三维设计系统管道材料标准化及自动费用估算方法研究

论文摘要

计算机辅助设计早已被工程设计界广泛采用，各种各样的设计软件因此成为工程设计的重要工具。好的设计软件，不仅可以显著减少设计人员的工作量，而且可以大大提高设计的质量，还有助于工程后期的实施管理。当前国内的工程设计仍主要以二维制图为主，鉴于平面的缺点，二维设计软件并不能完全清楚地画出所有选择的材料。各专业的管子、风管在图纸上只能以线条表示，而其使用的材料，很大程度上仍然依靠设计人员用文字手工标注在图纸上，由此引发诸多问题：选材标准不一，增加工程成本；容易出现设计错误；容易给后续的采购实施人员带来误解。鉴于三维设计软件的诸多好处，近些年来，无论国际国内，制图方式早已呈现从二维向三维发展的蓬勃态势。但是现有的三维设计软件没有和费用关联，导致设计人员进行设计时不能充分预估工程成本。为了解决上述难题，本课题以高温气冷堆管道材料为例，以三维设计软件Smart Plant3D为研发平台，成功地研究出了一套行之有效的方法。这套方法就是建立材料标准数据库、材料成本参考数据库、材料安装预算定额数据库，并将以上各数据库以松耦合关联的方式，与三维设计建模软件SmartPlant3D相关联，并通过软件开发，建立了基于设计模型的自动费用估算系统。经过测试证明，只需简单的操作，系统便可迅速准确地计算出基于设计模型的材料参考成本、材料安装预算定额及总的材料费用,说明系统的开发是成功的。本文的主要内容就是阐述三大数据库及费用估算系统的开发思想和实现过程。课题研究的结果表明，基于三维设计系统实现管道材料标准化，以及基于设计模型的材料费用自动估算的设想是可行的。这套将大宗材料标准化的方法，结合三维设计软件可以方便地自动导出材料报告的功能，显著降低了设计人员以往在选材和做材料统计时的工作量，也减少了设计出错的可能，还方便了采购实施人员。此外，方法中的费用自动估算功能还使得设计人员可以方便地对设计方案进行比较，进行工程成本控制。关于如何对三维设计软件进行二次开发，使软件更好的服务于工程设计实践，本课题结果具有较大的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 选题背景及意义
• 1.3 文献综述
• 1.3.1 国内外材料数据库的发展现状
• 1.3.2 材料统计表生成系统开发方法
• 1.3.3 常用的高端三维工厂设计软件及 SmartPlant 3D 简介
• 1.3.4 国内外常用的工程造价估算方法
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.5 论文结构安排
• 第2章 三大数据库建立思想及过程
• 2.1 材料标准数据库
• 2.1.1 管道材料等级建立思想简述
• 2.1.2 管道等级的建立过程
• 2.1.3 SDB 使用小结
• 2.2 材料参考成本数据库
• 2.2.1 开发工具
• 2.2.2 数据库设计需求分析
• 2.2.3 表结构设计
• 2.2.4 表间关系
• 2.2.5 数据输入
• 2.3 材料安装预算定额数据库
• 2.3.1 预算定额的概念
• 2.3.2 材料安装预算定额库需求分析
• 2.3.3 表结构设计
• 2.3.4 表间关系
• 2.3.5 数据输入
• 2.4 本章小结
• 第3章 材料费用自动估算系统开发思想及过程
• 3.1 系统分析与设计
• 3.1.1 系统功能分析
• 3.1.2 系统模块设计
• 3.2 费用估算系统窗体设计图
• 3.3 费用估算模块算法
• 3.3.1 主要计算公式
• 3.3.2 主要公式中的参数来源
• 3.3.3 计算步骤
• 3.4 程序数据流程图
• 3.5 本章小结
• 第4章 系统应用
• 4.1 三维模型图
• 4.2 费用估算结果
• 4.3 费用分项显示报表
• 4.4 与与手工计算结果的对比
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 附录 A 自动费用估算系统 VBA 源代码
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果