[摘要]運(yùn)用PDMS優(yōu)化施工圖可在冶建施工中最大化的縮短施工周期、節(jié)省施工人力及物力成本。

[關(guān)鍵詞]PDMS 管道等級(jí)庫(kù) 管道元件庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù) 三維技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TF3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2008）0220032－01

一、前言

冶建單位的施工模式都是采用二維圖紙施工，工程技術(shù)人員只能在實(shí)際施工階段才能發(fā)現(xiàn)圖紙的錯(cuò)誤，往往造成施工方及甲方人力物力的大量浪費(fèi)。物資采購(gòu)方面由于施工圖紙材料表的不準(zhǔn)確，工程預(yù)算很難準(zhǔn)確提出，幾乎每個(gè)工程都會(huì)出現(xiàn)材料供應(yīng)不及時(shí)或者材料過(guò)剩的現(xiàn)象。

AEA公司的PDMS（Plant Design Management System）軟件通過(guò)對(duì)所構(gòu)造的工廠(chǎng)軟模型進(jìn)行碰撞檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終從模型中提取出各種施工圖及相應(yīng)的材料報(bào)表。我公司通過(guò)實(shí)際應(yīng)用PDMS軟件，打破了傳統(tǒng)的配管流水施工模式，使現(xiàn)有的施工方法、及施工過(guò)程都發(fā)生了一系列變革，為工程技術(shù)人員提供了一種嶄新的施工方法和手段。

本文主要介紹上海十三冶在沙鋼集團(tuán)宏發(fā)煉鋼3＃連鑄機(jī)改造工程和榮盛煉鋼3＃連鑄機(jī)工程PDMS的運(yùn)用情況，以及在應(yīng)用的過(guò)程中遇到的問(wèn)題和處理方法并進(jìn)行深入探討。宏發(fā)煉鋼3＃連鑄改造工程停產(chǎn)改造到熱試生產(chǎn)僅30天時(shí)間。我公司能在如此短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，其中PDMS的成功運(yùn)用是很重要的因素之一。

二、應(yīng)用模式

張家港沙鋼宏發(fā)煉鋼3＃連鑄機(jī)改造工程是利用原有連鑄機(jī)的基礎(chǔ)，設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)等重新制作施工，原管道全部更換，電氣部分更換。由于管道施工的工作量很大，尤其液壓系統(tǒng)管道必須循環(huán)清洗時(shí)間較長(zhǎng)，如果按傳統(tǒng)的施工方法，停產(chǎn)后制作安裝，工期上肯定是來(lái)不及。因此，管道必須提前預(yù)制。設(shè)計(jì)院圖紙是沒(méi)有管道單線(xiàn)圖，只能靠施工單位自己出單線(xiàn)圖，進(jìn)行精確預(yù)制。我們充分利用原設(shè)計(jì)院的二維圖紙，將其轉(zhuǎn)化為PDMS模型，在模型空間進(jìn)行管道布置，管道的走向結(jié)合了設(shè)計(jì)院圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)于土建基礎(chǔ)預(yù)留孔洞進(jìn)行了實(shí)測(cè)實(shí)量。采用了傳統(tǒng)的平面圖紙施工與先進(jìn)的三維立體模型設(shè)計(jì)相結(jié)合的施工方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到提前預(yù)制的目的。

三、項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理方面本次工程方案確定為：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)和出圖數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）專(zhuān)業(yè)作為最小單位建立,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)組（MDB）區(qū)分項(xiàng)目管理，數(shù)據(jù)庫(kù)管理，出圖管理和設(shè)計(jì),而用戶(hù)（Username）直接采用專(zhuān)業(yè)工程師人員姓名命名，我公司建立的這種項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)模式，可以使得設(shè)計(jì)人員在選擇用戶(hù)和數(shù)據(jù)庫(kù)組方面比較簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)庫(kù)中以專(zhuān)業(yè)為單位，各設(shè)計(jì)人員僅對(duì)自己負(fù)責(zé)的專(zhuān)業(yè)有修改權(quán)限，對(duì)其他可以調(diào)入?yún)⒖?，不能修改，這樣就避免了相互誤改，便于明確設(shè)計(jì)責(zé)任。

該工程三維設(shè)計(jì)設(shè)立了項(xiàng)目管理，出圖管理，數(shù)據(jù)庫(kù)管理，設(shè)備建模，管道設(shè)計(jì)，土建結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建模，電纜橋架設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備建模，漫游動(dòng)畫(huà)制作等崗位。

四、數(shù)據(jù)庫(kù)管理及二次開(kāi)發(fā)

PDMS軟件應(yīng)用于歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家已有十幾年的歷史，它的模式是按照歐美國(guó)家的工廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)則和規(guī)范開(kāi)發(fā)的，其三維軟模型數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形表達(dá)及材料表都不能滿(mǎn)足我公司的工程設(shè)計(jì)的要求，主要體現(xiàn)在配管元件的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工程標(biāo)注符號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)圖幅、圖幅規(guī)格、配管元件的材料、材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及材料報(bào)表格式與內(nèi)容等方面。

因此，我們需要對(duì)PDMS軟件進(jìn)行充分和必要的二次開(kāi)發(fā)，以使該軟件能夠更有效地應(yīng)用于我公司的配管項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程。

我們主要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的模塊包括：

（1）PARAGON模塊，它包括元件庫(kù)、材料、材質(zhì)的建立,

（2）SPECON模塊，包括標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)庫(kù)的建立,

（3）DRAFT模塊，完成二維工程模塊的開(kāi)發(fā)，材料報(bào)表的程序設(shè)計(jì),

為了使PDMS軟件應(yīng)用于我公司的實(shí)際工作中，我們首先對(duì)PARAGON模塊進(jìn)行了三維數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)，我們完全摒棄了原有的元件庫(kù)內(nèi)容，針對(duì)該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)出了一套符合實(shí)際工作標(biāo)準(zhǔn)的“項(xiàng)目元件庫(kù)，建立了許多基礎(chǔ)管道配置元件，主要包括的配管元件有如下一些：NOZZLE、TUBE、ELBO（彎管）、BEND、AL、REDU（異徑管）、FBLI（盲法蘭）、FLAN（法蘭）、GASK（墊片）和TEE等。為了DESIGN模塊的正常應(yīng)用，我們還建立了NOZZLE等級(jí)和COCO（聯(lián)結(jié)）形式。為了SPECON庫(kù)的建立和材料報(bào)表程序的應(yīng)用，建立了DETAIL（材料）表和MATERIAL（材質(zhì)）表。

在開(kāi)發(fā)庫(kù)完成的基礎(chǔ)上，我們建立了一套SPECON庫(kù)，即壓力等級(jí)庫(kù)，該庫(kù)是DESIGN模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)，它調(diào)用了元件庫(kù)中的元件、材料表和材質(zhì)等。

五、PDMS建模及應(yīng)用

首先由土建及結(jié)構(gòu)工程師在DESIGN模塊進(jìn)行軸網(wǎng)柱網(wǎng)設(shè)置，各專(zhuān)業(yè)工程師均依據(jù)該軸網(wǎng)進(jìn)行畫(huà)圖。土建、結(jié)構(gòu)及設(shè)備專(zhuān)業(yè)可分別依據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙進(jìn)行繪制定位，并可實(shí)時(shí)碰撞校驗(yàn)。管道及電纜橋架的布置須參考設(shè)計(jì)院圖紙定走向，依據(jù)三維模型定精確位置，充分的考慮管道布局合理、施工方便等原則。并在管道模型基本建立的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件合理增加法蘭接口，以便預(yù)制的管道能順利的安裝。在宏發(fā)煉鋼3＃連鑄機(jī)改造工程中，管道系統(tǒng)的結(jié)晶器冷卻水系統(tǒng)管道、二冷水系統(tǒng)管道、設(shè)備冷卻水管道、液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)管道采用了提前預(yù)制的模式，利用PDMS精確的ISO圖成功的預(yù)制出來(lái)，在隨后的安裝過(guò)程中，也驗(yàn)證了預(yù)制的準(zhǔn)確，肯定了PDMS的實(shí)際運(yùn)用的可能性。在榮盛煉鋼3＃連鑄機(jī)工程中，利用PDMS進(jìn)行了整個(gè)工廠(chǎng)土建、結(jié)構(gòu)、管道、電氣的建模，在材料的統(tǒng)計(jì)、使用上做到了工完料清，最大程度地節(jié)省了材料，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

六、注意的問(wèn)題及解決方法探討

根據(jù)使用情況總結(jié)土建、結(jié)構(gòu)的模型的層次設(shè)置方面應(yīng)按區(qū)域設(shè)置ZONE，管理層STRUCTURE可按照結(jié)構(gòu)或土建區(qū)分STEEL OR CIIL，管理層FRAMEWORK按該區(qū)域內(nèi)標(biāo)高的不同分層設(shè)置。這樣設(shè)置的好處是便于管道及其他專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用方便，不需要看到的部分可以整體隱藏。管道設(shè)計(jì)時(shí)可先不考慮管道附件，在管道模型結(jié)束后隨意增加附件三通、法蘭等可以在拖拽中隨意定位。管道系統(tǒng)可以按照系統(tǒng)定義管道的顏色，使得各系統(tǒng)一目了然與現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)感一樣的效果。

七、總結(jié)

PDMS軟件在我公司的幾個(gè)項(xiàng)目的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）利用計(jì)算機(jī)三維造型功能進(jìn)行配管設(shè)計(jì)，可以使配管設(shè)計(jì)緊湊、布局合理。

（2）由于設(shè)計(jì)的正確性，減少了施工返工現(xiàn)象，縮短了工期，節(jié)約了施工投資。

（3）材料統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確、快速，自動(dòng)生成各種材料報(bào)表，代替了人工統(tǒng)計(jì)材料、填寫(xiě)材料表的工序，精確性提高。從而既節(jié)省了材料，同時(shí)為材料采購(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)材料的科學(xué)管理提供了完整、準(zhǔn)確的信息。

（4）生成的三維軸側(cè)圖給人一種直觀(guān)、真實(shí)的空間概念，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底、安排施工任務(wù)都帶來(lái)了很大的方便。