PDMS企业级部署探讨

2020-12-21罗智平

化肥设计 2020年1期

罗智平

(中国化学工程集团有限公司，北京 100006)

PDMS全名PLANT DESIGN MANAGEMENT SYSTEM，是英国AVEVA(剑维软件)公司于1976年推出的三维工程设计软件。在中国工程EPC领域，AVEVA解决方案的应用已超过30年。PDMS凭借强大的工厂布置设计功能，已成为工程设计领域应用广泛的三维协同设计软件。与AUTOCAD不同，PDMS是由数据库支撑的三维设计软件，所以在企业部署应用时无法做到开箱即用(鹰图Smart Plant系列软件产品也是如此)。本文将基于PDMS的特点和部署应用经验来探讨PDMS企业级部署策略和建议。

1 PDMS的软件

AVEVA公司于1967年诞生于英国剑桥大学，并于1976年推出了PDMS，随着技术的不断迭代更新，PDMS现在已经是三维工程设计领域的主流软件，在我国石油、天然气及化工领域，AVEVA软件产品市场覆盖率达到了70%。作为三维工程设计软件，PDMS与同时代的软件产品相比有共同点，也有其自身特色。

(1)软件界面友好，易于使用者掌握。PDMS为项目设计人员提供易于使用的完全交互式三维环境。先进的三维编辑功能，具有图形化处理和数字回馈功能，使设计和修改快速、简单，让设计人员能够把工厂的逻辑模型快速、高效地建模为全三维工厂模型。

(2)支持网络并行协同。这是新一代基于数据库的设计软件必备的特点。PDMS能够让不同专业的设计团队并行工作，共同设计全专业工厂三维数字化模型。设计人员能够一方面使用相关专业功能进行设计工作，另一方面还能随时查看整个项目其他专业相关的设计工作情况。通过网络协同并行，让设计人员之间利用PDMS实时获取其他设计人员的设计数据，有效提升沟通效率和质量，实现设计工作的降本增效。

(3)元件库和等级参考引用(referrence)机制。PDMS默认提供大量元件库，涵盖行业、国家和国际标准，包括管道、钢结构、暖通风管、支吊架和电缆托架等。

元件库负责定义元件的外形尺寸、等级和类型等参数化定义。例如，PDMS保存了管道元件连接类型、实体和标称尺寸和螺栓点等参数。标准元件库可以在多个项目中共享使用，同时支持用户为项目特殊要求创建新的特殊元件库。

工程等级负责控制元件库的元件在设计中的调用。工程等级是连接元件库和设计模型的桥梁，由此，设计人员能够快速选择并定位元件，从而完成布置设计工作。

修改元件库和工程等级可以直接传递变更到三维模型中，无需人工干预。实现元件库数据源头一次输入，多次引用，从源头控制元件模型数据的变更。

(4)图纸、报表等基于数据库直接生成。完成三维工厂模型后，所有图纸都可以从PDMS数据库直接生成。图纸上的注释和尺寸也由PDMS数据库直接生成，确保图纸文件和三维工厂模型之间的一致性。三维工厂模型产生的变更可以自动更新到图纸上。

与此同时，PDMS还提供灵活的报表功能，确保从PDMS数据库直接生成各种类型的基于模板的报表，如阀门或管嘴明细表、为所有专业按照类型和区域等生成详细的MTO信息报表等。

图纸和报表的生成工作可以通过客户化定制实现高度自动化。

(5)可深度配置及客户定制化能力。PDMS具备可深度配置及客户化的能力，确保其部署于任何企业都能够与其实际工作体系相匹配。PDMS能够方便地与已有设计体系集成在一起，还能帮助驱动企业设计体系的改进(标准化、规范化等)，增强企业竞争力。PDMS的标准功能能够通过定制满足具体行业或项目的需求，也可在设计流程中添加更多的设计规则辅助设计工作。例如，PDMS默认提供通用项目的基础对象和相应的属性设定，用户可以根据实际项目需求，进行工程对象类型和属性定义的扩充。

(6)支持用户二次开发。可客户化的图形用户界面以及强大的面向对象宏语言有助于定制系统操作，使之适于特定项目、行业和工作流程，添加定制自动化功能或创建与客户自有或第三方应用程序的接口，根据项目的需要开发相应的工具。

开放的程序设计环境支持客户在标准PDMS基础上开发自己的应用。支持.NET技术，确保可以使用任意一种兼容.NET的开发编译语言，如C#或C++以及PDMS的开发宏语言PML。

2 PDMS的企业部署建议

基于上述特点，如果要用好PDMS，前期的部署策划工作必不可少，因势利导才能最大化发挥PDMS的软件优势。

基于笔者多年的PDMS管理维护工作积累，建议企业级部署从如下几点进行准备。

2.1 建立公司级基础数据库的项目

PDMS实现管道布置的三维模型的原理见图1。

从图1可以看到，为了实现三维管道布置设计，首先需要在PDMS中先建立元件库，然后才能建立管道等级库(参考调用元件库)，最后，设计人员通过调用等级库来实现布置设计工作。

在工程设计中，管道元件分为标准件和特殊件。具体到不同的项目，标准元件库是固定而通用的，特殊件库需要通过慢慢积累，不断修订完善以逐步减少维护工作。

PDMS支持参考外部项目的数据，所以在公司部署PDMS设计环境时，建议作如下部署。

(1)建立通用项目数据的项目。该项目用于建立可供其他项目参考的通用数据，包括元件库、设备模板库、出图模板库等，所有通用数据的增补修改工作都在此项目中完成，其他项目直接参考(include)此项目的数据库。

(2)对于工程项目等级库相关信息，建议放在通用项目中维护，便于统一增补维护等级描述库。可以设定多个MDB来实现不同的项目等级库维护环境(不同的项目可能会使用同名但属性不同的材料等级)。

(3)要规划好公司级数据库的DBNUMBER分配规则并严格执行，避免因DBNUMBER相同而产生冲突，导致无法参考的问题。

2.2 部署高速局域网工作环境

PDMS的网络并行工作机制，需要良好的网络环境支撑。建议工作局域网部署千兆网络到桌面；PDMS文件服务器采用固态硬盘阵列存储，万兆网络接入，能满足高并发、高负载的文件读写需求。

2.3 编制新的配套体系文件

使用PDMS进行布置设计，多专业在统一的三维设计环境中进行工作，涉及专业内设计、专业间配合、过程管理、成果输出等多种复杂的业务过程，需要相应的体系文件支持和配合，才能发挥PDMS软件的优势，建议从如下方面进行相应文件的编制。

(1)PDMS用户教程。这一组文件主要解决PDMS软件用户操作的问题，针对PDMS的各个模块，提供简要入门和提高教程，让设计人员可以快速查阅和迅速掌握并将其应用于设计工作中。

(2)PDMS设计工作规定。这一组规定主要解决设计人员使用PDMS进行数据输入的规范性问题，例如如何给工程对象命名、如何存放工程对象等。

(3)PDMS管理工作规定。这一组规定主要解决PDMS项目管理支持团队的工作规范性问题。管理支持团队依据现有设计体系，编写一套适合PDMS软件和本企业工作体系的三维设计定制与维护工作规定，指导客户化和日常维护工作。

(4)PDMS项目权限控制规定。三维布置设计是工程设计中最为繁杂的工作，占总设计工作量的70%～80%，其典型特征体现在空间布置复杂、参与专业众多、参与人员众多、并行设计密集度高，为了保证设计数据的安全和执行过程的流畅，必须建立相应的权限控制体系。

2.4 建设企业PDMS应用知识库

在应用PDMS过程中，各种问题解决和经验反馈的积累都是企业宝贵的部署知识财富，从一开始就做好知识库的建设，日积月累，可以让PDMS应用中碰到的问题快速被解决，经验反馈可以指导PDMS应用越来越高效。

2.5 建立稳定的开发支持团队

PDMS在企业的部署工作并不会一蹴而就，需要根据在企业的应用过程中，不断磨合，融入到企业的设计流程中，推进企业建立新的设计体系。在这个过程中，需要稳定的支持团队来推进，包括PDMS项目管理、项目定制和PDMS普及培训及日常技术支持等。

PDMS软件支持客户二次开发，而贴近实际工作需求的开发是效率最高的。在工程信息化领域，既懂软件、又懂企业业务流程的复合型人才是企业二次开发的中流砥柱。这样的人才可以抓住PDMS的应用痛点并有效结合企业当前业务实际，开发出接地气的工具，有效提高设计工作效率。这样的队伍只能靠企业自己培养，才能在PDMS部署工作中逐渐掌握主导权，形成核心竞争优势，创造更大工程效益。