源于制药工程的设计理念Q b D（Q u a l i t y b y D e s i g n，质量源于设计），正在迅速地延伸到其他行业。目前，这一理念，在以三维设计为主要设计方式的工程设计中得到了广泛的行业认同，因为三维技术不仅可以展示直观的数据模型，还可以通过一系列的自动化手段将复杂工作交由计算机完成，大大提升生产效率。那么，三维设计方式究竟是如何影响工程设计的？
四川科宏：可预见的快速设计
在中卫—贵阳联络线工程项目的设计实施过程中，四川科宏石油天然气工程有限公司(简称“四川科宏”)首次运用三维设计模型进行大型天然气工程项目设计，不仅实现了工作效率的大幅提升，而且逼真的三维设计模型让工程师提早看到了设计成果。
项目挑战
中卫— 贵阳天然气联络线工程项目是一条将我国三大气区连通，并把国内多条东西走向的干线管道相互联网，形成全国和区域的不同层次的大型环状管网，以保障国家供气安全的输气联络线管道工程。中卫–贵阳联络线干线起自宁夏中卫，经甘肃、陕西、四川、重庆，止于贵州贵阳，干线全长1613km，其中中卫–南部段903km，南部-贵阳段710km。工程共有河流大、中型穿越26处，其中中卫–南部段河流的大型穿（跨）越3处，河流的中型穿越10处，南部– 贵阳段河流的大型穿（跨）越3处，河流的中型穿越10处。
面对此项目贯穿长度长、途经地形复杂多变、跨越多个省市行政区等特点，设计团队需要高效的设计工具，帮助他们清晰地查看管道的走向、标高，或是不同管道之间的相交、碰撞等问题；帮助他们及时、快速、准确的调整施工图纸和统计材料，以满足来自项目的需求变化。
准确、便利的直观显示
在承接中卫–贵阳联络线项目之后，因为工程设计的实际需要，四川科宏的该项目组决定尝试三维设计软件。四川科宏于2010年初先购入40套AutoCAD P&ID产品，用于工艺流程图设计，后来又购入了5套AutoCADPlant 3D套装产品，用于三维设计。虽然此前并未进行过三维设计软件的专业学习，但是由于与AutoCAD二维设计软件是一脉相承，“三维和二维的很多操作指令是一样的，而且其中文界面很直观，上手很容易。”该项目组成员陈栗如是说，“大概两周不到的时间，我们就已经可以熟练使用这两款软件来满足中卫—贵阳联络线工程项目的设计需要了。”
相比于以前的二维图纸，运用AutoCAD Plant 3D搭建的三维模型其优点是显而易见的：以前在项目的实施过程中，因为是二维设计软件，所以经常出现反复修改图纸的情况，不仅增加了工作量，还浪费了时间、人力和物力，而三维模型则可以有效避免这些情况并提高工作效率，在使用过程中还可以提高技术水平和设计质量。“而且三维设计更为直观，更能满足类似中卫–贵阳联络线这样的工程项目需要，”陈栗分析说，“比如说在AutoCAD Plant 3D软件的三维设计图形中可以很清晰地看出管道的走向、标高，或是不同管道之间的相交、碰撞等问题，要知道在以前的二维图纸上这些是无法直观显示的，那会给后期的施工带来很多问题。”
大幅提高工作效率
虽说对于三维软件的设计优势早有耳闻，但是当真正将其用于工程项目设计时，AutoCAD Plant 3D所表现出来的强劲优势还是让项目组的设计人员感到惊讶不已。
“项目实施过程中的修改图纸是在所难免的事情，二维时代的施工图纸修改和统计材料不仅费时费力，而且数据还不准确。”四川科宏中卫–贵阳联络线工程项目、三维组组长武晓莉如是说，“但是使用AutoCAD Plant 3D软件，在完成三维建模后，可以在模型上直接修改，然后很直观地看到修改后的结果，从而提高工程项目的可实施性，关键是这些三维模型可以根据修改后的施工图自动生成材料报表，从而大大节省时间提高了工作效率。”
对此，该项目组成员车小锟补充道，这是因为AutoCAD Plant 3D潜在的数据直接与三维模型、管道、仪表、ISO图以及平立面图等进行数据交换，可以在图纸内部快速查询并编辑信息，以保证信息的一致性和及时准确性。
要知道石油天然气工程项目与其他类别工程相比，有很多属于本行业的非标设备、管件。而AutoCAD Plant 3D和AutoCAD P&ID似乎考虑到了这些不同，软件有很多的功能模块实现这些功能，像布管、制图、统计材料表、设备表等可以直接输出，在工作效率、准确度等各方面能够为客户带来比较大的业绩提升。陈栗说，“以与中卫–贵阳联络线工程复杂程度及规模大小相似的工程为例，以前要想统计出材料表和设备表，即便是很熟悉的设计人员都需要至少3至4天的时间，但是使用了AutoCAD Plant 3D进行建模之后，这样的事情只需要不到1个小时就完成了。而且之前的设计不能保证百分之百的正确率，但是现在就不用再担心正确率的问题了。”
由3天缩短到1个小时，如此提高效率的概念早已经超出了百分比的比较范围，但这还算不上最“强劲”的。石油天然气工程图少不了管线的ISO图，以前在二维图纸上必须通过折射图来体现，还要想象空间的方位并画出它的焊点，如此做下来即使比较快的速度也要2至3周的时间。“但是现在AutoCAD Plant 3D的环境下，通过操作几个键，在一个小时内就可以轻松实现。”陈栗如是说，“还有平面图，以前要计算标高，要想象平面图的方位，在立面图是怎样画，也需要3周左右的时间。现在平面图差不多几个小时之内就可以完成了，画好三维图之后在模型上出平面图基本上一两个小时以内就可以顺利完成。”
陕柴重工：玩转三维设计
核电是近些年国家大力倡导发展的新型清洁能源之一，而AP1000项目就是中国从美国引进的以实现核电技术自主化研发与应用为目标的第三代核电技术。以AP1000为先导的第三代核电自主化依托项目是在原有AP600的基础上进行研制的先进轻水堆，同时也是目前全世界首次推出的，并首批在中国应用的新型核电主力堆型。作为AP1000项目工程的承建方之一，陕西柴油机重工有限公司（以下简称“陕柴重工”）需要提供柴油应急发电机组及相关的厂房设计布置和设备布置等。
陕柴重工是中国船舶重工集团公司所属的国内规模最大的中、高速大功率船用柴油机制造厂和柴油发电机组成套厂，至今已有50多年的发展历史。陕柴重工也是目前国内拥有IE级核级资质的配套企业。在此项目的实施过程中，陕柴重工借助三维工厂设计软件AutoCAD Plant 3D，有效地加快了项目的进程，并通过真是的三维模型演示，赢得了项目发标方的高度认可。
向三维软件的平滑过渡
在确定项目后，陕柴重工就立刻投入到了项目的具体设计实施过程中。“考虑到该项目的重要性，尤其是其特殊性即在提供发电机组的同时还要提供厂房的设计布置等，可以说是一套完整的打包方案，” 陕柴重工核电事业部技术中心主任徐荣表示，“如果采用原有的工作方式，这将是一项耗时费力的工作，而且其准确性也难以把控，所以，我们要寻求更为先进的解决方案。”
由于陕柴重工此前并没有使用工厂设计软件从事相关项目设计的经验，所以陕柴重工就从软件公司的行业影响力、口碑以及此前对其软件的大致了解情况进行判断、选择，最终选择了AutoCAD Plant 3D和AutoCADMEP设计软件。
AutoCAD Plant 3D除了能够帮助工厂设计师和工程师创建先进的三维设计，对加工工厂进行设计、建模和文档编制，而且基于等级的设计和元件库，它还能够帮助有效简化管道、设备和支撑结构的放置流程。而AutoCAD MEP则是一款专门面向机械、电气和给排水（MEP）设计师和
绘图员的专业设计软件，通过一系列的优势性能帮助大幅提高绘图效率。在使用欧特克的工厂设计软件之前，陕柴重工就已经对二维设计软件产品AutoCAD很熟悉了，他们很多的产品设计就是在AutoCAD软件下得以实现的。“AutoCAD Plant 3D和AutoCAD MEP的操作界面非常直观，而且很多操作指令又与AutoCAD相同，所以，对于非常熟悉AutoCAD操作环境的设计师来说新软件很容易上手，我们的设计师只用了很短时间的学习就能够自如地将AutoCAD Plant 3D用于该项目的设计了，这为我们节省了很多的宝贵时间。” AP1000项目的设计人员朱世慧如是说。
现如今，陕柴重工从事产品和项目设计所使用的三维软件和二维软件的比例大致相同，但是毫无疑问，三维设计软件的引进让设计人员体验到了前所未有过的优越感和便利性。
效率与准确性兼顾
“由于采用了三维的设计方式，其设计效果更加逼真，比如说在厂房设计工作过程中，我们不用再去凭空想象厂房的空间、位置和结构；与传统的二维设计相比，真实的三维模型及方便的模型碰撞检查功能，为后期减少了大量不必要的浪费与开支；此外，在建立起来的模型中进行编辑和修改变成了一件很简单的事情，而且修改以后，相关的信息也都会自动更新，这些真的很方便。”谈及使用AutoCAD Plant 3D的体验，项目的设计人员倪小明简直就是如数家珍，“至于项目所需的最终成果，例如设备材料、管件材料、厂区布置图等该软件都能够自动生成，从而大大节省了人力和物力，同时也为我们保证了工作的效率和准确性。”
此外，徐荣还表示，由于AutoCAD Plant 3D和AutoCAD MEP的引进，不仅加快了该项目实施的进程，同时项目的质量和效率也得到了更大的提高，“该三维项目的成果更加真实、逼真，让我们对今后的三维项目有了更大的信心，也为日后赢取更多、更大的项目奠定了坚实的基础。”他总结了在项目的具体设计过程中对三维设计软件的使用印象，“比如在标准设备的建模中，软件提供了参数化的图形，只要输入相应的尺寸即可完成出图。绘制管道时，只需输入每一点的坐标和管道长度即可，甚至还可通过线转化为管道来实现，管道也可自动添加弯头。此外，在建模过程中，通过插件实时检查模型，会相对减少一些不必要的修改工作。”
