三维协同设计——工程设计手段的新飞跃
未来水电工程建设抽水蓄能电站BIM项目
客户:中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司（简称：北京院）始建于1953年，是大型综合性勘测设计研究单位，现为中国电力建设集团有限公司（世界500强企业）的全资子企业。
北京院主要从事水电、水利、工民建、新能源、市政、路桥等领域的规划、测绘、勘察、设计、科研、咨询、监理、环保、水保、监测、岩土治理、工程总承包，投资以及文物保护工程勘察、设计、施工等业务。
北京院拥有工程勘察综合甲级，测绘甲级，电力、水利、水运、建筑等行业工程设计甲级，工程咨询甲级，工程造价咨询企业甲级，建设项目环境影响评价甲级，水文、水资源调查评价甲级，建设项目水资源论证甲级，水土保持方案编制甲级，地质灾害治理工程勘查、设计甲级，工程总承包甲级，水利电力、电力、市政、房屋建筑、人防等工程监理甲级，文物保护工程勘察设计甲级、施工一级等近20项国家甲级资质证书，具有对外经营资格证书、进出口资格证书，以及CMA计量证书。
北京院致力于科技创新平台建设和科技创新，获批设立国家水能风能研究中心北京分中心、北京市设计创新中心，并为北京市科学技术委员会、财政局、北京市国家税务局和地方税务局联合认定的高新技术企业；近三十年来，北京院先后获得230余项技术成果奖，其中国家级奖24项，省部级奖114项；获得专利59项，软件著作权21项，负责或参与编写了44项国家和行业规程规范和技术标准，在业界的影响力不断扩大。
未来，北京院将继续秉承“务实、创新、担当”的企业精神和“诚信卓越，合作共赢”的经营理念，服务国家能源和基础设施建设，促进人与自然和谐发展；以不断创新的技术和管理，竭诚为顾客提供更加优质的服务；以海纳百川的胸怀，凝聚一批优秀的精英人才，并为他们提供更加广阔的发展空间；以积极敏锐的眼光，不断把握机遇，推动企业转型升级、跨域式发展，稳步向“学习型、科技型、创新型”国际一流工程公司的目标迈进。
案例：丰宁抽水蓄能电站项目相关软件及解决方案：AutoCADAutoCAD Civil 3DAutodesk InventorAutodesk RevitAutodesk NavisworksAutodesk InfraWorksAutodesk InfraWorks 360Autodesk VaultAutodesk BIM 360 GlueAutodesk 3ds Max客户证言：数字技术是当代设计企业焕发新活力的推动器，也是新环境下设计人员应该为业主提供服务的一种手段和方法。
基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理
基于3DE 系统的桥梁工程三维协同设计管理摘要：随着设计手段的智慧型与信息化，桥梁设计与建设中数据爆炸性增长与大数据管理是新时代对桥梁设计提出的新需求。
针对桥梁设计与建设的新需求，本文基于3DE系统，对项目大数据的三维协同设计管理方面展开深入研究。
最终提出了基于3DE平台的三维协同设计管理的具体流程及分析方法，指出三维协同设计的核心问题是土木建筑全寿命周期中的协同与信息一致性维护、并发控制、大数据传输。
重点解决了协同设计管理中的参考、变更和多大型版本管理的问题，实现了关联管理，为公司大型桥梁三维设计的应用奠定了基础。
关键词：桥梁工程；三维设计；协同设计；设计管理；3DE平台1 引言BIM 是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，是土木建筑从基于点线面的二维表达向基于对象的三维形体与属性信息表达的转变。
协同设计方式下，分布在不同地点的产品设计人员通过网络采用计算机辅助工具协同地进行产品设计活动[1]。
协同设计可以实现实时交流，比传统设计方法更直观、更有效。
2 三维协同设计管理技术为了实现快速、顺畅、无误的交流，协同实时设计系统(real-time collaborative design system, RCDS)通常包含以下关键技术：一致性维护，并发控制，大数据量传输等[2]。
一致性可表述为协同实时设计系统中共享物体在各个协同者面前呈现状态的一致程度。
在分布式系统中，网络延时会导致不一致的产生。
并发控制技术的目的是解决多用户对共享物体并发操作时产生的冲突[3]。
土木建筑行业想要达到协同设计的目标，首要问题是要解决数据同源的问题。
土木建筑行业牵涉面广，牵涉方多，变更频繁，以上问题直接导致了各上下游专业数据变更的链式反应。
因此需要彻底解决这一问题就需解决数据的统一性问题。
协同实时设计系统数据通常非常复杂，对于大数据量传输存在网络带宽不足的问题。
现在主要采用模型简化和三维数据流传输等技术减少三维模型文件的传输时间。
BIM发展战略规划
BIM发展战略规划目录（一）BIM 定义 (3)（二） ................................... BIM技术发展现状31、BIM技术在国外的发展现状 (3)2、BIM技术在国内的发展现状 (4)（三）BIM技术的重要性5（四）BIM技术在集团的发展现状5（五）BIM技术在集团的发展规划6"I、目标 (6)2、组织机构建立 (7)（1）设置BIM总监。
8（2）设置BIM技术研究人员。
8（3）设置BIM项目负责人。
8（4）BIM中心和分中心都设置BIM工程师。
9（5）BIM制图员10（6）BIM岗位运用人员11 3、............................................ 实施重点111）建立完善培训体系，注重企业BIM人才库的培养 (11)企业级BIM技术指南的制定 (11)3）企业BIM数据库的建立 (12)4）推进典型项目示范和应用实施。
(12)5）拓宽BIM技术应用领域。
(12)6）着重加强施工阶段4D进度、5D咸本的应用 (13)7）统筹管理，多层级应用 (14)业应用BIM技术提供了指导。
2、BIM技术在国内的发展现状BIM技术在我国的发展相对比较滞后，2011年5月，住建部发布的《2011〜2015建筑业信息化发展纲要》中，明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用。
2012年1月，住建部“关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知”宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动，其中包含五项BIM相关标准。
2015年7月，住建部印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，明确其发展目标：到2020年底，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。
分析水利水电工程建筑设计实践与创新
则是方案的设计和比较应实事求是， 对各方案的利弊应进行科学和 三维成象技术立体 、 全 面的表达出来 ， 这就全面的保证 了整个设计 客观地分析。拟定方案时 ， 不能凭设计或建设单位的意愿而故意舍 的正确性 ， 从而避 免了传统设计中由于图纸分散 ， 绘制 困难等导致 弃可能较优 的方案。 方案设计时 ， 对各方案应一视 同仁 ， 不能故意压 的设计漏洞或相互矛盾等问题 ， 进而保证 了设计质量 ， 通过三维协 同时在调整ｌ Ｔ程 减或做大某一方 案投资方案 比较时 ， 不能 由于偏好 哪个方案 ， 而重 同设计技术制作 的工程三维模型更便 于工程建模 ， 点分析和夸大其有利 因素 ， 而故意突显该方案 的优点。各对 比方案 方案时能够更加快速 、 灵活， 这样既减少了设计中出现 的错误 ， 有效 须满足相同的规划指标 ，各方案应在相同的前提条件下进行 比较。 避免 了由于设计失误导致的返工 问题 ，同时又节 省了Ｔ程设计周 对 比各方案均应 可行且互有优劣 ， 如经初步分析 ， 其 中某方案在技 期 ， 从而有效 的提高工程设计效率 ， 提高水利水电工程质量 。 结束语 ： 总之 ， 当前我国水利水电工程设计还存在一些 问题 ， 要 在优化设计方案的基础上不断改革创新 ，通过三维设计技 术为设 参 与对 比。 当然 ， 如经济分析 ， 只有一方案可行或该方案在各方面都 明显优于其他方 案 ， 也可以直接推荐该方案 ， 而不一定进行详 细的 计、 制造一体化打好基础 ， 从而将工程设计推向新 的高度。 方案 比选。方案设计完成后 ， 应结合对 比因素对各方案进行全面综 参考文献 合的比较。比较前应列出影响方案 比选的各种可能 因素。比较时应 ［ １ ］黄文安． 水利水电ｘ ． ｆ ￣ 计工作的管理与控制ｌ Ｊ 】 ． 中国新技术新 针对各对比因素按顺序进行详细的分析和对 比。 进行工程量和投资 产品 ， ２ ０ １ ２ （ １ ３ ） ． 比较时应记 录影 响投资 比较的所有项 目。方案对 比应抓住关键 因 ［ ２ 】翟东． 水利水电工程建筑设计实践与创新田． 黑龙江科技信息 ， ２ ０ １ ２ （ ９ ） ． 素， 对比前应分析哪些因素为关键 因素和控 制因素 ， 哪些 是次要 因 素， 如果各方案各有优劣且难 以抉择时 ， 对关键因素应进行重点分 ［ ３ ］张和平． 水利水电工程中水工设计方案的思考与分析［ Ｊ １ ． 江西建 术上不可行或与其他方案比较在各方面都处于劣势 ， 则此方案可不
CADCAM技术的现状及发展趋势
CADCAM技术的现状及发展趋势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：CAD/CAM技术的现状及发展趋势［摘要]随着计算机技术的发展，计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术.CAD/CAM技术自动加工的实现对社会产生了巨大的经济效益。
现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中的基础工业，许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。
模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展.模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。
CAD/CAM技术的迅猛发展，软件、硬件水平的进一步完善,为模具工业提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。
［关键词］CAD/CAM; 技术现状；发展历程;发展趋势；一CAD发展历程及其应用CAD即计算机辅助设计（CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。
在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)技术产生于本世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。
CAD在机械制造行业的应用最早，也最为广泛.采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员’甩掉图板'，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争能力;还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业，建立一种全新的设计和生产技术管理体制，缩短产品的开发周期,提高劳动生产率。
什么是精益研发
什么是精益研发精益研发是一种以精益为目标的研发方法，它集成了技术创新、协同仿真以及立体质量设计三大核心技术，实现产品质量跨越式的提升。
在复杂产品的研发中，如何满足客户最关注产品的功能和性能指标是一个复杂的系统工程。
在精益研发技术产生之前，产品的功能和性能指标等各种质量数据是分散在各个文档或系统之中的，在设计任务下达以后，产品的总设计师很难动态掌握各分系统及零部件的设计对整体功能和性能指标的满足及影响程度。
以航天领域的复杂产品系统（如运载火箭、卫星等）为例，各个分系统、零部件在设计、工艺、生产及装配过程中，各个零部件的质量数据对其最终产品的质量指标的影响往往是不知道的，因此，最终产品的功能和性能指标等质量指标是不可预知的。
目前没有软件能够系统的解决这个问题。
现有的CAX/PDM系统也不提供质量数据整合功能。
精益研发第一次系统地实现了以质量数据总线（QBUS）来整合各种产品质量信息（如几何信息、物理信息、系统可靠性等），把物理世界与数字世界充分关联起来，实现二者之间的精确映射，为企业提供一种企业级的产品数字化样机开发环境。
实现了顶层牵引、系统表达的质量设计思路，让一个复杂产品的研发质量（所有技术指标），可以系统、清晰、稳定、动态、完整地掌握在设计者的手里，让产品的质量与可靠性有了系统的保障，让产品创新有了质的飞跃和效率的提升。
精益研发，势在必行1、中国处于国际化产业链的下游伴随着全球化的进程，国际形势呈现了全新的竞争态势。
全球化的研发、全球化的制造、全球化的市场时代已经来临。
竞争在不断加剧。
“缩短产品上市时间”、“提高产品技术附加值”、“降低研发成本”、“提高产品质量”等诉求已经成为了全球制造业的共同呼声。
在中国，制造业所面临的形势更为严峻。
根据国家知识产权局公布的数字，中国制造业只有两千多家有自主知识产权的企业，仅占企业数量的万分之三，而且有99%的企业没有申请过专利。
因此，有人把这种现象叫做“有制造无创造，有产权没知识，靠仿造过日子”。
浙江省建筑信息模型(BIM)技术应用导则-建设发〔2016〕163号
关于印发《浙江省建筑信息模型（BIM）技术应用导则》的通知发布部门：浙江省住房和城乡建设厅发布时间：2016年04月27日文号：建设发〔2016〕163号各市建委（建设局），绍兴市建管局，有关单位：为规范我省建筑信息模型（BIM）技术应用，推动建设工程信息化技术发展，我厅委托浙江大学建筑设计研究院有限公司编制的《浙江省建筑信息模型（BIM）技术应用导则》已通过专家评审，现予以印发，请各地结合实际参照执行。
附件：《浙江省建筑信息模型（BIM）技术应用导则》浙江省住房和城乡建设厅2016年4月27日浙江省建筑信息模型(BIM)技术应用导则Zhejiang BIM GuideVersion浙江省住房与城乡建设厅前言为贯彻落实《住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》（建质函[2015]159号）和《浙江省绿色建筑条例》的要求，推动建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术在建设工程中的应用，全面提高浙江省建设、设计、施工、业主、物业和咨询服务等单位的BIM 技术应用能力，规范BIM 技术应用环境，编制组经过广泛调查研究，充分借鉴国内外BIM 标准规范和应用经验，在总结浙江省BIM 技术应用现状、并广泛征求意见的基础上，完成了本导则的编制。
本导则共分4章1个附录。
主要技术内容是：总则，基本规定，BIM 应用实施的组织管理，BIM技术应用点等。
本导则由浙江省住房与城乡建设厅负责管理和对条文的解释，由主编单位负责具体技术内容的解释。
本导则在实施过程中如发现需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄送至浙江大学建筑设计研究院有限公司（地址：杭州市天目山路148号，邮编：310028），以供今后修订时参考。
本导则主编单位、参编单位、主要起草人、主要审查人：主编单位：浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江省建工集团有限责任公司浙江省建筑设计研究院参编单位：浙江省城乡规划设计研究院浙江亚厦装饰股份有限公司温州设计集团有限公司宁波市房屋建筑设计研究院有限公司华汇工程设计集团股份有限公司浙江南方建筑设计有限公司中国联合工程公司华东勘测设计研究院有限公司杭州浙大精创建筑设计有限公司主要起草人：殷农王大伟金睿黄志斌牛寿雁卢志宏项志峰李志磊董松苗张长容陈晶陈健黄争舸屠剑飞曾庆路谢晋晓杜艳静沈益锋胡迪马建勇廖雪姣胡俊文朱欢丽胡迅廉俊常波吴朴主要审查人：楼文娟赵宇宏何关培杨键蒋金生过俊杨琦罗海涛目录1 总则 (4)2 基本规定 (5)3 BIM实施的组织管理 (7)3.1 BIM实施模式和组织架构 (7)3.2 BIM 技术实施流程 (9)3.3 各参与方的职责 (9)4 BIM技术应用点 (14)4.1 一般规定 (14)4.2 项目场址比选 (16)4.3 概念模型构建 (16)4.4 建设条件分析 (17)4.5 场地分析 (17)4.6 建筑性能模拟分析 (18)4.7 设计方案比选 (18)4.8 各专业模型构建 (19)4.9 建筑、结构专业模型的整合检查 (20)4.10 面积明细表统计 (20)4.11 冲突检测与三维管线综合 (21)4.12 竖向净空优化 (21)4.13 虚拟仿真漫游 (22)4.14 辅助施工图设计 (22)4.15 施工数据采集 (23)4.16 图纸会审 (24)4.17 施工深化设计 (24)4.18 施工方案模拟 (25)4.19 施工计划模拟 (25)4.20 构件预制加工 (26)4.21 施工放样 (27)4.22 工程量统计 (27)4.23 设备与材料管理 (28)4.24 质量与安全管理 (28)4.25 竣工模型构建 (29)4.26 现场3D数据采集和集成 (29)4.27 设备设施运维管理 (30)4.28 子项改造管理 (31)4.29 拆除施工模拟 (31)附录BIM项目实施案例 (32)1 总则1.0.1为指导和规范浙江省建设工程中建筑信息模型技术应用，推动工程建设信息化技术发展，保障建设工程质量安全，提升投资效益，制定本导则。
什么是三维协同设计
什么是三维协同设计要回答这个问题，我们需要从三个层次逐渐深入。
1、什么是设计？2、什么是三维协同设计？3、三维协同设计对软件系统的要求是什么？我们只有明确了前二个问题，我们才能解决第三个问题。
第一个问题，什么是设计？设计是一个从无到有的设计过程。
是人创意和智慧的体现。
设计的主体是人，而软件系统是帮助人实现设计、表达设计的有效手段。
脱离了人，任何所谓的优秀设计软件都没有意义，相同的，再智能的软件系统也无法代替人来完成设计工作，一个优秀的软件系统是最大程度上帮助人去思考，协调参与设计各方紧密工作，从而高效的做出更完美的设计。
第二个问题，什么是三维设计？三维设计是我们利用三维的设计手段来实现设计意图。
所以，三维设计是一种设计手段，它使用的目的是为了帮我们更多、更好、更高效的完成设计。
同时，也需要注意一个问题。
在三维设计阶段，它和传统的二维设计方式并不冲突，对于一些设计，用二维设计方式来表达反而更好，例如：管道的流程、电气的控制逻辑等等。
所以，在原来单纯的二维设计模式下，我们只能使用二维图纸来表达我们的设计，用二维图纸在设计团队之间及和客户进行交流。
而在三维设计模式下，我们可以采用三维或者二维的方式来表达我们的设计。
也就是说，在三维的设计模式下，我们采用合适的方式来表达我们的设计。
毫无疑问，三维是其中最强大的一种设计方式和表达手段。
那么，我们再去想想，三维设计模式是怎么产生的，是不是软件厂商想出来的？然后，把它抛给我们的客户？在工程软件行业，任何新技术的出现都是从工程需求产生的，而不是软件厂商臆想出来的。
在二维设计阶段，随着工程复杂度的不断增加，工程规模的不断增大，二维设计的一些弊病也就显现出来，同时，对于一些高端项目，二维设计显得无能为力。
我们需求解决这些问题，同时，也在思考一种新的设计模式，这就是三维设计。
对于工程行业，三维设计模式更接近于设计的本质：在真实的三维空间中去表达设计，去推敲设计，去交流设计，以三维的方式去交付我们的设计成果。