PLM實例2:吳江水廠工程
吳江水廠的濾池是和長江大橋工程同一時期建模的項目，都是為了驗證達索PLM的優勢和大模型處理的性能優勢（圖9），圖中的模型細節程度比較詳細的。模型深度是施工圖深度。尤其是這樣詳細的濾頭在Revit中就早已不能動了。但是達索CATIA軟件中這么復雜的模型還能顯示得非常流暢。
圖9 吳江水廠三維模型
濾池模型的快速參數化設計也是本項目的一個特色。CATIA可以和Excel計算表（工藝計算書）無縫連接。通過調整計算書參數可以控制模型的變化，包括工藝參數變化帶來的水池格數變化，通過參數改變尺寸和形式等（圖10）。
圖10 吳江水廠濾池模型的快速參數化設計
因為二維圖是從三維模型剖切而來的，所以二維圖也跟著模型的變化被Excel表格更新驅動了。同時，也可以根據參數來控制細部形式，如從雙堰到單堰的變化，出水堰形式從橫堰到縱堰的變化，甚至每格出水不單獨設堰的變化，V形槽形式從混凝土到不銹鋼的變化等。
PLM實例3：深安大橋工程
深安大橋工程實例是為了達到全生命周期管理，協同設計，多個應用目標一個核心模型等等，是把建模、分析、漫游、仿真、維護等結合起來的一次探索，并深化了骨架+文檔模板的建模方法。深安大橋主要針對方案階段的三種橋型比較，突出考慮拱橋方案以及初設階段的拱橋建模和分析等多個目標的實現。
不同的構件由不同設計人員分別單獨建立文檔模板，然后各自以主橋骨架的相應部分為參考進行實例化最終形成整體拱橋模型。在建立深安大橋主橋骨架時，預先假定主橋道路中心線，以此為基礎建立拱橋骨架模板包括建立主梁、主拱、副拱、吊桿等構件骨架，每個構件都做成參數化構件。在實際道路中心線中調用前面定義的骨架模板進行實例化，便得到實際的主橋骨架（圖11）。在完成各個構件模板的建立后，分別在完成的主橋骨架上進行各自的模板實例化，在加上一些附屬設施的建立，最終得到完整的拱橋模型。
圖11 深安大橋模型及其主橋骨架模板的實例化及結果
本實例的一個顯著特點就是一個模型多種用途的信息模型和全生命周期管理的概念。從模型建立（方案模型）到模型深化（初設模型，包含地形建模）再到性能分析計算、效果展示、交互漫游、信息模型的瀏覽器查詢和全生命周期管理等。本實例充分體現了作為V6平臺整體解決方案的無縫連接的優勢和模型數據庫化的優勢。
其他PLM實例
呼和浩特立交項目總共有5座立交，通過團隊協作2周就完成了5座立交的三維設計（圖12），在方案投標的過程中得到了業主的認可和好評，并最終贏得項目。
圖12 呼和浩特市立交項目三維模型和漫游
圖13 江陰市錫澄運河澄江西路通道工程
江陰市錫澄運河澄江西路通道工程（圖13），是數字化樣機和虛擬體驗的又一個實例。通過交互式的漫游可以在建造之前就如同建好一樣身臨其鏡的體會，如感受駕車體驗，感受視角和建筑物的景觀等等，可以提前發現問題，改進設計。
BIM和PLM新技術應用價值和效果
BIM和PLM新技術的價值主要體現在，三維的視圖更美觀、直觀、易懂，溝通效率更高；三維的核心模型的分析計算和出圖更精確，便于管理修改和保證惟一性；三維樣品的出現，可以檢查碰撞，查看三維效果，減少了返工和重建，更加經濟和高效：真正協同的平臺便于管理提高質量；可以用于后期的模型拓展了業務范圍，可以延伸到施工和運維。這些優點綜合起來就可以提高核心競爭力。
更好地展示設計理念
三維展示空間設計效果比二維圖形設計擁有無可比擬的優勢，為創新設計提供了有效的手段。建筑設計師從二維圖的描述升級到了三維圖的更直觀的藝術效果，可以全方位、更真實地展示設計效果。三維設計成果直觀清楚，并且立時可見，方便了非本專業領域的人領會并理解設計意圖和理念，這對于科學決策有著非常重要的意義。
傳統的二維設計成果為一張張的平面圖，并不直觀，只有建造完工后才能呈現出來，而采用三維可視化設計手段卻可以使效果在設計之時就呈現出來，在設計理念的表達上非常直觀且清楚。三維設計成果可直接用于演示、招投標書、成果匯報、項目進度控制等，相較于二維設計圖，三維的項目解說和演示更為直觀且更具科學性、準確性和說服力，更便于與業主溝通（圖14）。
圖14 三維更好的展示設計理念
提高設計效率和質量
形體復雜構筑物因其幾何變量數量繁多，通常就需要較多的平面圖、立面圖和剖面圖以完整表達相互幾何關系。用傳統二維方法畫平、立、剖面圖工作量繁重，而且，因無法保證完全準確使得校對、校核需要花費大量的時間來查錯糾錯。使用三維設計通過三維形體直接得到二維平、立、剖面圖并可以快速成圖，保證圖紙準確率，從而顯著減輕設計人和校對校核的工作量。實現了三維模型與設計表達（二維圖）的雙向關聯，模型與設計圖形一致性，提高設計質量；設計圖形從模型中提取，提高設計效率。三維設計成果進行任意剖切，輸出各種剖切圖，可以檢查各部件相互關系、距離、干涉等情況，使得設計更為合理和優化。
二維設計中往往要到最后會簽的時候才能發現專業之間設計不合理問題。在三維設計中從一開始就自然而然地在三維模型中被注意并更改。只有三維才能真正做到協同設計和協同管理。三維模型的碰撞檢查與管線綜合非常容易。采用三維設計可以比較正確地計算出工程開挖量、混凝土方量，為節能減排提供依據。工程量統計更加精確和快速。
從設計延伸到施工
三維模型可以更直觀地指導施工，對于比較復雜的設備安裝工程，三維表達可以避免施工過程返工，控制施工進度。道路、橋梁設計與施工過程密切相關，合理的施工方案模擬、施工方案，可以減少施工費用。形象的三維可視化進度與實際進度對比，方便業主對施工進度了解和施工進度管理（圖15）。
圖15 施工模擬和三維施工進度指導施工
從設計延伸到運維
運行維護信息管理，可以在B/S的架構下通過瀏覽器查看模型信息。三維模型與數據庫、自控關聯，可以比較方便地查詢到運行和維護所需要信息，控制設備的運行。
同時，通過對運行維護階段的三維運行模擬可以在設計階段發現并解決運行中存在問題，讓設計更合理，也可以作為運行人員的培訓場景。在運維上，讓信息傳遞給業主，讓三維從設計延伸出去，讓企業有更長的生命線。如果設計單位能從設計到運維全面運用PLM技術就形成了亮點，形成了核心競爭力。
結論
上海市政總院探索了滿足BIM和PLM理念的各種平臺，適應道路、橋梁、水工、固廢處理、隧道、地下工程、軌道交通等專業要求開展BIM/PLM研究，雖然目前BIM和PLM軟件在市政工程領域的應用還不是很成熟，但已經把BIM和PLM理念和技術優勢完全體現出來，并取得了一些成果。
通過采用先進的三維設計協同管理平臺，多專業協同設計，有助于提高設計質量和效率，是工程管理手段發展的必然趨勢。通過在設計管理一體化BIM/PLM平臺的探索，對BIM/PLM在三維設計中的重要程度得到了深刻的認識——只有充分利用BIM/PLM技術才能真正做到協同和全生命周期管理。
通過BIM/PLM技術應用，發現了BIM/PLM的明顯優勢，由于BIM/PLM技術還處于成長期，所以，軟件不夠成熟，可參考三維模型也不夠多，三維構件庫和設備庫也不完善。但是，BIM/PLM是未來發展的必然趨勢，是未來企業核心競爭力所在，也是企業長期戰略的發展方向。
通過工程實例的應用，BIM的現有軟件基本上都是基于核心文件的，管理上沒有PLM的基于數據庫的架構合理，PLM現有軟件平臺具有一體化的無縫連接上下游工作的優勢。但是，上海市政總院專業很多，要根據專業特點和項目特點來選擇平臺，目前的做法是打通BIM和PLM的接口，實現平臺間的自由轉化。
下一步建設目標
在今后的探索中，還需要做進一步的深入研究，以更好地適應市政工程設計的全過程管理。上海市政總院2010年加入AUTODESK公司開發者組織，成為這一組織中為數不多的來自設計院開發者。上海市政總院從2011年開始已經和全球最成功的三維設計軟件公司達索公司總部簽訂了合同，共同開發適合市政設計領域的PLM軟件平臺——達索V6市政版。未來2年~3年內，將在3個方面繼續推進提高新技術的應用水平：一是漫游、性能分析、出圖、工程量統計：二是碰撞檢查、施工模擬、運行模擬：三是施工仿真（橋梁）、運行維護（凈水廠）、模型信息管理。
在未來做到現有軟件和開發未來軟件以及二次開發并重，努力挖掘現有軟件的潛力，開發現有軟件的新用途。同時，積極配合大的軟件公司提出符合市政設計行業的新技術的開發需求，同時針對主要軟件進行二次開發，盡量達到效率和效果的雙豐收。
上海市政總院未來也考慮PLM平臺與企業管理信息系統集成，真正地實現設計管理和企業管理一體化。另外，通過模型的不斷積累、使用人數的增加，云計算會逐漸進入我們的視野范圍，BIM/PLM的云計算尤其是私有云的應用將是未來下一步的建設目標。
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