为中小勘测设计院寻找三维迷航的坐标

文｜吴付标

河南省水利勘测设计研究有限公司执行力强，实施速度超快，一年多时间，把三维协同设计应用于多个海内外工程，其施工模拟可直观、精确地指导现场施工。所设计的南水北调中线工程沙河渡槽项目荣获多个奖项。其三维团队富有技术革新热情，相当具有凝聚力。如果说河南省水利勘测设计研究有限公司（以下简称“河南水利”）的成功可以复制，对于中小院的三维进程以及三维协同设计的大范围推广无疑具有重大意义。

三维初体验：出人意料的感觉

河南省水利勘测设计研究有限公司从2010年左右开始关注三维协同设计。2011年到2012年10月份之间，进行外部调研。2012年底以前坪水库工程试手三维协同设计。

实际上，在三维协同设计进行到2010年前后，河南水利的许多人都有了采用这一新技术的想法，但最先提出推动三维协同设计的则是河南水利院的董事长。由于董事长视野比较开阔，与业界的交流比较多，是三维协同设计的积极倡导者，可以说前期是他引领全院的三维协同设计向前推进。

当然，三维协同设计既是市场的需要，也是设计院自身发展的需要。河南省水利勘测设计研究有限公司副总经理贾少燕总结到：“对外，你要有一个核心竞争力的东西，你要有比别人先进的地方。对内，需要提高产品质量和工作效率。”

河南水利院三维协同设计项目的启动，既是必然，也有契机。众所周知，水库工程对设计院而言是所有专业最齐全的一个项目，河南水利院也想通过一个项目的应用来检验三维协同设计软件与工程设计的契合度。于是采用前坪水库工程作为导航项目。这是一个夜以继日完成的项目，“河南水利院有心的同事把当时项目整个过程拍成了一个视频小电影，现在每每看起来，都还是很感动。”贾少燕说到。

在进行成果汇报的时候，河南水利提交了一个三维设计方案和一个二维设计方案，同时还有对工程项目优化的报告。通过三维协同设计，出现了明显区别。贾少燕举例道：“例如施工道路可能就画一根线，可是在三维协同设计中就不一样，所有项目都要做开挖模型，特别是几个建筑物进出口全部做了开挖模型，然后发现泄洪建筑物与输水建筑物进出口的布置相互影响比较大，这是在二维设计中很难发现的。再一个是三维设计的工程量统计精准高效，与二维设计有差异的地方经过核实，最终还是采用了三维的统计结果。”

随着三维协同设计的日益普及，以及一些项目的典型应用。越来越多的企业都想应用三维协同设计，然而“白加黑”的工作节奏让他们无暇顾及。在河南水利院应用三维协同设计之前，河南水利院也处于工程项目多、人手紧张的情况。河南水利院在启动导航项目时，已临近年关，各生产项目都特别忙，在选拔技术人才的时候，相关领导也有过犹豫，但公司董事长认为，信息化就是趁着项目多的时候、有钱的时候来做，如果等到项目少了，闲下来时，就光忙着找项目了，哪还有心情和资金来做这个事情？

度过迷茫的日子：定位与规划

对于采用新技术，每个人都有风险意识。河南水利经历过三维设计“处女作”的激动之后，也和其它单位一样有过一个迷茫期。只是三维协同设计的定位与规划帮助他们缩短了迷茫期。

导航项目之后，河南水利经历了短暂的迷茫期。三维协同设计往下具体怎么走？是全面推广还是循序渐进？思路并没有那么清晰，因为河南水利不像大院那样一个一个的大综合项目接踵而来。另外，河南水利的专业积累也不够，导航项目的学习毕竟只是开端，相对还比较粗浅，大家在那么短的时间内学了那么多的专业软件，也需要有消化和吸收的过程。

在业界看来，河南水利的三维协同设计实施能力很强，推进也很快。那么河南水利在面临迷茫的时候是如何走出困境并不断前进的呢？对此，贾少燕介绍到：“在河南水利三维协同设计的迷茫期，我们董事长出了一个题目，要求我们明确三维协同设计在行业内的定位，把它的发展规划做出来，其实这是强迫着你去思考。 如果没有规划，就没有明确的思路，可能就没有办法度过这个迷茫期。于是，我们边实施项目，边做规划，两者结合。”

实际上，对于河南水利这样的中小设计院，并不是每个项目都一定要用三维去表达，因为在起始阶段采用三维设计毕竟周期长、成本大。所以河南水利的三维协同设计定位既要跟踪前沿，又要结合实际。具体来说就是承担三维协同设计的部门原来叫信息中心，河南水利在2013年6月份把它更名为“数字工程中心”。中心的定位有三方面，包括生产职能、管理职能、科研探索职能。

在明确定位后，河南水利进一步提出了三维协同设计的发展规划，即一年打基础，两到三年基本成熟，四到五年逐步推广。这个成熟仅限于数字工程中心；同时，河南水利也开始考虑结合一些生产院的项目，把各生产院的三维协同设计逐步带动起来。贾少燕进一步解释到：“我们计划用四到五年的时间逐步推广到全院，在这一过程中还需要很多准备工作要做。具体推广情况也取决于我们对软件的掌握程度，标准和环境的定制，以及软件的模块化、参数化进程等多个方面。”

今秋的果实，来年的收成

河南水利一边规划，一边实施，一年多就成就了几个大型项目和典型项目。2013年初启动的南水北调中线沙河渡槽工程获得了Be创新奖社会可持续化荣誉奖。获奖是多方面因素的综合结果，第一，就是项目本身的规模；其次，采用了三维协同平台来完成设计，是依靠技术加管理来实现设计，这正是行业趋势；第三，做了个性化的二次开发，最后通过渲染和后期合成做了非常完美的呈现。

2013年4月，河南水利承接了山西省吕梁北川河治理工程，其中12座水闸的设计，采用三维设计做得又快又好。可研阶段模型一旦建好，后期没有大的变化，施工图阶段直接利用前期模型进行三维配筋，钢筋图就能够自动生成。

2013年8月，河南水利承接了陕西宝鸡峡灌区漆水河渡槽改建工程。河南水利在渡槽方面历史悠久，业主慕名而来，当他们在很短的时间内提交出全部采用三维表达的八种方案组合时，业主一下就接受了。2013年10月，河南水利还把三维协同设计业务推广到了海外，在尼日利亚做了LOKOJIA制水厂的工程设计。

成功案例在驱动着一个又一个新项目的诞生。三维协同设计也带来一些特别的业务效应。贾少燕介绍到：“我们最近承接了许昌市鄢陵县中心水厂项目。它由水利局负责，他们以往也没有过多接触这样的市政项目，有关局领导对于水厂的组成要素、建设难度等了解不多。当我们以视频的形式把海外的三维水厂设计呈现给他们时，他们感到很震撼，特别是行政领导借助于更直观的图片、图表和三维模型，了解整个工程项目的布局、发展，对投资控制和工期把握等了然于胸。这个项目很快立项开始实施。”

三维协同设计项目的成功带来很好的宣传效应，对于河南水利的知名度和项目承接能力都是一个非常有效的提升。它同时还给河南水利的设计产品带来增值，延伸了河南水利的价值链，可以帮助河南水利拓宽业务。例如，在探索南水北调工程的后续服务项目；在水利信息化方面，河南水利可以帮助水利部门借助GIS和三维技术把防洪风险图表达得更完善。

河南水利数字工程中心的白勇认为：“三维的工程量统计确实比较准确，这一点非常好。另外，我们用的这款软件能够精确建模并直接分析，而不用在进行分析计算时再建一次模。模型在各个软件之间互用性也不错。希望再上一层楼，更加应用自如。”

三维协同设计技术的应用，同时也对河南水利的业务布局产生了一些积极影响；三维协同设计给河南水利带来了新的业务布局。河南水利在当初选择Bentley时，除技术优势的考虑之外还有其它因素。例如Bentley重视中国市场，推出中国为先的战略，并在北京成立了研发中心。其中还有一个关键点，就是它的400多个工程领域的专业软件模块。河南水利在合作之初就在思索：如何把这些丰富的行业软件资源用足用好，最大限度地发挥三维协同设计在河南水利的协同效应。

对于河南水利来说，大型水利枢纽工程毕竟是比较少的，而河道治理、灌区治理等项目大量涉及到各类建筑物，例如闸、桥、涵洞等等，一条河上或者一个灌区上有几十个甚至上百个这样的建筑物，如果都一笔一笔去画出模型，太费劲，效率低。所以河南水利现在想把水利工程当中最典型的、最难点的项目挑出来，借助Bentley研发中心的力量，把它做成参数化、模块化的设计。将来的模型库积累得越来越多，这可直接提高设计水平和效率。

河南水利数字工程中心副主任陈功军认为：“Bentley的原始软件，我们未经深度的二次开发而用到这么好，这说明了我们这个团队的探索能力和学习能力。通过探索，我们能找到变通之道，实现工程设计的目的。老师刚开始给我们讲软件应用时，我们也都举一反三，一个操作我们会用好几种思路来做。二次开发很有必要，但从时间和人力成本上，不允许我们做太深入的二次开发。我们注重应用，探索应用解决方案。”

2013年7月，河南水利和Bentley签署了一个战略合作框架协议，以帮助省级设计院推进三维协同设计的应用。由于河南水利对水利行业市场比较熟悉，主要负责找需求，同时借助Bentley的技术优势合作开发出适用于水利行业以及中小型设计院的产品。

三维协同设计的火炬，只有激情能燃烧

河南水利的数字工程中心办公室，不论你平时来还是周六日来，它的灯光都是亮着的。甚至有中层领导对团队成员爱恨交加：“你人累坏了不要紧，不要把我的机器累坏了。你为什么不能用一种举重若轻的态度来做，让你自己轻松一点，让我也没有那么多的内疚感.”

这样的团队精神，是河南水利推进三维协同设计的坚实力量。河南水利在2012年11月确定选择了Bentley软件之后，要在半个月之内组织一个专业的三维团队。当时主要以年轻人为主，还要考虑工作经验、专业知识和外语水平。因为面对信息化、三维协同设计这样的新技术，团队人员需要有探索精神和学习精神。

团队中的张金辉表示：“我本身喜欢玩计算机，对三维协同设计有向往，所以来到了这个部门，来了发现三维协同设计确实有它不可比拟的好处。首先是它直观，设计出来的产品就是一个实实在在的数字模型，让人有着身临其境的感觉。再一个是效率，三维模型一旦建立起来，各个阶段根据不同的需要能很快切出不同的图。”

在选拔人才的同时，河南水利还特别关注带队伍的人。因为在实际工作中，往往越是有能力、有个性的人越不好带。对此，河南水利数字工程中心的主任和副主任在带领团队上下了很大的功夫，最终探索出了一种有别于设计院管理传统的新模式。

当然。整个团队的成长也得益于河南水利的企业文化，它能给年轻人带来很大的发展空间。你有能力，你就会有舞台。从公司层面上也给整个团队提供了培训、学习、交流、奖励的机会，而且会继续强化。“前坪水库项目和沙河渡槽项目成功完成之后，都给予了重奖。我们董事长倡导该表扬的就表扬。”贾少燕介绍到。

河南水利数字工程中心主任高英这样说到：“我也一直在追问自己，我们团队的精神与凝聚力是怎么形成的。回头再看看记录我们工作的那些小片子，我似乎明白了点什么。为什么当时愿意记录那些点点滴滴？这些点点滴滴就是形成凝聚力的基础。每个人贡献出来自己的极致，就形成这个极致的团队。我们的同事有一句话说得特别好--成绩源于探索，成功源于传承，所谓的传承就是团队之间的沟通、交流与传递。有领导说我优点很明显，缺点也很明显。领导能够更多地看到我的优点，而包容了我的缺点，把这么好的一群年轻人交给我带，我必须以一种更开放、更健康、更积极的心态给他们营造一个氛围。在年底部门年终总结会，领导给我发了一个最佳园丁奖，奖品是一把剪刀。年轻人有很多优点，也有很多可塑的地方，你需要去帮助他们发掘和塑造自我，让整个团队的优势发挥到极致。”

河南水利的三维设计团队没有产值任务，但团队的压力反而更大。他们说咱又不挣产值，再不做出来点东西怎么行。他们不挣产值，但要体现三维协同设计的价值，这就是他们的价值观，而价值观又给他们带来了使命感。

三维协同设计不是趋势，而是今天的现实。面对现实，河南水利董事长以前瞻的眼光选择了快速推进，团队成员们以汹涌的激情探索极致，他们不仅创造了新技术应用的超速度，也给更多的同行提供了启示与参考。“随着项目的发展，三维优势体现出来了，我感觉市场的前景还是很广阔的，这也是我们公司从战略层面选择三维设计的一个很重要的因素。我们设计院做的信息模型从设计、施工到运维，都有很长的价值链和业务链”贾少燕总结到。

背景资料

河南省水利勘测设计研究有限公司，2005年8月在原河南省水利勘测设计院基础上改制创建而成。始建于1956年，其前身是1950年10月成立的河南省治淮总指挥部工程部工务处。经过五十多年的发展和建设，现已成为主要从事水利水电工程勘测设计的国家甲级综合性工程勘察设计单位，拥有10个甲级资质，具有承担大、中型水利水电工程的勘察、规划、设计、咨询、水土保持、水资源论证、防洪影响评价、水环境工程设计、防水材料、工程总承包、工程监理、工程招标代理的能力和丰富的实践经验。

目前公司现有在职员工504人，教授级高级工程师22人，各类高级专业技术职务83人，各类中级专业技术职务164人，初级以下专业技术职务189人。其中各类注册人员310人。50多年来，河南水利承担了国内外1000余项大、中型水利水电工程的勘测设计工作。先后完成了河南省淮河、海河、伊洛河、唐白河的流域规划，河南省水利建设发展规划纲要，全省水资源利用规划、全省中小水电规划，河南省防洪规划，河南省水的中长期供求计划等水利水资源规划；完成南湾、白沙、白龟山、鲇鱼山、宿鸭湖等40余座大、中型水库、13处大型灌区、20余座水电站的勘测、规划、设计；另外，跨省区承担了山东胜利油田水库、内蒙古河套灌区、新疆乌尔达克塞水库、铜场水库及塔里木河流域等规划、勘测、设计工作。目前，正在进行南水北调中线一期工程总干渠工程的设计，已完成黄河南、黄河北可行性研究，安阳段、黄河北～羑河北段初步设计、招标设计和大部分施工图设计，黄河南第三标9个设计单元的初步设计，河南省南水北调受水区供水配套工程可行性研究，初步设计，招标设计等工作。