CN107895065A - 一种基于三维技术的工厂设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于三维技术的工厂设计方法。步骤：在Smart3D中进行三维模型初步设计，完成工艺模型布置；在Smart3D中完成电气设备和公用设备三维模型设计，同时进行碰撞检查，输出模型文件给结构设计提资；在SAP2000中完成结构设计；将SAP2000完成的三维模型文件导入Smart3D中进行碰撞检查，判断结构模型是否满足设计要求；在钢结构深化设计软件中完成深化设计；将深化设计完成后模型导入Smart3D中，检查深化设计模型是否满足要求；是，钢结构深化图纸交付加工制作；在Smart3D中进行最后阶段设计并完成全部模型创建，生成二维图纸，交付现场施工。本发明能提高工厂设计效率和钢结构加工精度。

Description

一种基于三维技术的工厂设计方法

技术领域

本发明涉及三维设计技术，具体是一种基于三维技术的工厂设计方法。

背景技术

目前，三维设计技术已在一些大型工程上率先开始使用。工厂设计因其工艺流程复杂，生产设备多，体积大，厂区空间结构复杂，管道工程管线交叉布置等原因，在二维设计过程中存在空间冲突，隐蔽问题不易发现，常发生遗漏和碰撞，造成频繁查返修改等问题；施工过程中受到材料供应，设备安装调试，现场气候条件和最优施工方案选择等因素制约，尤其是设备体积庞大，结构形式复杂，管线布置不够精确，导致施工现场环境复杂，工人工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种能够提高工厂设计效率和钢结构加工精度的基于三维技术的工厂设计方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于三维技术的工厂设计方法，包含以下步骤：

（1）在Smart3D软件中进行三维模型初步设计，完成工艺模型布置；

（2）在Smart3D软件中完成电气设备和公用设备三维模型设计，同时进行碰撞检查，输出模型文件给结构设计提资；

（3）在SAP2000中根据三维模型提资完成结构设计；

（4）将SAP2000设计完成后的三维模型文件导入Smart3D软件中进行碰撞检查，判断结构模型是否满足设计要求；

（5）是，在钢结构深化设计加工软件中进行钢结构部分深化设计和加工；否，则对结构三维模型进行优化调整，然后返回到步骤4；

（6）在钢结构深化设计软件中完成深化设计；

（7）将深化设计完成后模型导入Smart3D软件中，检查深化设计模型是否满足要求；

（8）是，钢结构深化图纸交付加工制作；否，则对深化设计模型进行优化调整，然后返回到步骤8；

（9）在Smart3D软件中进行最后阶段设计并完成全部模型创建，生成二维图纸，交付现场施工。

更进一步的，按下述步骤进行：

第一步：在Smart 3D软件中进行三维模型设计，工艺设计师根据工艺流程将设备工程师在Solidworks软件中完成的设备模型用参考方式导入Smart3D软件中，完成车间初步设计；

第二步：电气和公用工程师完成电缆和管道初步设计后，在Smart3D软件中进行专业间碰撞检查；

第三步：碰撞检查没有问题后，工艺工程师在Smart3D软件中完成载荷输入，并输出三维模型文件向土建设计工程师提资；

第四步：土建工程师将工艺提资文件导入结构设计软件SAP2000，完成结构设计计算后，输出模型文件；

第五步：在Smart 3D软件中导入SAP2000模型进行碰撞检查，分析结构设计是否满足设计要求，若是，则开始下一步骤，进行钢结构深化加工设计；若否，则表示结构设计不能满足工艺需求，则在SAP2000软件中进行修改，直至调整后的结构模型满足设计要求为止；

第六步：将SAP2000完成的结构计算模型导入钢结构深化设计软件中，完成最终加工深化设计，满足加工要求；

第七步：钢结构深化设计完成后，输出模型文件，导入Smart3D三维设计软件进行碰撞检查；

第八步：在Smart3D软件中导入深化设计模型进行碰撞检查，分析钢结构深化设计是否满足设计要求，若是，则开始下一步骤，完成全部模型创建；若否，则在加工深化设计软件中修改模型，直至调整后的模型满足设计要求；

第九步：在Smart3D软件中完成全部模型创建，完成二维图纸创建，交付现场施。

采用上述技术方案的本发明，其优点和效果在于：

为设计师提供可视化建模环境的同时，完成施工图联动修改，实现各专业图纸随时更新，随时发现设计问题，调整设计方案，避免施工时发现碰撞等问题，提高设计质量。在现场施工阶段可在设计模型的基础上通过进度管理工具将其与三维模型联系起来，建立四维模型，模拟实际施工进度，确定合理施工方案指导施工。并可进一步通过成本工具将工程细分结构与三维模型中的项目要素联系起来，建立五维模型，制定施工预算，在施工过程中根据实际成本与设计模型对比，完成精细化检查和成本控制，引入水，电，机具，设备，临建等资源，有效组织调用资源，避免浪费；通过互联网和云端实现数据共享，成本控制和财务部分可共享工程项目实际数据，实现企业与项目部信息对称，提高建筑企业成本控制能力。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详述本发明。

参见图1，一种某水泥厂原料配料站三维模型的工厂设计方法，该三维模型分为工艺、电气、共用和结构四个部分，工艺、电气和共用部分均在Smart3D软件中完成创建；结构分别在两个软件中完成，结构设计计算在SAP2000软件中完成，钢结构加工图纸在深化设计软件中完成。具体的步骤如下：

第一步：运行Smart3D软件，设置工厂逻辑结构和定义模型颜色，开始三维初步设计。首先进行工艺模型设计，工艺工程师按照：柱-梁-楼板-设备-楼梯-墙-门--非标管道-栏杆扶手的顺序，完成该车间工艺三维模型初步创建。

第二步：在Smart3D软件中以工艺三维模型为基础，开始电气和公用三维模型设计。依次打开“file→difine workspace”，选择项目所在“plant→filter”，打开工艺三维模型，在此基础上选择“taske→electrical/piping”，在环境下完成电气模型和公用模型创建，再对模型执行第三步，直至满足设计要求。

第三步：确认碰撞检查没有问题，工艺工程师在三维模型中输入各设备荷载后，选择“file→export→structure”输出三维模型给土建工程师。

第四步：结构工程师在SAP2000软件中，依次选择“文件→导入→CIS/2 Step”打开Smart3D模型，在这基础上完善结构模型，根据项目条件选择工况和设计条件，完成结构计算，选择“文件→输出→CIS/2 STEP Ffile”输出结构计算后模型。

第五步：对结构设计进行碰撞检查，依次选择“File →Import →Structure”将结构三维模型导入Smart3D中进行三维碰撞检查，分析结构模型是否满足设计要求，若是，则执行第六步，进行钢结构深化加工设计；若否，则表示结构设计不能满足工艺需求，在SAP2000软件中进行修改后，再对模型执行这步，直至调整后的结构模型满足设计要求为止，按照“文件→导出→Steel Detailing Neutral File”导出满足设计要求的结构三维模型。

第六步：在钢结构深化设计软件中，依次选择“文件→输入→CIMSteel”，打开结构设计模型，在此基础上进一步完成钢结构详细设计。

第七步：设计完成后的文件，依次选择“文件→输出→IFC”，输出深化设计模型。

第八步：在Smart3D 软件中对深化设计模型进行碰撞检查，依次选择“File →Import →Structure”导入深化加工模型，分析模型是否满足设计要求，若是，开始结构加工制作；若否，则表示深化加工模型不能满足工艺需求，返回深化设计软件修改后，再对模型执行这步，直至调整后的模型满足设计要求。

第九步：在Smart3D软件中完成全部模型创建，依次打开“File →Import →Structure”导入深化加工模型，完成全部三维设计，在此模型基础上出三维图纸和二维图纸。

依次选择“Tools→Drawing Console”，在指定目录下新建“3D Model Date”，在“3D Model Date”上右键单击“Setup”，弹出的对话框上选择需要出图的过滤器，选择生成“.vue”或“.zvf”格式文件，确定出图路径，要求不能有中文字符，在“3D Model Date”上右键单击“Create Drawing ”创建图纸后右键单击“Update Now”更新图纸完成三维出图。

选择“Tools→Drawing Console”，在工艺，电气和公用专业下新建各自文件夹，指定目录下新建“New Composed Drawings”，在“New Composed Drawings”上右键单击“NewDrawing”，填写图纸名称，选择布置模板和项目图框后点击“OK”进入二维环境，放置视图，画出出图区域并设置出图模板，设计出图比例及视图方向。将试图与Volume关联，根据Volume对应的视图，根据出图需要细化为平面图Volume、立面图Volume及ISO视图Volume，进入二维环境，点击视图选框将试图与Volume关联。切换进三维环境，选择Volume和出图过滤器，再返回二维环境，右键单击视图边框，选择“Update View”更新试图完成出图。按照以上操作完成该车间所有二维图纸出图。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种基于三维技术的工厂设计方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）在Smart3D软件中进行三维模型初步设计，完成工艺模型布置；

（2）在Smart3D软件中完成电气设备和公用设备三维模型设计，同时进行碰撞检查，输出模型文件给结构设计提资；

（3）在SAP2000中根据三维模型提资完成结构设计；

（4）将SAP2000设计完成后的三维模型文件导入Smart3D软件中进行碰撞检查，判断结构模型是否满足设计要求；

（5）是，在钢结构深化设计加工软件中进行钢结构部分深化设计和加工；否，则对结构三维模型进行优化调整，然后返回到步骤4；

（6）在钢结构深化设计软件中完成深化设计；

（7）将深化设计完成后模型导入Smart3D软件中，检查深化设计模型是否满足要求；

（8）是，钢结构深化图纸交付加工制作；否，则对深化设计模型进行优化调整，然后返回到步骤8；

（9）在Smart3D软件中进行最后阶段设计并完成全部模型创建，生成二维图纸，交付现场施工。

2.根据权利要求1所述的基于三维技术的工厂设计方法，其特征在于，按下述步骤进行：

第一步：在Smart 3D软件中进行三维模型设计，工艺设计师根据工艺流程将设备工程师在Solidworks软件中完成的设备模型用参考方式导入Smart3D软件中，完成车间初步设计；

第二步：电气和公用工程师完成电缆和管道初步设计后，在Smart3D软件中进行专业间碰撞检查；

第三步：碰撞检查没有问题后，工艺工程师在Smart3D软件中完成载荷输入，并输出三维模型文件向土建设计工程师提资；

第四步：土建工程师将工艺提资文件导入结构设计软件SAP2000，完成结构设计计算后，输出模型文件；

第五步：在Smart 3D软件中导入SAP2000模型进行碰撞检查，分析结构设计是否满足设计要求，若是，则开始下一步骤，进行钢结构深化加工设计；若否，则表示结构设计不能满足工艺需求，则在SAP2000软件中进行修改，直至调整后的结构模型满足设计要求为止；

第六步：将SAP2000完成的结构计算模型导入钢结构深化设计软件中，完成最终加工深化设计，满足加工要求；

第七步：钢结构深化设计完成后，输出模型文件，导入Smart3D三维设计软件进行碰撞检查；

第八步：在Smart3D软件中导入深化设计模型进行碰撞检查，分析钢结构深化设计是否满足设计要求，若是，则开始下一步骤，完成全部模型创建；若否，则在加工深化设计软件中修改模型，直至调整后的模型满足设计要求；

第九步：在Smart3D软件中完成全部模型创建，完成二维图纸创建，交付现场施。