PDMS3D的工程化应用

第7期收稿日期：2014－05－26

作者简介：梁亚栋（1982—），男，陕西渭南人，

本科，工程师，主要从事石油化工管道布置设计。PDMS 3D 的工程化应用

梁亚栋，

刘三军，罗智平（中国五环工程有限公司，湖北武汉

430223）

摘要：在学习理解PDMS 3D 软件的基本工具、数据库体系和规则的基础上，通过开展用户化定制、数据库建立、与相关软件的无缝对接、成品输出定制等工作，实现了三维设计软件PDMS 3D 在EPC 项目设计中的成功应用。同时，笔者提出了一些合理的建议，供使用该软件在类似项目上参考。关键词：PDMS 3D ；二次开发；三维设计中图分类号：TQ018

文献标识码：B

文章编号：1008－021X （2014）07－0157－02

PDMS 3D Engineering Application

Liang Yadong ，Liu Sanjun ，Luo Zhiping

（Wuhuan Engineering Co．，Ltd．，Wuhan 430223，China ）

Abstract ：3D engineering software PDMS 3D has been successfully applied to EPC project via user customization ，establishment of data base ，seamless interfacing with relevant softwares and product output ，which are based on a study of PDMS 3D basic tools ，database system and rules．Also ，the author brings forward some reasonable advices ，which are worthy of reference to the similar projects using this software．

Key words ：PDMS （Plant Design Manager System ）；secondary development ；3D design

1背景

目前工程设计的手段有两种，传统的CAD 二维平台和

新兴的三维设计平台，其中的代表分别有AUTOCAD 和PDMS 、PDS 、AutoPLANT 等

［1］

。从长远来看，三维设计平台

是未来设计发展的方向。因为三维设计平台和CAD 平台最大的区别是，三维设计平台是一个基于数据库的平台，设计后期所有基于数据的操作和管理都可以程序化处理，为设计的标准化和程序化提供了可行的解决方案。中国五环工程有限公司具有10年以上三维设计经历，期间积累了60多个大型项目的三维设计应用经验，从而形成了丰富的技术储备。本文就PDMS 3D 的工程实际应用做一个浅显的分析总结。

2PDMS 的应用

2．1软件的先期学习和掌握

在PDMS 全面投入工程设计之前，我们组织了多专业人员全面学习PDMS 的各项功能，了解了软件的安装、配置，掌握了该软件的基本构架，数据库体系和规则。特别针对三维管理人员进行了单独的二次开发的培训。

2．2项目应用配置

2010年，PDMS 软件以多专业协同模式在实际工程项目开始应用。针对项目的工作内容和专业人员分解情况，在PDMS 中完成了项目的层级架构搭建。根据工作内容的不同，进行多种权限界定，并建立相应的权限组予以约束，在工作便捷的同时又保证了项目安全。

2．3数据库建立由于原版软件数据库的管件元件采用的是美国标准，

而我公司承担的工程项目大多采用中国标准，如（GB 、

SH 、DL 等），固而基础数据库需要重新建立。2．3．1

规则定制和数据库建立

根据公司标准材料编码规则和格式以及相应的工程规则要求，需对数据库的编码规则（Code ）进行了用户化定制，使其与标准材料编码系统相对接，形成统一的公司级材料编码。数据库编码规则的定制，涉及到数据库的管理、数据调用方式、数据间的属性关联、成品输出的属性定制等诸多方面，需要系统化的考虑。基于用户的需求，我们建立了管件的中国标准数据库、特殊件及仪表元件数据库、各类规格类型的桥架数据库、美标和中国标准的型钢数据库等。2．3．2

软件开发

材料编码和数据库的建设是一件工作量巨大的基础工作。特别是对于大型项目，材料种类繁多，数量大，为此公司引入材料管理软件系统与PDMS 软件相结合，在材料等级库中，为每个材料都设置了材料编码，并自动生成对应的采购编码。在项目后期，采购编码系统为工程的采购和施工管理提供基础技术支持。

工程数据信息的共享。在项目设计过程中，通过二次开发，可将PDMS 模型数据直接导入到CAＲSAＲII 中用于应力分析，提高了工作效率；在后期的项目实施阶段，PDMS 可以将相关的数据信息直接导入到管道施工管理软件中，实现EPC 项目管理中，现场管道的施工、焊接和检验信息化管理。

2．4三维模型设计

PDMS 3D 是以管道布置设计为主的多专业协同工厂布

置设计系统。在设计过程中，管道专业、给排水专业、结构、土建、仪表、电气等专业均在PDMS 3D 设计环境中建立三维实体模型参与三维设计，从而实现工程多专业的协同设计。

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751·梁亚栋，

等：PDMS 3D 的工程化应用

山东化工

应用PDMS进行工厂设计的目标在于100%模拟反映现场实际情况，减少现场设计变更，提高设计质量，基于三维模型数据库，自动生成管道单线图，管道布置图，材料表等，强调工程数据流转，有效缩短设计周期。

2．4．1准备阶段

在项目前期，PDMS工作的重点是基础数据库的建立和设备、结构的初步输入。基础数据库是整个项目的基础，它包括管道元件库，设备管嘴等级，螺栓等级，保温等级，管道等级，供设计人员在建立设备和管道等模型时候选用。基础数据库的任何一点小疏忽，都会给后续的工作带来连锁错误，对设计质量产生致命的影响，所以必须要投入足够的重视。

2．4．2设计阶段

在数据库管理人员建立材料等级的同时，设计人员可以在各自划分的工作区域内，接收设备数据条件建立设备三维模型。管廊，设备框架及装置内的建构筑物也可以在此阶段依据接收到的条件建立初步的模型，为以后管道布置设计工作提供参照。管道布置设计人员的工作是建立三维管道模型，并对前期的设备及结构等模型进行完善以达到进行碰撞检查的要求。管道布置设计是每个项目最为重要，最耗费时间，也是最容易出现问题的阶段。此阶段各个专业间条件的不断往返，变更也增加了布置设计工作的难度。灵活有效的运用PDMS的各项功能，从工程实际需求出发进行适当的二次开发，本土化定制，合理改善工作流程，才能在保证设计质量的同时最大限度的满足项目进度要求。

在设计中，条件往来耗时多，且对后续专业的影响大。针对这种情况，经过二次开发，我们将焊接工作量表、管道延长米数、楼面开孔条件、预埋件条件、管口方位图等条件自动从模型中生成，发给其他专业，避免重复工作，既减轻设计人员的工作强度，缩短工作周期，也提高了工程设计的质量。

采用PDMS3D软件的项目多为EPC总承包，工程项目投资预算控制严格，工程周期要求短，往往是设计与采购交叉进行。PDMS3D三维设计手段可方便地自动生成不同阶段的材料表和单线图等，有效地支持项目要求，为缩短整个项目的建设周期提供支持。与材料管理软件相结合，满足分阶段提出采购材料的要求，同时保证采购信息的准确。2．4．3完成阶段

在工程设计后期，管道设计人员可以依据最终条件完善PDMS3D模型，并进行碰撞检查。通过布置专业内部校审、多专业共同审核、以及有业主参与的模型审查等多种方式进行设计校审工作。经审核通过后的模型，可以自动生成施工图设计文件，管道单线图，管道平面布置图，管道材料总表，管架表等。

3注意事项

如何确保三维模型数据准确性，如何准确有效的利用三维软件表达设计理念，提高设计水平，还需要在不同的阶段，有所侧重。

3．1设计过程的控制

设计人员要严格依据项目PDMS三维设计规定，规范工作习惯和方法，避免模型输入中产生错误。专业设计负责人需要制定详细合理的设计进度和量化的阶段性目标，保证各专业间有效及时的沟通。3．1．1PDMS模型设计

利用PDMS进行管道布置设计，不仅仅是管道外形的模拟，更是为了方便后期数据库自动出图以满足现场施工需要，进行各种材料统计保证采购进度和准确性。在严格执行三维设计规定及PID要求下进行布置设计，确保输入各专业设计数据的准确性是对每个设计人员的基本要求。3．1．2设计条件的变更

在设计过程中，设计条件的变更是在所难免的，因此在PDMS设计中需要特别注意条件版次的变更，最终版数据一定要按照入库条件及时正确输入，否则不但不能真实的展示项目的实际情况，反而会对设计工作造成误导，导致设计质量的整体下降。例如在模型审查的时候没有发现问题，现场施工却发现有碰撞的情况，其原因就是某些专业条件的变更没有及时更新到模型中导致的。

3．1．3PDMS设计校核

三维设计与二维设计校核相比更加直观，更加全面，更快速灵活，还可以贯穿设计全过程全方位。PDMS的设计校核可分为系统自动校核和人工校核。目前应用成熟的系统的自动校核包括二/三维一致性检查，碰撞检查，数据一致性检查，生成报表检查，材料等级分界检查等。

报表检查的扩展性很强，可以对仪表，管件，管线气液袋等进行检查。人工校核是在三维模型设计过程中，校审人员可以随时在模型中进行校审，直观方便，可以是管道布置专业内部校审，也可以是阶段性进行多专业共同审核。

3．2PDMS设计成品

三维工厂设计系统是基于数据库的，强调数据管理和数据一致性流转，一旦完成设计建模并通过校审后，可以自动生成施工图设计文件。系统经过客户化和二次开发后可以达到后续文件生成的全自动处理，不需要进行人工干预，极大的提高了设计效率。根据与国外工程公司的合作经验，对于系统自动生成的管道空视图，校审人员须逐一依照PID及材控文件进行检查，确保设计成品与相关文件相一致。

4结论

PDMS3D设计软件的应用，在提高了设计质量和效率的同时也改变了工程项目的传统工作模式。目前在管道布置专业已经有比较深入的应用，多专业的协同设计也已经全面展开。但仍有大量的工作有待持续改进，从而进一步提高和加强软件的应用水平和能力。

PDMS与现有的工程技术密不可分，是一套完整的工程项目管理的制度和方法体系，我们需要以PDMS不断深入应用为契机，利用数据库可扩展可转换等特点，将项目的设计，采购，施工形成有效准确的相互关联，相互支持，以覆盖整个项目的全生命周期，做到EPC工程经验和三维设计系统的互相促进，共同发展。从而提高设计和管理的质量，降低工程资本和运行成本的压力。

参考文献

［1］郭颖．SmartPlant3D的工程化应用［J］．中国勘察设计，2014（1）：89－91．

（本文文献格式：梁亚栋，刘三军，罗智平．PDMS3D的工程化应用［J］．山东化工，2014，43（7）：157－158．）

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·SHANDONG CHEMICAL INDUSTＲY2014年第43卷