【干货专栏】达索系统土木工程行业解决方案概论

达索系统之所以能在众多不同的行业中取得成功，一方面借助于先进的三维设计和仿真工具，另一方面也依赖于灵活、强健、可靠的系统平台。目前市面上的达索系统产品分为V5和 V6两个技术平台。V5平台是以传统单机应用为基础的技术架构，而V6平台是以服务器应用为基础的云技术架构。2014年，达索系统在V6平台的基础上推出了全新整合的“3D体验（3DEXPERIENCE®）”协同平台，以及基于该平台的一系列行业解决方案。“3D体验”解决方案具有如下特征：

• 完全基于云的系统架构:“3D体验”平台既提供企业云也提供公有云服务，可根据企业需求，灵活快速的部署。“3D体验”的企业云版本是将数据库部署在企业自身的服务器上，更容易满足企业安全和定制的需求。同时，面向中国市场的公有云服务也于2016年9月正式上线，适合于追求快速轻量化实施的企业。

• 在云端协同平台之上，由一系列的3D设计、分析、仿真和商业智能软件工具组成众多的行业解决方案，服务于企业的各个流程，既包括工程设计、分析、建造，也包括项目管理、商业运营以及供应链管理。

• 为所有软件产品重新设计了简单一致的、易于使用的用户界面。                  

从软件架构方面，“3D体验”系统分为企业数据中心和客户端两个部分。提供数百种丰富多样的应用模块。用户可根据具体的业务需求，选择不同的模块进行组合配置。大致而言，达索系统的应用模块可分为几个大类：

• 协同管理类：以ENOVIA品牌为主，是项目管理和协同工具

• 设计建模类：以CATIA品牌为主，是参数化3D建模设计工具

• 施工仿真类：以DELMIA品牌为主，是施工仿真和优化工具

• 计算分析类：以SIMULIA品牌为主，是通用有限元计算工具

1.1 BIM 项目管理（ENOVIA）

大型建设项目越来越需要全球化的团队协作，并及时获取来自各方的信息。同时，随着建筑业主对运营维护的需求愈发提高，企业愈发希望借助BIM模型来优化项目全生命期的成本与收益。为了帮助建筑业企业实现业务变革，进入可持续性发展通道，“3D体验”系统中包含的ENOVIA系列应用模块，满足以下方面的企业需求：

• 项目管理

• 文档与流程

• 模型校审

• 知识管理

在丰富的模块之上，易于定制是ENOVIA的另一个重要特点。所有的数据结构和属性、业务流程以及用户界面，都可以用图形化的方式进行直观的定制和修改，无需任何编程。而且，定制完成无需重启应用服务器，就可以在系统中应用。因此，非常便利于企业在ENOVIA的基础上进行定制实施。

项目仪表盘

进度管理

模型校审

1.2  BIM 工程设计（CATIA）

CATIA 是达索系统的CAD/CAE/CAM一体化集成解决方案，现已整合到“3D体验”平台。它覆盖了众多产品设计与制造领域，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶、机械制造、消费品等诸多行业。在建筑行业，CATIA常常被应用于复杂造型、超大体量的项目设计，其曲面建模功能及参数化能力，为设计师提供了丰富的设计手段，能够实现空间曲面造型、分析等多种设计功能，帮助设计师提高设计效率和质量。同时，CATIA也非常适合于设计与制造加工集成的工业化项目。

与业内其它BIM软件相比，CATIA的主要特点包括：

（1）从LOD 100到400的全流程。

（2）强大的参数化建模技术。

（3）标准化、模块化的知识重用体系。

（4）全生命期的数据流程。

（5）良好的二次扩展性。

针对建筑与土木工程行业，达索系统已经发布了面向不同专业的设计制造一体化解决方案，包括：

1.2.1  “建筑立面设计与建造”

面向高端、复杂的建筑立面及幕墙的设计和预制加工，达索系统于2014年发布了建筑立面设计与建造解决方案。包括以下模块：

1.2.2    “土木工程设计与建造”

通过与上海市政工程设计研究总院、中国电建集团成都勘察设计研究院等企业合作，达索系统于2015年发布了CATIA土木工程专用版（CIV）。该模块包含多方面功能：

1.3 BIM 施工仿真（DELMIA）

DELMIA致力于复杂制造/施工过程的仿真和相关的数据管理。在制造业，DELMIA是最强大的3D数字化制造和生产线仿真解决方案。而在建筑业，DELMIA被用作建筑施工规划的虚拟仿真解决方案，帮助用户高效利用时间、优化施工、降低风险等诸多优点。

在施工项目前期，可以先在系统中创建WBS和进度计划，然后输出到DELMIA，并与CATIA创建的3D模型结合起来，进行施工过程的5D仿真模拟，并据此来优化施工流程。不仅要考虑时间因素，同时也要考虑相关的设备、人力等资源和相应的成本。通过模拟和比较多种不同的施工方案，可以选择最优方案来提高效益，避免浪费和返工。确认最佳的施工流程方案后，再将其发布给团队成员。在施工过程中，还可以根据现场反馈记录实际进度，并随之调整后续的工艺流程，并再次到虚拟环境中验证和优化。3D方式记录的工艺工法，可以作为企业的知识沉淀，在未来的项目中快速重用。

在建筑工程行业，常用的DELMIA功能模块包括：

1.4 BIM 仿真分析（SIMULIA）

达索系统SIMULIA品牌（前身为ABAQUS 公司）是世界知名的计算机仿真软件，创立于1978 年，其主要业务为世界上最著名的非线性有限元分析软件Abaqus进行开发、维护及售后服务。2005年5月，前ABAQUS软件公司与达索系统合并，共同开发新一代的模拟真实世界的仿真技术平台SIMULIA。

SIMULIA不断吸取最新的分析理论和计算机技术，领导着全世界非线性有限元技术和仿真数据管理系统的发展，目前产品线包括统一有限元技术（Unified FEA）、多物理场分析技术（Multiphysics）和仿真生命周期管理平台（Simulation Lifecycle Management）三部分内容，而旗下最知名的主要产品Abaqus是国际上最先进的大型通用非线性有限元分析软件，被全球工业界广泛接受，并拥有世界最大的非线性力学用户群。

Abaqus软件以其强大的非线性分析功能以及解决复杂和深入的科学问题的能力，在结构工程领域得到广泛认可。土木领域是Abaqus软件的一个重要应用领域。目前GeoConsult、ISMES、T. Y. Lin 等世界知名的工程企业都是Abaqus软件的重要用户。在国内，中国建筑科学研究院、上海现代建筑设计院、铁道科学研究院、中科院武汉岩土所、上海市基础工程公司、核二院等均采用Abaqus软件进行分析。

总结

达索系统的“3D体验”解决方案是以数据管理平台为核心，搭建集建模、仿真、协同、管理为一体的企业级三维可视化BIM项目管理平台，并能够与多个项目进度流程有机结合，从三维表现、碰撞检查、进度管理、成本控制、虚拟体验、培训运维等各方面综合服务于整体项目，并实现建筑全生命期的信息管理。

通过达索系统的建筑全生命期管理系统的实施，可为客户提供的绝不仅仅是一个简单的3D建模工具，而是包括完善的参数化建模系统、基于4D仿真的施工组织方案优化工具、项目管理与协同平台，并最终推动建筑行业实现设计/制造一体化，打通全产业链，实现产业的现代化转型。

综上所述，我们认为达索系统的“3D体验”解决方案能够很好的支撑BIM全生命期协同平台，为客户带来巨大的业务价值。达索系统愿携手中国企业，共同推动建筑生命周期管理的实现，为建筑业带来变革和创新。

本文作者：朱小羽

* 达索系统建筑行业高级经理，致力于达索系统BIM解决方案在大中华及亚太区的业务拓展和战略客户合作。

* 作为建筑信息模型（BIM）技术在中国推广的先行者之一，投身BIM研究和普及已有十余年，对建筑与土木工程领域的BIM应用与实施有丰富的经验，并担任中国图学学会 BIM专业委员会委员、buildingSMART International会员等社会职务。

 * 毕业于清华大学土木工程系并获得硕士学位。在加入达索系统之前，曾先后任职于中国建筑科学研究院、Autodesk软件中国公司等业内知名企业。

关于达索系统

达索系统，3DEXPERIENCE公司，为商业和个人提供虚拟世界，以构想可持续创新。其世界领先的解决方案改变了产品的设计、生产和支持方式。达索系统的协作解决方案促进社会创新，扩大虚拟世界改善现实世界的可能性。该集团为140多个国家和地区的、所有行业的、所有规模的22万多家客户带来价值。

3DEXPERIENCE、Compass徽标和3DS徽标、CATIA、SOLIDWORKS、ENOVIA、DELMIA、SIMULIA、GEOVIA、EXALEAD、3D VIA、BIOVIA、NETVIBES和3DEXCITE是达索系统公司或其子公司在美国和/或其他国家的注册商标。