体系文件不适应[1]。三维设计技术的应用，虽然建立了新的生产关系，促进了设计模式的改变，但是这种进步局限于设计本身，并没有促进设计配合与管理水平的进步，导致三维设计与生产脱钩，“两条腿走路”问题凸显。目前绝大部分电力设计单位的专业配合、项目管理还停留在人工协调的阶段，项目的生产管理存在不少问题。

2 三维设计管理

通过对当前国际先进的三维设计技术水平现状及发展动态的了解，结合国内应用现状，我们把三维设计技术的开发和应用，由低到高分为4个层次[2]：

（1）实现三维建模、实物模型浏览和碰撞检查。

（2）实现三维设计、二维出图。

（3）实现自动协同设计、集成协同设计。

（4）调整专业岗位设置、重组机构、开拓新的市场领域。

多数企业已完成了前3个层次跨越，目前正处于“过渡期设计模式”环境下；少数企业结合自身情况已着手开展机构重组，组建流程化设计模式，以期望进一步提高设计及管理水平。在三维设计应用技术问题逐步得到解决的情况下，管理问题也日趋重要。文章基于过渡期设计模式，在“适时、完整、准确、一致”的三维设计四原则下，强调三维设计与生产的紧密融合，并结合企业自身特点展开对PDMS三维设计管理的研究。

2.1 人员组织结构及岗位职责

过渡期设计模式下的项目人员组织基本遵循企业原有的组织结构，针对三维设计特性对人员及职责做了局部的增加和调整。增设三维设总、三维建模员，组建了技术支持、保障团队，以确保三维设计以设计手段的身份切实的融入到生产管理中。各岗位职责如下：

（1）三维设总

负责工程的三维设计组织管理，编制管理计划，制定三维设计主要技术原则，总体把控三维设计质量，协助各工程设总开展三维设计进度管理及相关评审工作。第四个层次的流程化设计模式，该岗位将不再设立，由工程设总承担相应职责。

（2）专业三维主设人

专业三维主设人由专业主设人担任，除负责专业范围内的职责外，还需组织本专业三维设计流程的实施，对包括三维模型在内的本专业质量负责。

（3）三维模型设计人

工艺专业，建模员担任设备三维建模，专业设计人担任管线三维建模和设计的任务；结构专业，建模员负责三维建模，卷册负责人负责校对，并对三维模型质量负责。

（4）技术支持中心

负责三维软件的安装、调试；负责工程项目三维设计平台的搭建、维护、管理以及企业级、项目级数据库的建立和维护；负责工程漫游校审材质文件制作等。

2.2 范围及深度管理

全过程、全专业、全范围开展三维设计，以确保工程三维设计的完整性，是电厂三维设计的最终目标。

在项目执行阶段，三维设总需协助项目设总结合软件运用深度和项目实际情况，编制、调整三维设计计划。并根据项目阶段对三维设计的范围（内容）、深度进行合理的规定，以做到三维设计很好地融于项目设计，使三维设计成为工程设计的助推器。在拓展三维范围及深度时，始终坚持逐步推进原则。三维技术的可实施性、人力资源的投入、数据库的建立等诸多问题均需提前研究、决策；即先确保技术可行性，再拓展到应用管理。

2.3 流程管理

过渡期模式下的流程管理，原则上与企业传统质量保证体系下的设计流程一致。不同之处是将设备、工艺、结构模型设计等任务看成常规的卷册任务单元，分步实施。专业主设人利用项目信息管理平台，辅助展开三维任务的分配及校审工作。

流程管理强调可操作性。三维设总，负责协调管理，推行三维设计专业主设人负责制。利用PDMS三维设计平台的ACR权限管理功能，实现三维任务动态下达、调整、监控，使三维任务管理简单易行。

2.4 进度管理

三维设计进度管理强调适时性，三维设总根据专业特性，辅助项目设总编制合理的三维设计进度计划；如工艺专业，施工图与三维设计必须同步完成；而对于结构、电控等专业，由于施工图成品不全来自于平台，故三维设总可结合三维范围及深度要求，根据卷册三维设计难易程度，制定与卷册匹配的完成时间顺延计划；如“主厂房地梁施工图”，可在施工图完成一周后完成三维设计。对于升版图的模型更改，应第一时间在三维平台中更新体现。

2.5 质量管理

三维设计质量管理，类同于常规的设计任务管理，着重强调项目三维平台搭建、模型设计、校审、评审等设计过程的管理，强化与工程需求相适应的三维设计管理与控制，从而实现三维设计标准化、规范化和精细化。

（1）三维平台搭建：依据发电项目定额目录并遵循项目施工图任务书，采用模板套用方法，搭建标准化设计平台，为设计人员提供良好的设计环境。

（2）模型设计管理：编制设备、管道、结构等三维模型设计规定，使三维模型设计规范化。在此需特别关注结构、建筑等专业的模型设计准确性，卷册设计人应及时向建模员提交三维设备建模输入资料和变更情况，并落实修改，确保三维设计与最终卷册成品一致。最终三维设计成品由卷册设计人员负责。

（3）三维校、评审：三维协同设计重置了校审流程，将校审前移。编制三维模型校审制度，通过实时碰撞检查、综合月度碰撞报告、项目阶段性三维综合评审的方式，辅助生产、优化设计，确保工程设计质量。亦可纳入业主方、施工方参与三维综合评审。

2.6 成品输出管理

三维设计的成品输出主要包括二维图纸、三维漫游数据及材料清单，基于三维设计成品输出的程序化、自动化特性，成品输出管理的重点在于各类出图模板的定制管理。

出图模板：企业需制定三维出图导则，指导设计人员完成成品出图，并定制企业级平面图、ISO出图模板，标准化出图设置。

材料清单：充分利用设计报表，规范材料报表格式及内容，快速提取设计材料清单，为设计及总承包采购备料提供支持。

三维漫游数据：定期（每天）生成漫游校审文件到指定服务器，供设计、校审人引用，为漫游校审提供实时准确的数据支持。

2.7 模型管理

从模型的来源，我们可将模型分为企业内部模型及外部模型。内部模型是三维设计平台产生的各类三维模型，外部模型是上述提到的项目相关方提供的模型数据。有效的对内外部模型进行管理，能大幅提升设计效率及准确性。

内部模型管理：制定项目三维模型规定制度，建立企业模型库，提高三维模型的复用率，提升设计准备速度；同时将各项目三维模型档案融入到图档管理系统中，健全企业三维模型档案的申请、下载管理制度，确保工程数据的安全性，从而做到三维信息数据的规范化管理。

外部模型管理：设计单位需加强与项目相关方的模型信息共享，采用合同约束方法，在技术协议中明确设备厂家在提供二维图纸的同时一并提供指定格式的三维模型。

3 结束语

通过对发电项目PDMS三维设计管理上述的研究，我们清晰地认识到：

（1）三维设计强调与生产的紧密结合，各企业需摆正其位置，根据自身情况，调整好组织管理模式及流程制度，才能使三维设计彻底摆脱“两条腿”走路的模式，最大程度地发挥其作用，更好的服务于生产。

（2）三维设计的“适时、完整、准确、一致”四原则直接影响设计成品质量。

（3）PDMS三维软件，虽然是先进的协同平台，但该平台仍然偏重工艺设计。因此，各专业在项目的三维设计深度管理上不能一味齐平，否则，投入和产出比会大打折扣，反而会制约三维设计的应用。

（4）在三维设计的专业生产运用中，非工艺专业不能一味关注三维设计带来的直接利益，在应用及管理时应采取“发挥特长，避其短处”策略。

（5）成品模板的编制、模型档案的利用有利于提升三维设计的质量与效率。

参考文献

[1]孙斌.美、日三维设计应用调查报告[J].电力勘测设计，2004（6）：61-65.

[2]庞可.三维设计技术应用及前景展望[J].电力建设，2003（5）：4-7.

作者简介：贺启利（1981-），男，四川仁寿县人，高级工程师，从事电力勘察设计管理工作。