近年來,隨著計算機技術在各(gè)個領域的應用,湧現出一大(dà)批新技術,三維(wéi)設計技術也從這些新技術中湧現(xiàn)出來。三維設計技術可以通過計算機中的三維設計(jì)軟件,將設計師想象出來(lái)的零部件模型形象地展現出來,從而以三維模型為指導依據進行產品的生產,以及產品自身的性能大大改(gǎi)善。如今,鄭州三維設計技術已廣泛應用於工程設計領域,發揮了不可替代的作(zuò)用。但是,由於各行各業使用的3D軟件數量眾多,功能也參差不齊。因此,三維設計在各個領(lǐng)域的應用現狀和發展也(yě)各不相同。本文分析了主流三維設計軟件在石油行業、化纖行(háng)業的應用現狀,探討了3D設計的發展趨勢。
1、我國目前3D設計軟件的應用環境(jìng)及軟件分析
在目前我國石油工業(yè)和化纖工業領域,其(qí)主流的3D設(shè)計軟件主要有工廠(chǎng)設計管理係統(Plant Design Management System,PDMS)、工廠設計係統(tǒng)(Plant Design System,PDS)、3D工廠設計軟件( Plant Design Software,PDSOFT)這3個軟件,接下來筆(bǐ)者就簡單分析一下這3個主流的(de)3D設計軟件。
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1.1 PDS軟件探索
PDS 3D設計軟件是CAD廠商開發的主流軟件(jiàn)之一。它具有一體化的設計理念(niàn),其功能非常強大。它不僅有很多設計模塊,而且它的(de)數據庫也比較完整。它是一個(gè)多功能的軟件。它可以設(shè)計管道模型和(hé)設備(bèi)模型。它還具有截取平麵圖、形成材料報告等多項功能,其設計極其精準,自動(dòng)化程(chéng)度和智能化(huà)程度很高。目前,PDS被(bèi)廣(guǎng)泛用於碰撞(zhuàng)和幹擾檢(jiǎn)測,以避免由(yóu)於設計錯誤導致(zhì)的碰撞或(huò)幹擾問題。 PDS軟件設計的模型更便於設計人員和技術人員之間的溝通(tōng)和協調,在設計評審時能(néng)更直觀地展示實際情況,有(yǒu)利於技術人員進行設計模型的技術研究工作,從而保證業主可以更好地全麵客(kè)觀地做(zuò)出決策。 PDS三維設計軟件在我國發展(zhǎn)已(yǐ)久,許多大型石(shí)化裝置的設計工(gōng)作基(jī)本都(dōu)是用PDS設計軟件設計的。
1.2 PDMS軟件探索
PDMS 3D 設計軟件由 AVEVA 製造商開發。涵蓋麵(miàn)廣,基本涉及工廠設計的(de)所有專業,實現多專業協同設(shè)計(jì),可廣泛應(yīng)用於(yú)碰撞(zhuàng)檢測。 PDMS 3D設計軟件***初以管道為主要專業,但它也可以進行(háng)其他許多專業的3D建模和設計(jì)。這使得不僅可以設計管道的三維管道,還可以設計(jì)土木工程、設備、儀表等的三維(wéi)實體(tǐ)模型,實現管道和(hé)其他結構,如(rú)管道和鋼結構、管道管道的協同設計對於避免(miǎn)管道與各種結構之(zhī)間的碰撞和幹擾問題具有非常重要(yào)的作用(yòng)。 :與PDS三維設(shè)計軟件相比,PDMS引入(rù)國(guó)內的時間較短(duǎn),但具有結構簡單、操作方便的優點,因此開發速度較快。但是(shì),PDMS也有不足之處,即(jí)簡單的數(shù)據結構帶來的數據安全問(wèn)題。 PDMS的數據安全性較差,但在新版本中對其數據安(ān)全性進行了優化。
1.3 PDSOFT軟件探索
PDSOFT 3D設(shè)計軟(ruǎn)件由國內科技公司自主研發(fā),具有自主知識產權。 PDSOFT 3D 設(shè)計軟(ruǎn)件也非常強大。可實現建築、設備、電纜、管道(dào)等多個行(háng)業的協同。設計,其適用性極強。如今,PDSOFT 3D設計軟(ruǎn)件已廣泛應用於輕工、化工、核工(gōng)業、鋼鐵等諸多領域。 PDSOFT 3D設計軟件可以構建真實的3D工廠模型,具有很高的功能性和智能化。它構(gòu)建的3D模型直觀準確,各部分位(wèi)置一(yī)目了然,因此(cǐ)可用於碰撞和幹涉檢查、圖紙自動標記、材料統計報(bào)告(gào)自動(dòng)生成(chéng)等,不既大大減少了工作量,又保證了準確性。 PDSOFT 3D設計軟件價格低廉,在國內應用廣(guǎng)泛。一些簡單項目的設計效率非常高,其(qí)部署和實施效率非常快,因此具有廣闊的發展前景。
2 、我國3D設計應用目(mù)前存在的問題
2.1 物料編碼係統和數據庫不足(zú)
在我國目前的3D設計應用中,材料編碼係(xì)統(tǒng)和數據庫不足是較為突(tū)出的(de)問題。這主要體現在數據庫人員在(zài)編排管道材料時,沒有統一的規定來明確,材料編排完全是靠個人習慣,所(suǒ)以(yǐ)有不規範(fàn)的(de)地方。此(cǐ)外,不同(tóng)數據庫人員(yuán)對同一管道材料或項目的描述也(yě)不一致。雖然意思相同,但字的順序卻完全不同,給業主購買管道材料帶來了(le)更大的困難。生成物料(liào)匯總表時,相關物料的描述(shù)難以統一,缺乏嚴(yán)謹性。此外,素材編碼體係的不一致性也使得不同描述的素材編碼難以重複使用,大大增加了(le)工作量。
2.2 各專業之間的協調合作程度不高
在3D設計軟件的應用過(guò)程中,各學科之(zhī)間缺乏協調也是突出的問題之一。由於3D軟件數量眾多、應用層麵的不一致(zhì)以及傳(chuán)統設計思想與現代設計方法的衝突,國內(nèi)3D設計(jì)中(zhōng)隻有(yǒu)極少數3D設計軟件可以設計PDMS模型(xíng),而(ér)大部分其他(tā)專業沒(méi)有很好地參與設(shè)計過程,3D建模時,不僅管道設(shè)計是管道工程師設計的,其他(tā)結構也是(shì)管道(dào)工程師設(shè)計的,其他大部分專業基(jī)本沒有參與施工.在模具設計(jì)中(zhōng),三維模型的應用(yòng)效果大大降(jiàng)低。
2.3 3D設計軟件開發進(jìn)度(dù)緩慢,標準建設落後
由於3D設計師受教育程度參差不齊,項目進度緊,設計師為了能早點出圖而忽略了3D模型的真實反映和一致性檢查(chá),使得3D模型的優勢難以發揮。此外(wài),3D設計配套管理體係的標準建設還比較落後,也難以有效保證模型的質量。另外,雖然三維設(shè)計軟件(jiàn)的適用性比較強,應用比較廣泛,但是(shì)由於公司規定的不統一,應用差異很大,很難有針對性的進行研發(fā)。此外,對3D設計軟件進行二次研發的企業數量(liàng)較少,二次研發經費不足,使得我國在3D設計軟件研發方麵進展緩慢。