鹽水河計劃:亞利桑納鹽水河計劃的客戶化工程解決方案
鹽水河工程是鹽水河流域主要的水源和電力來源,也是亞利桑納地區最大的公共電廠。一般用戶、工商業用戶和農業用戶,共有六十萬用戶,供應區域廣達二千九百平方英哩(約7511平方公里)。
用戶需求增加、電廠人力縮減,是現今多數公共電廠共通的困境。鹽水河電廠也未能幸免。工作量增加,人力卻減少,又必須提高效率,降低成本,以服務客戶。鹽水河工程單位深知必須要自動化和標準化,才能縮短設計、製圖、建築各種輸灌水設施的時間。
挑戰:
鹽水河水利工程部門每年興建五十到六十座灌溉設施,同時必須維護和更新舊有設施。輸灌水設施是控制和測量的機制,有了灌溉設施,供水系統才能順利運作。
鹽水河工程平均每週要建一座新的灌溉設施。設計圖必須符標準規格,在鑄模場(the
casting
yard),建築人員才能解讀、製造,並在不影響供水作業的情況下運送和組裝。
鹽水河工程單位得出了結論,新系統必須能夠設計各種新的建築結構,能在最短時間內,把沒有標明規格尺寸的安裝圖(non-scaled
installing drawing)轉換成有規格尺寸的鑄造明細(scaled
casting details),而且能更有效地管理全部工程。
評估多種方案後,鹽水河工程單位決定由賓特利Consulting部門承包系統設計。因為MicroStation的DDD設計(Dimension
Driven
Design)能力強大,所以全面改用MicroStation。用MDL語言(MicroStation
Development
Language)修改MicroStation,設計出來的系統,不但能適用各種設計,未來也可以用在鹽水河工程其他的DDD模型。
應用新系統後,每個建築設計的時問平均減少四小時,而非標準或超大型建築平均減少七小時。
運作方式:
使用表格對話方框(tabbed
dialog boxes)、檢查項目(check
boxes)、下拉表(drop
down list)和種種其他的GUI
driven輸入法(input
methods)過濾錯誤和無效資料。灌溉設施的細部結構圖(the
irrigation structure)是Dimension
Driven
Design模式,此模式設有限制條件,可以減少,甚至避免錯誤。
在設計的時候,新系統的檢查表(lookup
table)可用來計算有效值(valid
value)。例如:舊的灌溉設施藍圖沒有標明規格尺寸,在設計細部結構時沒有有效的數據,當升降錨(lifting
anchor)和水門(gate
void)一起安放好後,卻發現和結構牆(structure
wall)頂端的水門承接盤(gate
adapter
plate)不合。因此必須要重做,徒增許多成本。新系統不但可以避免此問題,也能夠修改圖面符合非標準狀況的須要。
現在不必再手繪有規格尺寸的藍圖,輸入設計資料就可算出材料明細,輸入中心密度可以知道如何安放升降突緣(lifting
lugs),可以印出複雜的設計圖與安裝配置圖(plot
setup)。
使用技術:
賓特利Consulting結合Dimension
Driven Design, C
Expressions Handling, Tag Data和MicroStation
,為鹽水河工程設計新的結構設計系統。以MicroStation為該系統的基礎,用MicroStation“DD設計”工具箱的out-of-the-box
MicroStation指令撰寫Dimension
Driven Design。
結構設計系統:

新系統可輸入四種資料:無規格尺寸圖(non-scaled
drawings)、使用者定義尺寸(user-defined
dimensions)、規格尺寸設計檔(Dimension
Driven
Design)、聯結無規格尺寸圖和規格尺寸設計檔(Dimension
Driven Design files)的方程式。
無規格尺寸圖包含灌溉設施的cross-section。這個cross-section有變數資料做為除錯數值,使用尺寸設計模式時,可做為除錯之用。設計建築結構時,可以變更除錯值。系統管理者可以定義方程式聯結無規格尺寸圖的變數和規格尺寸設計檔的尺寸變數(dimension
driven
variables)。這些方程式儲存在MicroStation來源檔(resource
files),應用在決定建築細部結構的尺寸。使用者輸入的資料有限,執行者可以利用方程式求出須要的數值。
對鹽水河工作流程的影響:
用新結構設計系統,設計者可以輕鬆的設計新計劃或結構。管理者能夠編輯無規格尺寸圖和有規格尺寸圖,也能撰寫方程式聯結兩種資料。現在在結構定案前,管理者能大量設計,建立結構尺寸的除錯值。
設計者只要視須要變更數值,應用尺寸設計模式(Dimension
Driven models)設計細部的結構。
鹽水河計劃應用MicroStation解決方案所獲得的利益
:
-
因為MicroStation的參數式設計(dimension-driven)能力很強,所以將其應用在灌溉結構的設計。鹽水河計劃選擇賓特利諮詢小組(Bentley
Consulting)提供一套完全的MicroStation發展語言(MDL)解決方案,以期為此計劃提供最大的彈性。
-
使用圖形使用者介面(GUI)的輸入工具,能確認輸入的資料,並減少或預防輸入無效的變數。
-
參數式設計模式加上內建限制條件,能減少或預防設計結構藍圖時發生錯誤。
-
輸入資料後電腦可以自動繪出藍圖,取代大部份的人工計算和手繪圖。
-
MicroStation發展語言(MDL)解決方案也可擴充,供鹽水河計劃其他內外部的應用程式使用,以減少設計的時間,增加設計的精密度,提高建築品質。
成果:
新結構設計系統為鹽水河工程節省了時間和金錢。新系統設計的鑄造明細標有尺寸規格,避免了許多設計錯誤。以往這類的錯誤都造成龐大的金錢損失,現在新系統可以計算出細部結構的尺寸,就不會再浪費這些成本了。
有了新系統後,因為能夠算出正確的中心密度,材料的估算更精確了。算出中心密度對搬運和組裝這些結構體非常重要。
新系統提升了鹽水河工程的內部溝通和管理的能力。根據鹽水河設計人員史帝夫坦尼斯(Steve
Tanis)的說法,他們正在考慮將這套系統應用到其他的工作上。他說:「這套系統還可以用來設計其他鹽水河工程須要的物件,包括電力設備容器和其他製造用的器具。」
|