当前，市政建设项目日趋大型化、复杂化，随着现代化科学技术大量渗透到建筑行业当中，信息的交流与传递变得越来越频繁，每个建设工程项目在整个建设生命周期中，各合作伙伴之间要进行不断的沟通交流、不断的交换数据、不断的修改设计等，整个交流过程具有重复性和复杂性。传统意义上的沟通交流方式在耗费大量的人力、物力的同时，会导致整个沟通过程混乱，效率低下，错漏碰缺比较多，施工难度大，返工多。
因此，如何利用设计阶段产生的数字化信息贯穿于整个建设管理中，解决大量信息的沟通、协调；如何改变目前以图纸、文档、电话、传真等传统沟通方式造成的信息丢失、贻误等问题，以更为垂直集成作业的方式，打破专业分类和项目体的信息壁垒，成了行业亟待解决的课题。所以，构建基于建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)的建筑全生命周期管理（Building Lifecycle Management，BLM）或者产品全生命周期管理( Product Lifecycle Management，PLM)的三维协同设计管理一体化平台将是建筑设计项目未来发展的趋势，可以极大地提高设计项目的整体质量。
三维设计新技术的应用和实施是三分技术七分管理。上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司（以下简称“上海市政总院”）在推广三维设计理念、创新设计手段过程中认识到管理对实施成功起着决定作用。在新技术应用过程中，重视数字化管理，确定了量化指标、实施标准、工作计划和工作流程，通过总院信息网作为实施工作平台。每年每个分院都要上报1个~2个三维创新手段项目，总院范围每年有20多个三维设计工程项目，另外，在总院信息管理部的SMEDI-DS应用软件研发中心还有几个深度的设计项目。在三维设计BIM/PLM新技术应用过程中，不断总结经验，认识逐步提高。
BIM技术应用案例
BIM给设计带来的革新主要体现在以下几个方面：从二维设计转向三维设计；从线条绘图转向构件布置；从单纯几何模型转向信息模型集成；从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目；从离散的分步设计转向基于同一模型的过程整体设计；从单一设计交付转向建筑全生命周期支持。协同设计技术是BIM的核心，同一构件元素，只需输入一次，各专业共享元素数据并于不同的专业角度操作该构件元素。
2010年，上海市政总院组织各部门共计20人左右开展BIM项目探索，完成各类项目20项。对欧特克BIM软件平台在给排水工程设计的适应性进行探索，完成了效果图、漫游、初设图（工艺图、建筑图、结构图）、工程量统计、碰撞检查、施工模拟、运行模拟探索。后续每年的20多个三维创新设计手段项目也有一大部分是用BIM的技术手段实现的。
BIM实例1:金山水厂二期工程
金山水厂二期的三维设计是一个非常全面的BIM新技术应用探索，包括从一期场地开始到二期场地平整到二期工程中的建筑物、厂区总体管道系统、加药间、V型滤池与反冲洗泵房。其深度到了加药间的管道系统和设备，滤池管廊中的管道，泵房内部的细节包括设备、管道、楼梯和扶手等等。几个主要的应用是碰撞检查、二维出图和工程量统计，同时也开发了部分的构件库和设备库（图1）。在前期投标中起到了很好的作用。
图1 金山水厂二期三维模型、图纸、设备库和构件库
BIM实例2:上海白龙港污水处理厂
上海白龙港污水处理厂是全亚洲最大的污水处理厂。污泥处理量为204吨干固体／天，主要处理化学污泥、初沉污泥、剩余污泥。污泥处理工艺采用“污泥浓缩+消化+脱水+部分干化”处理工艺。污泥干化采用流化床干燥机，同时对干化载气进行洗涤。污泥处理工程厂区模型，以Revit为BIM建模平台，完成了厂区内主要建构筑物的建模，包括二沉池、辅助用房、蛋形消化池等（图2）。
图2 上海白龙港污水处理厂二期BIM技术综合应用
在本项目应用BIM技术后，解决了污泥干化工程管路错综复杂，管道、设备和建筑构件之间的碰撞检查，极大地提高了设计质量。复杂、繁多的管路系统工程量统计十分快捷、准确。出图时，增加部分三维图纸，同时制作工程的漫游视频，方便施工人员对图纸的理解。在管道密集布置区域，可以清楚地区分不同的管道及其系统所属的设备。
其他BIM工程实例列表
从2010年开始到目前为止，上海市政总院已完成几十个工程的BIM应用，并对各个专业的应用进行了探索。如漫游、性能分析、构筑物出图、工程量统计、碰撞检查、施工模拟等。如表1所示，列出了其他4个典型的BIM项目及其探索内容。
表1 BIM工程实例列表
PLM技术应用案例
达索V6 PLM软件平台是基于数据库构建的系列软件平台，保证了设计文件的惟一性，不同专业、不同设计阶段都在同一平台进行，是一个无缝连接的一体化平台。这避免了由于文件相互传递、不同软件的格式转换而造成的数据遗失或混乱，并且可以通过权限的设置，不同的责任人只有修改相应责任范围内任务的权限，不同的设计人员可以相互协同设计，通过文档模板可以建立复杂的参数化模型进行快速建模生成整体模型。
PLM协同设计管理：达索V6平台
达索V6平台的PLM协同设计管理（图3），采用同一数据库管理产品从方案设计到施工运行全过程的数据，真正实现了全生命周期过程中的数据无缝连接。达索V6协同平台的管理基于B/S（浏览器/服务器），只要打开浏览器就可以登录服务器，在协同管理平台中实现所有的管理功能。提供人们在任何时间、任何地点获取三维设计项目的管理信息和模型信息以及其他相关全生命周期信息。三维模型+信息+数据库管理的模式具有项目设计、项目管理、分析一体化的优势，可以进行全过程管理和企业级管理，可以和企业管理信息系统进行无缝集成，具有强大的生命力和前景。
图3 达索V6平台的PLM协同设计
上海市政总院三维软件研发中心的大桥组和水处理组基于V6平台的软件，完成了吴江水厂、深安大桥和金山水厂探索项目的三维设计全生命周期管理，从计划安排、人员分工、建模、效果展示和成果提交审查等全过程管理工作。设计项目WBS分解在协同管理平台输入，每项任务将分配给小组的各个成员，安排好每项分工的预计开始时间和所需工作时间。
在协同管理平台中安排的WBS任务可以实时在达索平台设计品牌CATIA设计建模软件中接收，对于设计人图3达索V6平台PLM协同设计员而言，所有的项目管理过程都在后台进行无需切换到协同管理平台去进行任何操作。这也有效体现了V6平台设计管理一体化的数据库优势（图4），左边是浏览器中协同管理平台的界面，右边是CATIA的界面。
图4 在CATIA中查看协同管理平台中的项目工作任务
在协同管理平台中不仅可以管理设计完成的三维模型，还可以将项目中所有的二维图纸、设计说明文件、资料文件等进行有序管理。在协同管理平台中可以将项目的各类资料、文件和模型存放在相应的文件夹中，便于共享和查看。还可以将完成设计的模型文件提交到WBS任务树结构下作为该任务完成的成果，以便于后期的审核审查。
PLM实例1:长江大桥工程
本实例目的是为了检验达索建模软件CATIA在大桥应用上的能力和方法。为了突出CATIA对REVIT软件处理大模型方面的性能优势，本实例使用了施工图阶段的长江大桥，建模中需要建出每一个细节，包括所有螺钉和钢板，并采用了CATIA软件的“骨架+模板”的参数化三维建模方法，证明其适合于大型桥梁结构特点。
上海长江大桥全长16.63公里，其中道路6.66公里、桥梁9.97公里。主航道桥的设计方案为斜拉桥，按双向6车道设计，主塔造型形如“人”宇，塔高216米。该工程实例的三维建模重点是总跨度1430米的主航道桥，属于双塔双索面分离钢箱梁斜拉桥，由基础、主塔、桥墩、主梁、斜拉索等五大结构组成（图5）。
图5 长江大桥的主桥三维模型
建模方法，骨架驱动+文档模板。骨架为定位需要的点、线、面基本元素，文档模板可以依据不同的外部参考条件（骨架）和自身参数的变化而形成一系列的模型（此过程为文档模板的实例化）（图6）。模板为有设计规律的各类构件，如梁、桥墩和拉索等等，进行参数化建模。这种建模方法可以并行协同进行，各个构件的设计人员可以相对独立地进行设计建模。最后通过模板在骨架上的实例化实现整体模型的建立。
图6 骨架驱动和并行文档模板的桥梁模型
文档模板的建模方法在长江大桥工程实例的应用可以有效提高建模效率。CATIA建模不同于其他建模软件的一个特点就是它本身是基于参数化的，它的三维模型的基本组成都是通过参数控制的。以下是钢锚箱和主梁节段参数化文档模板的介绍。
钢锚箱文档模板发布了一系列构造参数，并附带参数设计表用于实例化生成单个塔柱的所有钢锚箱（图7），附图同时可以看出模型的复杂程度和细节程度。其参数设计表共有22组参数，每组对应一整套参数组合控制锚箱。设计表可以连Excel表格。
图7 钢锚箱模板及实例化模型
采用文档模板将一个标准主梁节段作为模板，其他类似的节段通过模板实例化生成新的节段（图8）。主梁节段的输入条件为道路中心线上对应节段的起点和终点，输出内容为钢箱梁的主体结构。主梁节段可以通过文档模板方法来大大提高多个节段的设计效率，其他大桥结构中复杂的有规律的关键节点也可使用该方法。
图8 主梁节段模板及实例化模型
通过对长江大桥工程实例的应用，我们基本上确立的骨架+文档模板的大桥建模方法，具体做法是在骨架定位的基础上，把在一个桥梁工程项目中有设计规律的各个单元做成带参数的文档模板，并确认了CATIA软件具有的性能优势，适合复杂大模型的建模，具有流畅的显示效果。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
相关文章
