■ 中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計研究院有限公司 陳雁南

緯衡浩建科技（深圳）有限公司 甘帥 陳永濤

1.前言

設(shè)計協(xié)同生成是勘察設(shè)計企業(yè)近幾年工作的轉(zhuǎn)變方向之一。傳統(tǒng)的設(shè)計生成已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在高速的設(shè)計過程需要。為了規(guī)范設(shè)計質(zhì)量、追求效益，越來越多的企業(yè)通過應(yīng)用信息技術(shù)以達(dá)到設(shè)計協(xié)同的目的。建筑行業(yè)是目前設(shè)計企業(yè)的領(lǐng)軍者，筆者所在的中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計研究院有限公司與緯衡浩建科技（深圳）有限公司有著多年的合作，共同探索設(shè)計企業(yè)的協(xié)同設(shè)計、知識管理和圖檔管理，形成了一些適合企業(yè)自身的圖檔系統(tǒng)和協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)。本文以緯衡浩建科技（深圳）有限公司開發(fā)的協(xié)同系統(tǒng)為基礎(chǔ)，闡述了設(shè)計企業(yè)的協(xié)同設(shè)計原理及協(xié)同生產(chǎn)的價值，以期為設(shè)計企業(yè)提供參考。

2.傳統(tǒng)設(shè)計模式的缺陷

傳統(tǒng)的設(shè)計出圖過程，是各專業(yè)設(shè)計人員在個人電腦上使用CAD等軟件繪制出工程設(shè)計圖紙，然后將圖紙的紙質(zhì)版本或者電子版本提交給校審人員和項目負(fù)責(zé)人，經(jīng)過審批的圖紙再提供給下游專業(yè)，最終形成成果。傳統(tǒng)設(shè)計模式存在以下缺陷：

（1）上下游專業(yè)缺乏協(xié)同意識。任務(wù)的指派不明確，上下游專業(yè)協(xié)調(diào)困難，引發(fā)設(shè)計沖突；工作量難以計量，工作缺乏積極性。大型設(shè)計院問題尤為嚴(yán)重，存在產(chǎn)值劃分不明確、任務(wù)難以協(xié)調(diào)等情況。

（2）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。筆者所在的企業(yè)雖然已經(jīng)規(guī)范了CAD的版本、CAD字體和圖層以及標(biāo)準(zhǔn)圖框，但依然存在大量不規(guī)范的現(xiàn)象。例如，設(shè)計人員使用錯誤的字體、非標(biāo)準(zhǔn)的圖框、圖簽樣式不正確等情況。

（3）ISO9000貫標(biāo)流于形式。未能嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，有大量表格和程序需要執(zhí)行，但這些工作變成僅僅走個過程，沒有達(dá)到質(zhì)量控制的初衷，同時帶來了大量流于形式的工作量。

（4）過程信息的缺失。缺少一個共同的資料庫來儲存設(shè)計產(chǎn)品，由于所有工作沒有留下記錄，僅僅是成果的轉(zhuǎn)移，很難管控工作的進(jìn)度，亦沒辦法核實文件的各個版本，無法追溯調(diào)整和查找。由于無法記錄每個環(huán)節(jié)花費的工時，也很難對團(tuán)隊進(jìn)行績效考評?？荚u多為人為判斷，存在有失公允的情況。

（5）設(shè)計效率低下。所有設(shè)計任務(wù)環(huán)節(jié)是串行進(jìn)行，由一個環(huán)節(jié)再到下一個環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)修改，將引起連鎖反應(yīng)。所有版本都保存在設(shè)計人員自己的電腦，容易出現(xiàn)版本的錯誤提交和修改。

3.協(xié)同設(shè)計的特點

協(xié)同設(shè)計，是引入信息技術(shù)、建立一個協(xié)同生成的平臺，將相互孤立的設(shè)計工作融入到同一個平臺中，各個設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)計人員都可以通過該平臺參與工作，所有成果也都保存在這個平臺中，方便流轉(zhuǎn)和查閱。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)由系統(tǒng)設(shè)定，不能擅自更改，保證了規(guī)范性。設(shè)計修改后會同步更新，避免出現(xiàn)上游修改后下游未知的情況，提高了設(shè)計生產(chǎn)的效率和準(zhǔn)確性，有利于縮短設(shè)計周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。將傳統(tǒng)的以部門為單元的設(shè)計生成模式改編為以項目為主導(dǎo)的設(shè)計生產(chǎn)模式，更強(qiáng)調(diào)工作的協(xié)同性，更有利于專業(yè)間的配合，并且所有工作有記錄，這樣既便于檢查、又便于統(tǒng)計工作，能夠有效把控任務(wù)完成進(jìn)度、方便績效考核。傳統(tǒng)設(shè)計方法和協(xié)同設(shè)計方法的優(yōu)缺點比較見表1所示。

表1 傳統(tǒng)設(shè)計方法和協(xié)同設(shè)計方法比較

4.基于CAD的協(xié)同生成平臺的建立

4.1 項目管理過程

項目管理過程流程如圖1所示。

圖1 項目管理過程流程圖

4.2 系統(tǒng)建設(shè)環(huán)境

基于項目管理整體思路，同時為增強(qiáng)系統(tǒng)的可操作性，便于設(shè)計人員的使用，系統(tǒng)的開發(fā)分成兩部分：一部分是系統(tǒng)使用端，為CS架構(gòu)，主要包括任務(wù)的建立、人員的配分、權(quán)限的設(shè)置、流程的建立、數(shù)據(jù)的維護(hù)等系統(tǒng)配置功能；另一部分是設(shè)計圖紙模塊，是在CAD中構(gòu)建插件，插件將基于CS端的任務(wù)的架構(gòu)，建立設(shè)計生產(chǎn)模塊。具體包括圖紙的新增、添加、編輯、查詢，提資，圖層管理，套圖框和送審等功能。

4.3 建立標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)同工作平臺

為保證設(shè)計輸出的規(guī)范性，需要建立一些標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.3.1 建立標(biāo)準(zhǔn)的文件架構(gòu)

按照項目可能產(chǎn)生的文件，以及項目可能需要經(jīng)歷的工作流程，建立項目的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。如圖2所示，項目其中包括項目管理、合同管理、技術(shù)咨詢、施工管理、ISO9001文件、各階段圖紙及各階段的設(shè)計存檔等。

圖2 項目的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)

建立項目整體架構(gòu)后，根據(jù)設(shè)計圖紙的范圍，再建立一個設(shè)計生產(chǎn)的架構(gòu)，專門用于設(shè)計圖紙的生產(chǎn)模塊，如圖3所示。

圖3 設(shè)計生產(chǎn)架構(gòu)

建立的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)用于梳理項目的成果資料，便于對文件進(jìn)行管理和控制。

4.3.2 建立提資和校審的標(biāo)準(zhǔn)流程

梳理設(shè)計文件的流轉(zhuǎn)過程，將工作流程標(biāo)準(zhǔn)化。這樣既有利于控制產(chǎn)品質(zhì)量，又可避免人為存在的不規(guī)范因素，從而規(guī)范生產(chǎn)過程。

4.3.3 建立標(biāo)準(zhǔn)化圖層

在CAD中通過建立標(biāo)準(zhǔn)圖層，統(tǒng)一調(diào)用，規(guī)范圖層的使用。

4.3.4 圖簽和圖框標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)內(nèi)部簽入標(biāo)準(zhǔn)圖框，設(shè)計人員選擇圖框，填寫圖簽信息，避免了使用個人圖框帶來的不規(guī)范問題。

4.3.5 字體文件自動推送

自動推送標(biāo)準(zhǔn)的字體，建立字體庫，可自動保存字庫，調(diào)用圖紙時也可自動添加本機(jī)沒有的字體文件。

4.3.6 圖簽標(biāo)準(zhǔn)自動檢查

系統(tǒng)自動檢查圖簽，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的圖簽將不予通過，不能發(fā)送至打印環(huán)節(jié)。

4.3.7 自動轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)圖紙

圖紙轉(zhuǎn)換，按照圖層繪圖標(biāo)準(zhǔn)配置文件，可以將非標(biāo)準(zhǔn)圖層的圖紙進(jìn)行圖層轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)圖紙。

4.4 協(xié)同功能

協(xié)同的目的是實現(xiàn)信息共享，實時信息同步，按照設(shè)計項目建立的協(xié)同平臺具備以下階段和功能，見下表2所示。

4.4.1 項目策劃

項目策劃階段在系統(tǒng)的CS端完成。項目負(fù)責(zé)人（項目經(jīng)理）在系統(tǒng)中創(chuàng)建項目，包括添加項目名稱，生成相應(yīng)的項目編號。如果企業(yè)做了項目的編碼處理，由此生成了對應(yīng)的項目編碼。如果新的項目架構(gòu)和人員與原來的項目一致，則可以引用歷史項目的模板，這樣可以快速建立項目架構(gòu)并添加完成項目的專業(yè)和人員。

如果是首次創(chuàng)建，創(chuàng)建完成項目后，再根據(jù)項目選擇需要配合的專業(yè)，專業(yè)信息可以后臺進(jìn)行增補。

完成專業(yè)的添加后，項目負(fù)責(zé)人需要添加項目組成員，并為每一個成員指派角色，角色將影響整個項目組成員的權(quán)限和工作任務(wù)。設(shè)計人員可以同時加入多個項目組并承擔(dān)不同的角色。每個項目互不影響。

項目組成員確認(rèn)后，會同時生成協(xié)同討論組，類似于QQ群聊的方式，方便項目組成員及時討論項目工作。

項目階段計劃發(fā)布，任務(wù)發(fā)布后，CAD中會自動生成該項目的協(xié)同工作目錄。該目錄是基于項目-階段 -任務(wù)模塊-專業(yè)-部位的層級結(jié)構(gòu)，其中任務(wù)模塊可根據(jù)自身情況設(shè)立。例如，可分為設(shè)計輸出、審核、校對、專業(yè)間協(xié)作區(qū)、專業(yè)內(nèi)協(xié)作區(qū)、設(shè)計文件區(qū)等。這些任務(wù)模塊會根據(jù)專業(yè)再細(xì)分，以方便找到對應(yīng)專業(yè)的圖紙。各個任務(wù)環(huán)節(jié)的圖紙都會隨著任務(wù)的進(jìn)行，放到對應(yīng)的文件夾里，如圖4所示。

圖4 CAD插件示例

設(shè)計任務(wù)分配。項目負(fù)責(zé)人可以對圖紙進(jìn)行拆分，將拆分后的圖紙分配給指定的設(shè)計人員。同時，也可以指定相應(yīng)的校核、審核、審定人員，這些人員信息可根據(jù)實際情況進(jìn)行匹配。

4.4.2 設(shè)計繪圖

設(shè)計繪圖環(huán)節(jié)，是設(shè)計人員在CAD中的設(shè)計文件區(qū)模塊完成的。設(shè)計人員的任務(wù)根據(jù)在CAD右側(cè)列出的架構(gòu)中相應(yīng)繪制圖紙。右鍵對應(yīng)的文件夾，可以新建文件，新建的文件時調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模板。同樣，也可以添加圖紙，從本地計算機(jī)中加載圖紙。（圖5）

增加的圖紙，會在對應(yīng)任務(wù)模塊的文件夾里生成。對于修改后的文件，右鍵點擊“簽入”，會產(chǎn)生一個版本，或者關(guān)閉修改后的圖紙，自動增加版本。版本在CS端自動記錄。

圖5 標(biāo)準(zhǔn)圖紙

表2 項目的階段和功能

設(shè)計繪圖環(huán)節(jié)包含了設(shè)計所參與的所有工作任務(wù)。除了基本的新建、保存、編輯外，還具備查詢圖紙、批量下載、建立標(biāo)準(zhǔn)圖形庫、套用標(biāo)準(zhǔn)圖框、以及批量處理圖紙的功能。

4.4.3 設(shè)計驗證

設(shè)計驗證環(huán)節(jié)是在CAD中的校對和審核模塊中完成的。

設(shè)計人員在設(shè)計文件區(qū)選擇單個圖紙文件或單個文件夾的所有圖紙送審，送審的圖紙將出現(xiàn)校對模塊，校審人的CAD的消息模塊可以看到待辦事項提醒。圖紙的審批意見可以添加到該文件的批注中，并且可以直接打開CAD圖紙，在圖紙中進(jìn)行修改和說明。同時提供了批注的附件上傳功能，在添加批注意見的同時，可以添加截圖作為批注的補充說明。

校審后的圖紙和校審意見會反饋給設(shè)計人員，設(shè)計人員可以查看已做批準(zhǔn)和修改的圖紙，再根據(jù)意見對圖紙進(jìn)行修改，完成后可提交審核人員，完成整個設(shè)計校審流程。校審流程中的審核意見自動生成表單，不需要另外填寫。（圖6）

圖6 設(shè)計修改

4.4.4 專業(yè)互提

專業(yè)互提環(huán)節(jié)是在CAD中的專業(yè)間協(xié)作區(qū)、專業(yè)內(nèi)協(xié)作區(qū)完成。右鍵需要提資的圖紙，可以選擇轉(zhuǎn)換T3并提資的功能，進(jìn)行一鍵提資。同時增加了給圖紙?zhí)顚憘渥⒌墓δ?，可以對圖紙情況進(jìn)行說明，方便參考。提資后的圖紙會出現(xiàn)在“專業(yè)間互提區(qū)”，該區(qū)域是共享文件的區(qū)域，可根據(jù)設(shè)計所屬的專業(yè)分別存放。

目前的受資方式有3種：其一是傳統(tǒng)的復(fù)制粘貼模式，將需要的圖紙內(nèi)容復(fù)制后拷貝到自己的圖中；另外兩種方式是參照和插入塊，可通過左鍵拖放操作，快速完成向自己的圖紙中添加參照圖紙和插入塊。

添加外部參照。外部參照是指將一幅圖以參照的形式引用到另外一個或多個圖形文件中，外部參照的每次改動后的結(jié)果都會及時地反映在最后一次被參照的圖形中，同時使用外部參照還可以有效地減少圖形的容量，因為當(dāng)用戶打開一個含有外部參照的文件時，系統(tǒng)僅會按照記錄的路徑搜索外部參照文件，而不會將外部參照作為圖形文件的內(nèi)部資源進(jìn)行儲存。

通過外部參照的方式，可以實現(xiàn)上下游專業(yè)條件圖自動更新。如果上游專業(yè)對圖紙進(jìn)行了修改，提資的圖紙也會相應(yīng)進(jìn)行修改，可以有效避免專業(yè)間因沒有及時溝通導(dǎo)致錯誤使用圖紙問題的發(fā)生。

圖層管理。通過系統(tǒng)的建立，對圖紙的每個圖層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化命名，下游專業(yè)應(yīng)用上游專業(yè)的條件圖時，系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化的圖層，實現(xiàn)對不需要圖層的過濾、淡顯等操作，快速呈現(xiàn)下游專業(yè)繪圖所需參考的條件圖相關(guān)圖層，實現(xiàn)快速的專業(yè)間相互協(xié)作。

4.4.5 設(shè)計輸出

設(shè)計輸出的文件將提交至在CAD的設(shè)計輸出區(qū)模塊。只有通過了校審的設(shè)計圖紙才會最終流轉(zhuǎn)到設(shè)計輸出區(qū)。設(shè)計人員通過在設(shè)計文件區(qū)右鍵發(fā)布，圖紙將發(fā)送至設(shè)計輸出區(qū)，圖紙會自動加蓋條形碼，并自動生成圖紙目錄。

4.4.6 文件歸檔

設(shè)計輸出區(qū)的文件會發(fā)送給出版中心和檔案中心，分別作為紙質(zhì)印刷的源文件和留作歸檔的電子文件。

5.協(xié)同生產(chǎn)的價值

5.1 對企業(yè)的價值

對于企業(yè)而言，協(xié)同設(shè)計改變了企業(yè)的工作模式，從提高單點效率向提高整體效率過渡；運用標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，有利于提高整體設(shè)計質(zhì)量；將任務(wù)分解到協(xié)同平臺上，解決了多專業(yè)配合過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題；建立健全的協(xié)同系統(tǒng)，保證了設(shè)計資源的安全性和完整性，真正意義上實現(xiàn)過程管理；實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地協(xié)作，從單一的設(shè)計向工程總承包過渡；保障ISO9000的實質(zhì)性執(zhí)行。

5.2 對設(shè)計人員的價值

減少設(shè)計人員重復(fù)工作量，提高工作效率，保證適當(dāng)?shù)娜?在適當(dāng)?shù)臅r間找到適當(dāng)?shù)男畔?文件。與現(xiàn)有的設(shè)計方法接軌，可以盡量不改變設(shè)計師的操作習(xí)慣，同時通過利用各種高效的工具進(jìn)行輔助設(shè)計。