化工數(shù)字化交付項(xiàng)目中三維協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用及優(yōu)化

孫冠華 賀永金 姜繼鼎 孫建斌

摘要：為了探索更優(yōu)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)方案，解決數(shù)字化交付項(xiàng)目實(shí)施中遇到的各類技術(shù)問題，以某公司數(shù)字化交付項(xiàng)目為研究對象，詳細(xì)說明了以Plant Design Management System（PDMS）為承載體的三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的建設(shè)思路及架構(gòu)，梳理了PDMS各專業(yè)數(shù)據(jù)的輸入方式及來源，分析了各階段、各專業(yè)數(shù)據(jù)占比的成因，探討了設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用預(yù)期，并對比了三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施前后的效果。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施情況，提出優(yōu)化方案。結(jié)果表明：1）以PDMS為承載體的三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)合理，所需的各專業(yè)數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確;2）通過實(shí)施三維協(xié)同設(shè)計(jì)，PDMS數(shù)據(jù)量增加68%，設(shè)計(jì)變更減少35%，施工周期縮短5%，排除碰撞錯(cuò)誤提升260%，可視化成果優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，節(jié)省了大量土建成本;3）更明確的分工、更詳細(xì)的規(guī)則、更完善的設(shè)計(jì)軟件及更多的人力投入可以更好地完善三維協(xié)同設(shè)計(jì)工作。研究結(jié)果可以為其他企業(yè)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)提供參考，使數(shù)字化交付項(xiàng)目得以順利實(shí)施。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);三維協(xié)同設(shè)計(jì);數(shù)字化交付;數(shù)字工廠;PDMS;改進(jìn)優(yōu)化

中圖分類號：TE65文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI： 10.7535/hbgykj.2021yx04007

Application and optimization of 3D collaborative design

in a chemical digital handover project

SUN Guanhua1， HE Yongjin2， JIANG Jiding1， SUN Jianbin2

（1. Lanzhou Branch of Changzheng Engineering Company Limited， Lanzhou， Gansu 730010，China; 2.Changzheng Engineering Company Limited， Beijing 101111，China）

Abstract：In order to explore a better 3D collaborative design scheme and solve various technical problems encountered in the current implementation， taking a digital handover project of the company as the research object， the construction idea and architecture of the 3D collaborative design system based on Plant Design Management System （PDMS） were described in detail， and the input mode and source of PDMS professional data were expounded. At the same time， the causes of the data volume in each stage and the proportion of professional data were analyzed， the application expectation of the design results was discussed， and the effects before and after the implementation of the 3D collaborative design system were compared. Combined with the implementation of the project， the optimization scheme was put forward. The results show that： 1） the 3D collaborative design system based on PDMS is reasonable， and the required professional data is complete and accurate; 2） through the implementation of 3D collaborative design， the amount of PDMS data increases by 68%， the design change decreases by 35%， the construction period shortens by 5%， and the elimination of collision errors increases by 260%. Based on the system， the design scheme is optimized， which also saves a lot of civil engineering costs; 3） clearer division of labor， more detailed rules， more perfect design software and more human investment can better improve the 3D collaborative design work. The results can provide a reference for other enterprises′ 3D collaborative design， and make the digital handover project implemented smoothly.

Keywords：computer aided design; 3D collaborative design; digital handover; digital factory; PDMS; improvement and optimization

中國是國際公認(rèn)的化工大國，絕大多數(shù)化工產(chǎn)品的產(chǎn)銷量都位居世界前列。然而，隨著幾十年的粗放式發(fā)展，也造成了諸如產(chǎn)能過剩、同質(zhì)化突出、管理效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。因此，高質(zhì)量發(fā)展已成為當(dāng)今化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。化工產(chǎn)業(yè)的“三化”——數(shù)字化、信息化、智能化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的有效手段，與工業(yè)4.0、中國制造2025、美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)等國家戰(zhàn)略緊密相連[1-3]。國家信息中心經(jīng)濟(jì)預(yù)測部產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究室副主任魏琪嘉認(rèn)為，數(shù)字化轉(zhuǎn)型與實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈的優(yōu)化緊密相關(guān)，數(shù)字賦能是產(chǎn)業(yè)、資本、技術(shù)、人才、數(shù)據(jù)多方融合共振的最終結(jié)果，是近年來全世界工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究的重點(diǎn)。

數(shù)字化交付是以工廠對象為核心，對工程項(xiàng)目建設(shè)階段產(chǎn)生的靜態(tài)信息進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)建直至移交的工作過程，涵蓋信息交付策略制定、信息交付基礎(chǔ)制定、信息交付方案制定、信息整合與校驗(yàn)、信息移交和信息驗(yàn)收[4]。通過數(shù)字化交付，可以建立數(shù)字化工廠及智能工廠，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)“三化”的重要途徑之一，而數(shù)字化交付的重要數(shù)據(jù)載體即是三維模型[5-7]。

由于三維設(shè)計(jì)手段在化工設(shè)計(jì)中已趨于成熟，因此具備實(shí)現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，目前國內(nèi)外幾乎所有的化工數(shù)字化交付項(xiàng)目，均采用該方式完成設(shè)計(jì)。HELLMUTH等[8]嘗試將三維協(xié)同設(shè)計(jì)成果實(shí)時(shí)集成展示在具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）功能的平板電腦上，其為工廠規(guī)劃師提供了決策支持，并有效縮短了工廠新建改造的建設(shè)時(shí)間，提高了施工精度。張益等[9]通過某空分項(xiàng)目對PDMS工程協(xié)同設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行了闡述，認(rèn)為協(xié)同設(shè)計(jì)可有效減少設(shè)計(jì)碰撞，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。孫麗麗[10]介紹了中國石化工程建設(shè)有限公司集成設(shè)計(jì)及數(shù)字化交付平臺的建設(shè)情況，通過數(shù)據(jù)分析，該平臺使用后可使設(shè)計(jì)變更降低至0.5%、設(shè)計(jì)余量減少約50%、整體效率提高25%以上。吳青[11]介紹了中國海洋石油集團(tuán)有限公司數(shù)字煉廠的建造系統(tǒng)平臺，并對一體化平臺、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述，推斷協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)字化交付是以后的必然趨勢。由于數(shù)字化交付仍處于不斷試錯(cuò)、逐步成熟的發(fā)展階段，因此相關(guān)研究成果較少，對其中三維設(shè)計(jì)協(xié)同的應(yīng)用及優(yōu)化缺乏深入探討。本文依托某公司的工程實(shí)踐，基于原有同類型項(xiàng)目數(shù)據(jù)，對化工數(shù)字化交付項(xiàng)目中三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用情況及實(shí)施效果進(jìn)行分析討論，探析該系統(tǒng)實(shí)施過程中存在的不足并尋求優(yōu)化解決方案，以期為更多的數(shù)字化交付項(xiàng)目提供參考。第4期孫冠華， 等：化工數(shù)字化交付項(xiàng)目中三維協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用及優(yōu)化河北工業(yè)科技第38卷

1三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用背景及配套工具

三維可視化設(shè)計(jì)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，形成了涵蓋核電、化工、船舶、采礦等各個(gè)行業(yè)的三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，且設(shè)計(jì)軟件愈加功能全面、性能穩(wěn)定，已經(jīng)成為常規(guī)設(shè)計(jì)方式。對化工行業(yè)來講，由于其流程普遍較為復(fù)雜、專業(yè)配合需求度高且項(xiàng)目危險(xiǎn)程度大，對設(shè)計(jì)軟件的要求也更多。同時(shí)，在化工工業(yè)三維設(shè)計(jì)過程中，管道專業(yè)工作為上游專業(yè)且占比較大，因此，目前通常是以管道專業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件作為各專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件。其中，國外廠商介入較早，具有諸多大型項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)踐[12]，市場占有率較高，主要有AVEVA的PDMS，E3D;Intergraph的PDS，SP 3D，CADWorx;Bentley的AutoPLANT，OPM;SIEMENS的PipeSpec;以及Autodesk的PLANT3D等[13-17];國內(nèi)雖然起步較晚，但近年來進(jìn)步很大，如輔龍智能的PDSOFT[18]、達(dá)美盛的eZWalker[19]等，在多個(gè)項(xiàng)目中出色實(shí)施。其他還有長沙恩為的PDMAX、上海派品的SPDA、中維數(shù)通的ZWPD等，也都是從事流程工業(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件，但市場占有率有待提高。同時(shí)，隨著數(shù)字化交付的興起，各大軟件供應(yīng)商都配套有相應(yīng)的智能管道儀表流程圖（智能P&ID）設(shè)計(jì)軟件及交付平臺，詳見表1。當(dāng)下的數(shù)字化交付項(xiàng)目中，三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件、智能P&ID設(shè)計(jì)軟件和數(shù)字化交付平臺三者缺一不可，需根據(jù)業(yè)主項(xiàng)目需求和承包商配置現(xiàn)狀等情況進(jìn)行選擇并組合。三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件及智能P&ID設(shè)計(jì)軟件的輸出成果將在數(shù)字化交付平臺中進(jìn)行整合，生成的信息集是數(shù)字工廠的重要組成部分。某公司根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求，選用了PDMS及SP P&ID作為三維協(xié)同設(shè)計(jì)及智能P&ID設(shè)計(jì)軟件， AVEVA NET作為數(shù)字化交付平臺，本文在此背景下闡述PDMS三維協(xié)同設(shè)計(jì)在數(shù)字化交付項(xiàng)目中的實(shí)施及優(yōu)化情況。

2三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)建設(shè)思路及架構(gòu)

2.1建設(shè)思路

以PDMS為承載體的三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包含各專業(yè)在空間、物理、定量和定性特征上的虛擬模型，有助于項(xiàng)目參與方之間的合作，并在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購、制造、施工和維護(hù)階段為項(xiàng)目的整個(gè)生命周期提供支持[20]。同時(shí)，雖然PDMS包含了設(shè)備、電氣、儀表、暖通等設(shè)計(jì)模塊，但除管道外的其他專業(yè)還無法完全依靠其進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，因此，圍繞PDMS各專業(yè)還需使用自身配備的軟件進(jìn)行相應(yīng)的選型、計(jì)算、核驗(yàn)、出圖等工作。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

該三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)（如圖1所示）主要包含4個(gè)部分：1）以智能P&ID為中心的數(shù)據(jù)島;2）以各專業(yè)設(shè)計(jì)成品為基礎(chǔ)的模型描制;3）以管道專業(yè)為核心的PDMS自主建模;4）支撐PDMS使用的各類庫數(shù)據(jù)及編碼規(guī)則等。最終，來自各處的信息匯至PDMS中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集合。

3項(xiàng)目實(shí)施效果——以HY項(xiàng)目為例

HY項(xiàng)目為全廠性數(shù)字化交付項(xiàng)目，預(yù)期打造具有國家示范性的智能工廠，是當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)項(xiàng)目之一，全廠以煤炭為原料，生產(chǎn)100萬t/a甲醇，20萬t/a乙二醇、50萬t/a醋酸，占地約1 230畝（8.2×105 m2），總投資約121億元。其中，該廠區(qū)氣化裝置采用HT-L粉煤加壓氣化技術(shù)，由航天工程公司進(jìn)行EPC總包并實(shí)施數(shù)字化交付。不同于以往的常規(guī)項(xiàng)目，數(shù)字化交付項(xiàng)目中需要各專業(yè)參與三維協(xié)同設(shè)計(jì)，統(tǒng)一各專業(yè)PDMS建模內(nèi)容及深度。在項(xiàng)目伊始，對三維設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)分工進(jìn)行了明確，并按照業(yè)主要求規(guī)定了30%，60%，90%的模型審查節(jié)點(diǎn)及內(nèi)容，并對各階段、各專業(yè)數(shù)據(jù)匯總整理。可知，在同一審查階段，各專業(yè)的內(nèi)容完成度差異巨大，這主要是由上下游專業(yè)屬性所決定的，具體如圖2 b）所示。項(xiàng)目中實(shí)施上下游及異地協(xié)同設(shè)計(jì)，將各種來源的設(shè)計(jì)成果反映至PDMS模型之中，最終形成包含管道、土建、設(shè)備、電氣、儀表、電信、給排水、消防、暖通、總圖等全專業(yè)參與建立的虛擬工廠[21]（見圖2 a）），總數(shù)據(jù)量約12萬項(xiàng)，其中管道專業(yè)數(shù)據(jù)量占比超過一半，儀表、土建數(shù)據(jù)量占比超過10%，總圖、暖通及電信占比較少（見圖2 c））。對比類似規(guī)模同類型某項(xiàng)目，數(shù)據(jù)量增加約68%。

通過PDMS三維協(xié)同設(shè)計(jì)，對于工程公司（設(shè)計(jì)院）來說，可達(dá)到3個(gè)方面的效果：1）間接掌握各專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)度;2）快速便捷檢查碰撞問題;3）優(yōu)化可視化輔助設(shè)計(jì)方案。對于業(yè)主來說，可以獲得完整的模型占位信息，尤其是地下建構(gòu)筑物，方便運(yùn)維管理，其次，完整的數(shù)據(jù)信息是建立數(shù)字工廠以及智能工廠的基礎(chǔ)，是打造全生命周期運(yùn)維方案的先決條件。在獲得三維模型后，可實(shí)現(xiàn)可視化運(yùn)維、仿真培訓(xùn)（OTS）、遠(yuǎn)程故障診斷、應(yīng)急模擬等功能，如圖3所示。

實(shí)施三維協(xié)同設(shè)計(jì)，較大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，有效降低了施工成本，如圖4所示，根據(jù)項(xiàng)目EPC管理數(shù)據(jù)，以土建施工為例，對比類似規(guī)模同類型某項(xiàng)目，設(shè)計(jì)變更由26圖次降為17圖次，降低35%，變更率不足0.4%;施工周期縮短13 d，縮短5%，節(jié)省機(jī)械、人工及管理成本約260萬元;通過碰撞檢查在匯合模型校審階段排除碰撞70余項(xiàng)，較類比項(xiàng)目增加260%，其中直接影響施工可行度項(xiàng)12個(gè)，有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;通過可視化方案優(yōu)化方式，使某主框架高度由66 m降至59 m，布局更加緊湊，經(jīng)核算，該框架土建材料節(jié)省約14%。

4典型問題及優(yōu)化解決方案

4.1典型問題

1）建模分工不清晰

在非數(shù)字化交付項(xiàng)目中，單由管道專業(yè)進(jìn)行建模，不存在分工爭議，僅需專業(yè)內(nèi)部進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，而數(shù)字化交付項(xiàng)目需進(jìn)行PDMS多專業(yè)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，圖5為某項(xiàng)目進(jìn)煤及磨煤單元局部三維模型，涉及管道、結(jié)構(gòu)、電氣、儀表、電信、動(dòng)靜設(shè)備及給排水等多個(gè)專業(yè)。即便在設(shè)計(jì)之初進(jìn)行了專業(yè)分工，也會由于設(shè)計(jì)形式有較大改變而無法完全避免建模分工不清晰的問題。一部分為除管道外其他專業(yè)間建模問題，如給排水專業(yè)的池、泵是否由土建及機(jī)泵專業(yè)完成，機(jī)泵專業(yè)中設(shè)備TRIM管線上的儀表是否由管道或儀表專業(yè)完成等。另一部分為管道與新增專業(yè)間的建模問題，這方面主要突出體現(xiàn)在原來由管道建立的框架、設(shè)備、管廊等哪些由各專業(yè)自承建模，哪些仍由管道專業(yè)代建。

2）模型重復(fù)及遺漏

由于在設(shè)計(jì)中，單一元件可能由上下游多個(gè)專業(yè)共同完成，因此還會出現(xiàn)模型重復(fù)或遺漏的情況。如壓差表，在管道上需表示2個(gè)壓力取壓點(diǎn)，由管道專業(yè)進(jìn)行標(biāo)識，而同時(shí)儀表專業(yè)則需表示實(shí)體壓差表的準(zhǔn)確位置，相當(dāng)于該表被分割成為3部分進(jìn)行表示，2個(gè)專業(yè)如果配合不夠準(zhǔn)確，即會出現(xiàn)重復(fù)建?；蜻z漏;再如成套采購設(shè)備內(nèi)的子設(shè)備，甚至是子設(shè)備內(nèi)的子部件，如果其在智能P&ID中體現(xiàn)，則需要PDMS予以一致體現(xiàn)，往往會出現(xiàn)遺漏的情況。

3）與平面圖紙不一致

在現(xiàn)階段，一般僅有管道專業(yè)通過PDMS出圖，下游專業(yè)或由于設(shè)計(jì)習(xí)慣或受限于PDMS功能性不足而采用其他方式出圖，其中后者占主要原因。目前PDMS已停止更新（最終版本為12.1 SP5），雖然該軟件之前不斷完善各類模塊的功能，但其仍是以管道設(shè)計(jì)為核心，其他專業(yè)需要配合專業(yè)軟件方能完成設(shè)計(jì)。因此各專業(yè)模型是根據(jù)平面圖紙的信息逆向建立，即便建模伊始與設(shè)計(jì)圖紙完全相符，一旦平面圖紙的變化未反映至模型中，即會造成兩者的不一致。而下游專業(yè)的設(shè)計(jì)人員與建模工程師可能并非一人，更會加重上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。除此之外，某些平面圖紙反映出的設(shè)計(jì)成果在PDMS也難以準(zhǔn)確反映出來，包括總圖各處標(biāo)高、結(jié)構(gòu)框架細(xì)節(jié)構(gòu)件、給排水管道坡降等，從而使設(shè)計(jì)文件與PDMS模型存在差異，比如在某給排水專業(yè)管道縱斷面圖紙中，地面是通過控制點(diǎn)進(jìn)行擬合帶有坡度的，給排水管道中心標(biāo)高根據(jù)地面走勢在1～1.1 m內(nèi)浮動(dòng)，如圖6 a）所示;而PDMS中，該區(qū)域地面是通過2塊平整地面拼接而成，因此管道中心標(biāo)高僅為1 m或1.1 m，如圖6 b）所示。顯然，設(shè)計(jì)文件與實(shí)際更為符合，但PDMS難以將其準(zhǔn)確表達(dá)。

4）與智能P&ID不一致

在數(shù)字化項(xiàng)目中，智能P&ID作為交付物的核心內(nèi)容之一，其體現(xiàn)的管道、設(shè)備及儀表須完整體現(xiàn)在PDMS模型中，且前者的內(nèi)容小于后者，看似保持一致相對容易，然而在實(shí)際項(xiàng)目中，由于涉及諸多成套采購設(shè)備，智能P&ID需根據(jù)供應(yīng)商資料不斷修正及完善，其錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因與3）中一致。不得不提的是，現(xiàn)階段項(xiàng)目中往往使用CAD進(jìn)行P&ID制圖，于是P&ID與智能P&ID的一致性也是同樣需要注意的問題。

4.2優(yōu)化解決方案

針對以上問題，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，逐一提出如下方案。

1）分工模糊問題解決方案隨著數(shù)字化交付項(xiàng)目的不斷增多，一方面需針對PDMS等三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件對各專業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，另一方面，三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)用愈加頻繁，各專業(yè)需更加注重三維設(shè)計(jì)軟件的使用并熟練掌握，使分工上不存在軟件使用方面的短板。同時(shí)，項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的增加可使建模的專業(yè)分工更加細(xì)致，在誰設(shè)計(jì)誰建模的主線下進(jìn)行調(diào)整，并以工作標(biāo)準(zhǔn)的形式確定下來，如規(guī)定給排水工作涉及的池及機(jī)泵由給排水專業(yè)提出條件，土建及機(jī)泵專業(yè)計(jì)算選型并建模;TRIM管線上的儀表根據(jù)情況分別由儀表及設(shè)備專業(yè)建模，盡量減少建模中分工不明確的現(xiàn)象。典型問題解決方法如表2所示。

2）模型重復(fù)和遺漏問題解決方案模型的重復(fù)和遺漏是常見的問題，一般來說，PDMS的避重規(guī)則使得模型重復(fù)的概率遠(yuǎn)小于模型漏建，但人為的輸入錯(cuò)誤或?qū)I(yè)命名的差異仍會產(chǎn)生重復(fù)或遺漏。為避免這些情況，對過往項(xiàng)目中出現(xiàn)的具體問題進(jìn)行匯總整理，在未來項(xiàng)目初始階段進(jìn)行明確。如，對位號為115-PdT-1001的壓差表進(jìn)行了區(qū)分管道與儀表專業(yè)的表示：儀表為實(shí)體部分，表示為115-PdT-1001，管道的個(gè)取壓點(diǎn)分別為115-PdT-1001/A及115-PdT-1001/B;對于成套采購設(shè)備，采取PDMS與智能P&ID重點(diǎn)類比檢查，并要求工藝專業(yè)將供應(yīng)商提供的P&ID圖紙及時(shí)發(fā)送至管道專業(yè)。這些措施基本能夠確保遺漏不會產(chǎn)生。

3）PDMS平面圖紙不一致問題解決方案理想狀況下的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，是各專業(yè)能通過同一款三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)并直接出圖，這是現(xiàn)階段不能達(dá)到的。目前可以實(shí)現(xiàn)的做法是專業(yè)通過各自的三維設(shè)計(jì)軟件建模后導(dǎo)入，如：探索者，PKPM，REVIT，Solidworks，天正TR等，但接口昂貴且實(shí)施較復(fù)雜，并沒有廣泛應(yīng)用。另一方面，三維協(xié)同設(shè)計(jì)的軟件商及行業(yè)參與者們也在努力：PDMS的替代產(chǎn)品E3D新增了電纜敷設(shè)、支吊架及礦山運(yùn)輸?shù)仍O(shè)計(jì)模塊，并對原有模塊進(jìn)行了優(yōu)化更新，以期更多專業(yè)可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì);長沙恩為基于PDMS平臺制作的PWSD軟件可以使給排水專業(yè)實(shí)現(xiàn)PDMS設(shè)計(jì)出圖;專業(yè)工程師通過二次開發(fā)，讓建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、暖通等專業(yè)在PDMS中的設(shè)計(jì)功能更加完備。 然而，就當(dāng)下而言，解決模型與平面圖紙的不一致問題，更多是依托交付平臺的數(shù)據(jù)校驗(yàn)和人工審查，隨著軟件技術(shù)上的不斷革新，該問題會被更好地解決。

4）PDMS與智能P&ID不一致問題解決方案除對成套采購設(shè)備重點(diǎn)檢查外，還應(yīng)重視智能P&ID設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，以解決工藝專業(yè)先畫P&ID再描智能P&ID的現(xiàn)象。目前，即使是在國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的AVEVA Diagram及SP P&ID，也無法成為工藝設(shè)計(jì)的第一選擇，究其原因，是智能P&ID的前期建庫工作量大、繪圖時(shí)間長且修改工作繁瑣，與目前項(xiàng)目周期愈加緊迫的要求相左。因此，現(xiàn)階段解決該問題更重要的是依托數(shù)字化交付平臺輔助進(jìn)行二三維校驗(yàn)，導(dǎo)出報(bào)表后進(jìn)行修改。

5結(jié)語

1）現(xiàn)階段有多種較為成熟的三維協(xié)同設(shè)計(jì)軟件及數(shù)字化交付平臺，均能滿足當(dāng)下的建設(shè)需求。目前，國外軟件的市場占有率要高于國內(nèi)軟件的市場占有率。

2）現(xiàn)階段以PDMS為承載體的三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)，僅管道專業(yè)容易實(shí)施正向建模，其他專業(yè)仍為反向復(fù)模，但可以實(shí)現(xiàn)工廠業(yè)主預(yù)期的實(shí)施效果。

3）實(shí)施三維協(xié)同設(shè)計(jì)，為項(xiàng)目前期規(guī)劃及優(yōu)化提供了便利條件，更重要的是其對設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工進(jìn)度及建設(shè)成本等都有顯著作用，因此推進(jìn)該系統(tǒng)的建設(shè)及使用是十分必要的。

4）三維協(xié)同設(shè)計(jì)在實(shí)施過程中，會出現(xiàn)建模分工不明晰、建模存在重復(fù)遺漏及與平面圖不一致等問題，本研究提出了相應(yīng)的優(yōu)化解決方案，在后續(xù)項(xiàng)目的實(shí)施中可以針對性地完善解決。

本研究目前僅對某單一類型項(xiàng)目進(jìn)行分析，缺乏更多類型的項(xiàng)目數(shù)據(jù)類比，在未來需要更為系統(tǒng)的研究。另外，多數(shù)字化交付平臺的三維協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及三維協(xié)同在數(shù)字工廠中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值等值得進(jìn)一步研究探討。

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