67浅谈利用PDS软件实现三维工厂设计标准化高大寨1，郑新兰2，胡波2（华陆工程科技有限责任公司）1. 引言PDS（Plant Design System）软件是鹰图PP&M开发的三维工厂设计软件产品，是当今世界上最著名和应用最广泛的三维工厂设计软件。三维工厂设计是工程设计发展的必然趋势，更是衡量一个工程公司技术实力的重要因素。PDS软件是一个集成化的、多专业参与的协同设计应用系统，可以快速帮助各专业设计人员完成施工图工作；可以进行模型碰撞检查；打破专业界限，使各专业之间有机地联系起来，从而减少了施工现场因错、漏、碰、缺等设计原因而产生的修改工作，大大提高了工作效率和设计质量。采用PDS设计，不仅对设计阶段有好处，对采购过程、施工图阶段和工厂今后的维护也大有益处。PDS设计可直观地向业主展示工厂或装置区建成后的实际情景，有利于业主更直观、更准确、更快捷地做出决策，进行工程施工进度控制及生产维护。2. PDS软件的组织结构与功能2.1 PDS软件的组成为了给用户提供更好的、更强大的三维工厂设计应用解决方案，PDS为用户提供了一整套的三维工厂设计所需的专业模块，各专业模块既可以单独运行，也可以在PDS集成环境下工作。为了方便各专业间的数据共享与传递，随时检查设计的合理性，减少不必要的错误，建议所有参加PDS设计的专业在统一的PDS环境下工作，充分发挥专业间的协同作用。PDS软件主要包括以下几个模块：●管道设计模块（Piping Design）：该模块用于三维管道模型的建立，是抽取空视图、生成管道布置图和管道专业材料清单的基础。三维管道模型见图1所示：图1关于华陆工程科技有限责任公司：华陆工程科技有限责任公司是国资委下属的中国化学工程股份有限公司的全资子公司，前身是化工部第六设计院，成立于1965年，拥有工程设计甲级综合资质，可承接各行业、各等级的建设工程设计业务，可从事相应的建设工程总承包及项目管理业务和相关的技术与管理服务。公司一直致力于工程建设全过程服务，业务范围包括投资、融资、咨询、设计、技术研发、采购、施工管理、项目管理、工程总承包、进出口代理等。是首批通过质量、环境、职业健康安全管理体系认证，是国际咨询工程联合会（FIDIC）及中国工程咨询协会（CNAEC）的团体会员，拥有对外承包工程资格证书，可承包国外工程项目，对外派遣实施境外工程的劳务人员。先后完成了包括40多项总承包在内的大中型项目1000多项，设计产品200多种，新工艺、新技术开发100多项，并拥有专有技术和专利技术30多项。所属行业：化工摘要：设计标准化是近几年工程公司信息化建设的重要内容之一，本文通过介绍三维工厂设计软件PDS的结构、功能和工作原理，让更多的工程设计人员了解三维工厂设计的理念；作者希望通过这篇文章的介绍，让更多的用户懂得如何利用PDS软件实现三维工厂设计标准化，提高设计质量，并为业主建造一个优质、高效的数字化工厂。涉及的鹰图PP&M产品：■PDS■SmartPlant Review浅谈利用PDS软件实现三维工厂设计标准化

68●设备模块（Equipment Modeling）：该模块用于三维设备模型的建立，是生成设备布置图、管道布置图、管口方位图的基础。三维设备模型见图2所示：图2●结构模块（FrameWorks）：该模块用于建立三维结构模型，是生成结构平立剖面图、管道布置图、结构专业材料清单的基础。三维结构模型见图3所示：图3●电缆桥架模块（Electrical Raceway）：该模块用于建立三维电缆桥架模型，是生成电缆桥架平立剖面图、管道布置图、电缆桥架材料清单的基础。见图4所示：图4●单管图提取模块（Isometric Drawing Manager ）：该模块用于抽取管道空视图，并交付施工单位进行现场预制和安装。空视图中的所有数据均来自于三维管道模型和项目数据库。见图5所示：图5●图纸管理模块（Drawing Manager）：该模块用于从三维模型中生成相关专业的平立剖面图，以指导施工单位进行现场安装。图6所示为烟台万华项目所生成的一张管道平面布置图：图6●碰撞检查模块（Interference Manager）：该模块用于检查三维工厂模型各专业是否存在碰撞，设计人员可以随时检查、及时修改，以确保施工现场安装的顺利进行，提高设计质量。●材料报告模块（Report Manager ）：该模块用于生成建造该工厂所需要的材料报告，并交付采购人员进行材料采购，以确保材料的正确性和准确性。●参考数据库管理模块（Reference Data Manager）：该模块用于建立三维工厂模型所必需的设计数据，包括：管道材料等级库、管道材料描述库、标准注释库、物理尺寸库等。该模块是PDS软件的数据管理中心，是决定PDS软件能否顺利使用的关键所在。

692.2 PDS 软件工作逻辑图PDS软件不能够独立运行，其必须运行在图形支持平台MicroStation/J环境中，图形文件存于项目模型文件夹下，设计数据保存于后台数据库中，并通过RIS接口访问数据库（见图7）。图72.3 PDS软件运行网络拓扑结构PDS是基于S/C模式的三维工厂设计应用系统，服务器包括PDS项目服务器、PDS许可证服务器、用户注册与登录管理服务器、项目数据备份服务器等（见图8）；合理的网络规划和安全可靠的服务器是PDS稳定运行的保障。图83. PDS项目实施标准化合理的实施方法和步骤是确保PDS项目顺利开展的关键，主要体现在如下几个方面。3.1 PDS项目组织结构PDS是一个庞大而复杂的多专业参与的三维工厂设计集成系统，没有一个好的项目组织结构，将会严重制约PDS的应用，影响整个项目的设计质量和工程进度。经过多年PDS项目运作的成功经验，我们建议采用图9所示的项目组织结构开展PDS项目并且严格规定人员职责，做到让专业的人，从事专业的工作。图93.2 PDS系统管理标准化完善的系统管理是顺利实施PDS项目的关键，而顺畅的网络环境和应用软件的正确配置是完成PDS项目设计的基础，只有这样才能保证所有参与PDS的设计人员有一个良好的系统环境。合理的人员授权是保证多专业协同设计的数据安全保障，可以避免人为因素造成的误操作，或项目数据丢失。用户的权限越大，对项目造成的危害越大，因此，应根据人员参与项目角色的不同，授予不同的权限。完善可靠的项目数据备份是必不可少的，是保证项目可靠运行的重要手段。不要在用户操作模型的情况下进行项目数据备份工作。为了防止因服务器硬盘故障导致的数据丢失，应定期将服务器上的数据备份到磁带上或刻录到光盘上，以确保项目数据万无一失。PDS系统管理工作贯穿于工程项目的全过程，是保障PDS成功应用的一项必不可少而又繁琐的日常工作，千万不能疏忽大意。3.3 PDS项目标准化的主要组成●项目建立标准化：PDS项目建立首先要进行必要的初始化参数设定（见图10），如：管线号表示方法、文本大小、工艺参数、模型分区和模型命名规则、坐标系定义、坐标表示方法等。如果设置不当，对整个项目影响较大，尤其对最后生成施工图带来很大影响。这样势必会增加大量的重复劳动，影响工程项目进度。因此，为了保证快速、准确地建立PDS项目，建议采用模板化的项目建立方法，以便实现PDS项目建立的标准化。图10浅谈利用PDS软件实现三维工厂设计标准化

70●项目配置标准化：为了确保PDS项目的可操作性、可复用性、可维护性，并为项目移交提供完整而可靠的数据，项目配置标准化显得尤其重要，如下配置文件（见图11所示pds.cmd文件内容）决定了项目目录结构和用户访问项目数据的统一性问题。图113.4 参考数据库建立标准化参考数据库是进行PDS设计的核心，没有数据库支持的PDS，什么也干不了。因此，建立丰富而准确的数据库信息最为关键。在工程项目运作过程中，PDS需要建立正确的管道等级数据库（us_pjstb.l）、材料描述库（us_shbom.l、us_lgbom.l）、物理尺寸库（us_pcdim.l）、图型参数库（pip_gcom.l）、标识描述库（labels.l）、标准注释库（std_note.l）等，并可根据实际工程需要随时补充相应数据，以满足工程设计需要。各专业数据库，一般由本专业人员创建，数据库的正确性直接影响到PDS模型建立是否成功，也直接影响模型材料汇总的准确性。要建立一套完整的参考数据库，用户不但要熟悉PDS数据库结构、各种数据库表的命名方法和数据格式，而且要制定统一的产品编码规则、统一的产品标识，这样，经过不断积累，就会形成一个庞大的工程数据库，为今后快速启动PDS项目提供可靠的数据来源，为PDS项目顺利开展打下坚实的基础。3.5 模型建立标准化为了规范三维工厂模型（见图12所示）的建立并有效进行模型审查，同时满足数字化管理工作，在使用PDS软件时采用统一的命名规则是行之有效的方法。建议采取如下命名规定：●区域命名规则：专业名称+主项代号。专业名称用如下字母表示：A（Architecture）建筑专业模型区域C（Civil）总图专业模型区域E（Electric）电气专业模型区域F（Fire protection）消防专业模型区域H（HVAC）暖通专业模型区域I（Instrument）仪表专业模型区域T（Telecom）电信专业模型区域M（Mechanical）设备模型区域P（Piping）管道专业模型区域S（Structure）结构模型区域U（underground Piping）地下管网模型区域示例：区域（主项）名为P662：表示主项代号为662的管道模型区域●模型命名规则：主项代号+专业名称+模型序号。专业名称用如下字母表示：A（Architecture）建筑专业模型C（Civil）总图专业模型E（Electric）电气专业模型F（Fire protection）消防专业模型H（HVAC）暖通专业模型I（Instrument）仪表专业模型T（Telecom）电信专业模型M（Mechanical）设备模型P（Piping）管道专业模型S（Structure）结构模型U（underground Piping）地下管网模型示例：模型名为662P001：表示主项代号为662的管道模型，模型序号为001。图123.6 PDS用户化工作标准化建立三维模型的终极目标就是要生成正确的施工图和准确的材料报告。而用户化工作就是为了实现这一目标而进行的。为了满足工程设计实际需要，用户化工作在PDS设计工作中是十分必要的，其中包括管段图的用户化、平立剖面图和材料报告的用户化等。在提取管段图时，应合理配置管段图参数控制文件（OPTIONS文件），它包含有大量的控制开关，包括设计数据提取，图形颜色、线型、线宽定义，图面文本样式与大小设定，图形符号样式，

71文本节点定义，图框与图签内容定义等。用户化工作也是PDS应用标准化工作的一部分，是关系到设计成品质量的关键所在。4. 结论● PDS是一个多专业参与的、集多种功能于一身的集成化应用系统，要完全掌握该软件并非易事。对于设计人员来说，其精力主要集中在方案设计、设计优化和工程设计等范畴，他们对软件的使用很难保证持续性。要用好PDS，就需要建立一个强大的技术支持团队。该团队成员必须具备刻苦专研、敬业奉献的精神。该技术支持团队是工程设计人员的坚强技术后盾，是保证PDS顺利应用的技术保障，也是企业在三维设计技术上保持可持续发展的技术依托。●要用好PDS软件，必须建立一套完整的标准化工作流程和工作规范，包括PDS项目建立模板、参考数据库建立、项目组织结构、项目所用种子文件的统一规定等，标准化工作对于提高工程设计质量、工作效率、经济效益以及提高工程技术人员的技术水平都起到了十分重要的作用，是工程公司技术实力的体现。● PDS软件仅仅是一种工具，不可能代替设计人员的工作，也不要希望PDS什么工作都能干，要充分发挥PDS的作用，必须引起相关专业领导与项目经理的高度重视，并必须制定一套完善的项目实施与管理制度。●要用好三维设计软件，离不开公司领导和项目经理的高度重视和支持。参考文献：[1]《PDS_Project_Setup_Technical_Reference》·Intergraph Corporation·June 2011[2]《PDS_Project_Administrator_PD_Project》·Intergraph Corporation·June 2011浅谈利用PDS软件实现三维工厂设计标准化