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岭澳核电站惯例岛三维模型设计特点简评

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  • 发布日期:2009-12-08 13:43
  • 有效期至:长期有效
  • 技巧区域:广东湛江市
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详细阐明

朱 明

(广东省电力设计研究院,广州 510600)

  摘 要: 三维设计技巧是当前世界上广泛采用的先进设计方法。通过回想ALSTOM与广东电力设计研究院(GEDI)在岭澳核电站工程中开展的三年多的三维合作设计经历,论述了在设计过程中成功运用的一些设计管理措施及利用程序,并就核电设计自主化引进三维设计技巧的重要性、我们目前尚存的不足以及应当开展的筹备工作等方面给出了一些思路。

  要害词:608彩票开奖网 三维设计技巧 经验 差距 思路

  Abstract: 3D-model design is currently an advanced design method widely used all over the world. By reviewing the cooperation between GEDI and ALSTOM in Ling'ao 3D design over the last 3 years, this paper illustrates the regulations and applied procedures successfully used in the design process, and gives the opinions about the importance of introduction of 3D technique to design self-reliance for the Nuclear Power, the current inadequacy in application, and the preparatory work to be carried out etc..

  Key words: 3D Design technique Experience Inadequacy Opinion

  进入90年代以来,随着以Microsoft和Intel公司为标记的信息技巧产业的迅猛发展,盘算机赞助设计技巧(CAD/CAE)在工程咨询行业得以广泛地利用。目前,一些国际性的大工程公司CAD/CAE的利用已经贯穿于全部工厂项目设计的全过程,从工艺分析开端,将盘算成果主动传递给工厂设计系统的二维和三维数据库中,以三维数据库为核心,各设计专业(工艺、系统、管道、仪表、电气、设备、土建、暖通、热工等)均在统一的二维和三维模型上展开协同工作,最后完成碰撞检查、详细设计、材料统计等。

  英法阿尔斯通(ALSTOM,下同)公司是岭澳核电站惯例岛的设备供给商,其在工程CAD/CAE利用领域采用的技巧重要是以Intergraph的PDS(Plant Design System --三维工厂设计系统)为主。为完善其数据库的建设,进步设计和采购等工作的技巧和管理程度,在此次岭澳核电项目标工程设计中,ALSTOM公司也首次将三维设计技巧引入核电站的设计领域。GED于1994年介入岭澳核电站的项目建设,自始至终参与和关注核电项目设计自主化的过程。核电站的惯例岛是核电设计工作的一个重要环节,为学习1 000 MW级的核电惯例岛设计,GEDI与ALSTOM于1996年10月签订了岭澳核电站惯例岛三维设计合作合同。根据合同的请求,GEDI作为ALSTOM公司岭澳项目中国的设计合作伙伴,在院内组建设计办公室,采用ALSTOM的管理程序、技巧成果和设计经验,利用美国Intergraph的PDS软件,与ALSTOM公司一起联合开展岭澳核电站惯例岛三维模型设计。

  经过长达3年多的共同工作,目前电站惯例岛的三维设计工作已经基础结束。在这段工作过程中,中外双方在设计思想、操作程序和工作方法上的一些差别,也曾使工作走过一些弯路,涌现过一些这样和那样的问题。但通过不断地学习和适应,GEDI的设计人员攻克了重重难关,最终美满地完成了全部工作任务,顺利完成三个合同子包的工作内容,得到英国同行的赞成。

  与ALSTOM公司的设计合作经过了派遣学习、直接参与和独立工作等三个环节,在中、英工作的这段时间里,设计人员充分领略了壮大的三维设计系统的优越性、国际工程公司严格的工作程序、工程管理和盘算机管理系统。作为世界最大的电力设备供给商之一的ALSTOM公司,其在工程设计程序、盘算机网络建设和管理、CAD/CAE技巧管理及工程文档管理等各个方面都有着很多值得国内的工程咨询单位借鉴和学习的处所,特别是在国内设计单位走向市场化、国际化的过程中,更加有必要懂得国际通用的工程设计的管理方法和程序。为使大家能够共同分享这次与国外工程公司合作的可贵经验,以下就ALSTOM公司在工程设计中的一些管理和设计特点作一个简要的介绍。

1  程序管理贯穿于设计工作的每个环节

  就工程设计过程中的每一个环节,ALSTOM均有详细的程序文件和具体的操作指南加以把持和规定。双方合作之初,由于时间及语言等多方面的原因,曾涌现中方工程师对ALSTOM的管理程序懂得不深或器重不够,导致双方技巧人员的争执和曲解,但在懂得和分析程序文件后,解决问题的最有效方法依然是对程序的充分贯彻和履行。

  在岭澳核电站项目标工程设计中,ALSTOM公司利用的文件及程序来自不同的方方面面,从不同的侧面规范了工程中的每一项运动。在这其中重要包含:

  (1)岭澳核电工程惯例岛设备供给合同:规定了项目设计中利用的工程标准及相干的电站技巧请求。

  (2)岭澳核电公司制定的有关工程程序文件:规定了项目设计中的工程编码、设计文件和图纸编制请求等具体信息。

  (3)ALSTOM公司的质保把持文件:规定了设计过程中每一个流程的把持和管理方法。

  (4)针对Intergraph的PDS三维设计系统及其他利用软件制定的操作规定和出图请求:专门利用于软件系统的制图和盘算请求。

  (5)ALSTOM公司的标准数据库文件:联合合同的请求,制定出适应于工程特点及公司标准的数据库利用文件,规定了设计中的材料和部件的选用原则。

  由于有了以上的程序和文件进行全过程、全方位的把持和管理,工程项目管理者可以将更多的精力集中于选定技巧路线和优化技巧方案等工作,从总体上保证了工程项目在保质、高效的情况下顺利开展。当然,在这里我们并不能认为有了全面的程序文件就能够完整确保工程的顺利完成。在工程的进行中,工程管理者还是需要不断地通过直接和间接的手段对工作成果进行监督和检查,以断定工程目标是否能够正常达到。

2  严格的盘算机系统管理系统

  建立严格的盘算机及网络的管理系统是开展大型项目三维设计的基础条件之一。三维工厂设计是具有较高的集成度、贯穿全部工程设计过程的大型设计系统。完成一项大型核电工程的三维设计需要众多专业的工程技巧人员在网络上协同工作,相互配合。因此,除了完善的工程把持程序以外,盘算机及网络系统的操作、掩护和管理亦是十分重要的组成部分,有效地组织和掩护盘算机及网络系统是确保全部项目工程设计顺利实现的根本保证。

  ALSTOM对盘算机及网络的管理规定是十分严格、详细和具体的。ALSTOM公司是采用WINDOWS NT的"用户帐号"和"口令字"作为加密的网络管理系统。每一位在网络上的工作人员需要进行帐户和操作权限的验证,以有效确保网络资源的应用和安全;为使网络资源得到充分地利用和共享,在具体的盘算机操作方面,小到对每一个模型的命名、工程文件的建立和存储路径都有着详细的规定或指令。归纳起来,具有如下的一些特点:

  (1)国外的工程公司广泛施行项目经理负责制,针对宏大的三维设计工程,如岭澳核电站这样的大型三维模型,ALSTOM专门安排有两位IT工程师(也请求GEDI在设计办公室设立一名IT工程师),同时对项目经理及IT部门负责,协助进行三维设计,并供给对盘算机和网络的掩护。

608彩票开奖网  (2)为了能够有效地把持全部网络系统及掩护工程设计成果的安全,对盘算机网络采用了详细的分级管理的措施。对不同专业和技巧请求的设计管理人员,IT工程师在盘算机网络上赋予不同操作和管理权限的帐户,并请求设计人员严格按其给定的帐号和口令登陆网络。

  (3)严格的日、周、月数据备份制度确保工作安全及连贯。个人操作的失误、盘算机系统本身的故障、盘算机病毒等都是致使盘算机涌现问题的常见原因。对于岭澳核电站惯例岛这样的宏大设计项目,共同设计成果的丧失往往意味着宏大的丧失。因此,在盘算机系统中履行严格的备份管理是十分必要,也是十分重要的。

  (4)对硬盘中的文件目录、电子文件的格式、电子文件的内容、存储方法及路径等都有着详细而具体的限定。过细的规定看上去也许非常烦琐,甚至在某种程度增长了设计者的工作量,但对于把持和管理全部工程乃至全部公司的电子文件却将是十分有赞助的。类似于图纸和文件的规范化,对于电子文件来说,内容规范、格式统一和名称代码易于辨认是将来的应用者进行查找、管理和修正的必要前提,也正是有了这样的限定,才干确保项目参与人真正共享资源信息、管理者监控工作成果和工程进度。

608彩票开奖网3  严格的文档处理和管理制度

  在全部设计过程中,ALSTOM对文档的处理和管理也给我们留下了深入的印象。工程文档包含工程程序、设计标准、参考图纸材料、设计成果文件等,它既是工程设计的源泉,又是工程设计的成果,对工程项目标开展和实行都起着重要的作用。

608彩票开奖网  岭澳核电项目与国内设计单位以往参加的惯例设计项目相比,在图纸管理系统上有着十分明显的差别。核电工程的文档系统较为宏大和繁琐,图纸文件以版次出版,由A版开端逐步提升以反响设计的变更和修正。与国内目前的文件档案管理情势相比,ALSTOM不单强调集中的文档管理,对项目工程组的文档管理也是十分器重的。

608彩票开奖网  (1)采用文件归档管理程序严格把持来往的图纸、文件和材料。文档管理程序对图纸文件的归档方法、归档状态、归档类别和所需的操作过程都有着详细的规定。在项目履行过程中,工作组负责人要指定技巧人员负责管理工程文件,从而确保工作文件开放而有序。

  (2)对文件的版次更新和归档加以严格规定。在出版或收到新版的材料后,旧版文件和图纸要及时进行标识或予以烧毁,以确保应用者获取最新的信息。

  (3)强调文件的及时回位。对工程队伍的每一个成员而言,工程文件档案应是完整的和公开的,安排专人兼负文档的管理,保证了对共享文件材料的更新、跟踪及复位。

608彩票开奖网  (4)有效的文件分发制度。工程人员及时控制和懂得工程项目标有关信息是保证项目顺利开展的必要的措施。对于来往的文件,项目负责人根据文件的重要性和关联性及时分发或传阅给项目参与者(通过纸质文件或盘算机网络来实现),确保了工程信息顺利正确地传到每一名有关人员。

  (5)强调对过程(中间)文件的保存归档。工程过程文件不单记载了设计过程中各个参与人责任区分的重要根据,它同时也反响了设计内容的修正和变更,是对工程的形成进行追溯的最佳文件。按ALSTOM专家的话说,设计人员应当让每一个对文件内容的修正都反响在工程的过程(中间)文件中。由此可见,ALSTOM对过程(中间)文件是十分器重的。

  综上所述,我们可以看出ALSTOM在工程设计中运用的是现代的过程管理的思路。制定的程序和规定规范了设计过程的每一个环节,突出对设计的打算、过程及成果的事前、事中和事后的把持和管理,强调对事件的追溯和反馈,以不断地进步工程设计质量。这些管理的措施都是国内设计单位在工作中可以学习和借鉴的。

4  三维设计技巧的运用及开展三维设计所需的条件

  现代IT的迅猛发展为设计行业进步工作效率、改良工作质量、减轻劳动强度供给了技巧基础。我国的电力设计单位在盘算机利用领域起步较晚,又长期存在着器重不够和投入不足等问题,目前对盘算机赞助设计的利用还仅限于各专业的单项利用,无企业级网库支撑,管理软件与工程利用软件脱节,信息共享程度低。

  三维工厂设计系统包含了目前世界上最新的工厂设计思想。目前,国际大型工程公司广泛建立了以三维模型库、工程数据库为核心,工程项目管理为主线,CAD/CAE、MIS、0A密切联合的一体化的"集成利用系统",可供给从市场预测、投标报价、方案优化、设计质量、成本把持、工程图档管理、设备采购、施工建造等全方位的技巧支撑。仅就工程设计而言,三维设计技巧具有多方面的优越性,它不仅可以缩短工程设计时间、使设计更趋标准化、进步质量及减少错池,而且可以方便材料的采购管理和简化部件的加工。此次与ALSTOM合作进行的岭澳核电站惯例岛三维模型设计开创了我国在核电工程中应用三维设计技巧的先例。虽然在此次合作中,GEDI还没有全面参与项目标制定和方案,只是承担了其中的部分工作,但由此也使我们感受到三维设计对于进步设计技巧程度、实现核电设计自主化的突出作用。以下,就三维设计技巧的特点及未来发展三维设计所需具备的一些基础条件,谈谈我们目前尚存的差距及几点不成熟的建议。

  (1)目前尚存的差距。总体来说,我们与国际工程公司在盘算机设备、软件利用、人员素质、项目管理等方面还存在较大的差距。但伴随着近年来盘算机行业的高速发展,目前国内一些大型的设计院在硬件方面的差距已经不是很大,特别是90年代后期我国盘算机程度的迅速进步,硬件配置已不是重要抵触,值得我们注意和思考的重要有以下几点:

  a。 技巧与经验的积累。我们原有技巧与经验积累的思路和结构己不能适应盘算机及网络技巧高速发展的需要,工具与方法变了,思路和结构也要跟着变。国外工程公司现均以工程数据库和三维模型库为核心,经验的积累、方案的优化己变为对工程数据库的补充和完善,从而保证了最终版本的唯一性和信息高度共享。而我们由于缺乏先进的整体结构和技巧积累的有效机制,很难对已完成的众多工程进行提炼总结,来领导以后的工程;大多数的积累只是为了低程度的重复利用。

  b. 系统集成与软件利用方面。大型工程公司高度集成的利用系统是在新的盘算机技巧利用的基础上实现其工程项目管理的有效手段。由于我们目前还仅限于CAD及MIS系统的单项利用,无企业级网库支撑,管理软件与工程利用软件脱节,没有完整的数据库,信息共享程度低,引进软件力度不够、不成系统、用户化程度低,因而不能适应大型工程的设计请求。

  c。 人员素质的请求。盘算机技巧的发展对专业技巧和项目管理提出了新的请求。AutoCAD操作、WPS、WORD文字编辑、网络浏览等简略的盘算机利用尽管在我们的技巧管理人员中还不普及,但却已经远远不能满足三维模型设计和全面现代项目管理的请求。目前各大设计院最缺乏的就是外语基础好、熟悉盘算机技巧又精通本专业的复合型人材。

  (2)急需进行的筹备。三维工厂设计不同于一些传统的CAD利用,它是将全部工厂的各个组成部分拆成一个个的单体分步模仿到盘算机中,然后在此基础上进行碰撞检查,再抽取需要的设计成品和文件。正如一个大型的核电站的建设需要几十个专业的数千名工作人员紧密配合,完成一个核电站的三维模型设计,需要设计单位多个专业几十上百人在一个共同的软件利用环境中进行有序地分工与合作。由此可见,推行三维设计首先需要利用我们现有的设计机构,联合三维设计的特点,对机构、管理和培训等工作进行调剂,以建立起完善的适应现代工程项目设计管理的机制。

  a。 造就优良的项目负责人。正是由于三维设计是一项在盘算机网络上的集体劳动,在项目标打算、和谐和管理方面有了很多新的特点。项目开端前,除了现有的工作职责以外,项目负责人还须熟悉三维设计的原理,对全部项目标各个部分进行统一的方案和安排,使所有的设施能够被统一、有序地进行模仿,同时也要让所有项目设计参与者很明确地懂得自身的工作和全部工厂模型的其他部分。项目进行的过程中,项目负责人需要制定详细的工程进度,和谐好各专业的模型输入,以使全部工程的设计能够同步、平滑地推动;对于设计进行中涌现的问题,项目负责人需要及时从盘算机上懂得情况,并提出意见;不同于惯例的设计工作,采用三维设计时所有的管道轴侧图和厂房的平、断面安排图的提取工作是在模型输入结束并检查无误后才进行的。此时,项目负责人需要全面和谐各设计人员抽取和校核图纸,并负责最终设计成品的出版和汇总工作。

  b。 针对模型设计的特别性,需要制定新的设计管理程序。三维模型中的单个模型只是作为工厂整体模型的组成部分,各个部分既是相对独立而又是紧密相干的。设计成品多是在工程的收尾阶段才同时出版,以保证图纸信息的一致性和正确性。针对这些特点,需要对模型设计、电子文件的评审等设计步骤制定相应的程序加以把持,从而保证最终成果的正确性。

  c。 全面规范盘算机及网络管理。盘算机是保证三维系统正常运转的重要依托。三维工厂设计系统请求大家在一个共同的设计环境中联合展开工作,规范的盘算机管理是开展三维设计必不可少的保障。目前,国内的电力设计单位在盘算机管理方面无论从软件还是硬件上都还没有形成一套周密、完整、全面的规章。网络建设处于起步阶段,软件的利用极不规范,对盘算机或网络中采用何种文件格式、文件名称、文件的存放地址、文件的内容情势等无统一规定,对设计成果的掩护和管理也十分不完善。

  运用三维模型设计必须从根本上转变这一现象,我们需要制定出一系列完整的盘算机管理程序和规定,对工作过程中的每一个细节加以限定和管理,只有这样才干保证设计能够顺利地展开,设计成果正确唯一。

  d. 致力造就高素质的人才。鉴于盘算机软件技巧的发展现状,一些著名的、成熟的三维设计软件均还是由国外大型软件公司开发的,它们的操作利用语言基础用的是英语。另外,由于三维设计软件系统宏大和软件的操作复杂、联合公司的特点和国内习惯的二次开发工作量大,因此,要熟练运用这样的系统,设计人员需要非常熟悉盘算机的基础操作和具备相当的CAD利用程度。更为重要的是,采用三维设计系统需要制定详细的利用和管理程序,每一位设计参与人员都必须熟悉、控制和履行这些把持和管理程序。可见,造就一批高素质的设计人员是全面开展三维设计必不可少的条件。
 

 
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