一、海油工程：设计思"变"
   
   　 海洋石油工程安装公司（下简称"海油工程"）隶属于海洋石油工程股份有限公司，是中国少数几家能够进行海上施工作业的工程公司。主要从事海上石油平台安装、单点系泊安装及各种海底管道和海底电缆的铺设。海油工程拥有一批具有国际领先水平的专业工程设计软件和大型钢结构物制造设施。以亚洲最大的起重铺管船"蓝疆号"为首的专业船队，构筑了海油工程海上作业的强大实力。
   
   　 2005年全年海油工程共有20余个大中型工程项目在建，其中计划年内完工的11个项目均按期或提前完成，并刷新了多项国内海上油田建设记录。业务的迅速拓展对海油工程的设计能力提出了更高的要求，升级设计平台、提高设计水平成为了技术中心的当务之急。
   
 　   在2004年前，海油工程的技术中心绘图室一直使用Autodesk公司的AutoCAD软件，但是随着工程项目复杂度的提高，二维软件的弊端就显现出来。由于我们的施工环境主要在海上，而且都是超大型钢结构，所以安装方案、选配机具以及设备调试等各个方面都不能出现任何疏漏，否则将造成严重的后果，不光是财产损失，严重时甚至威胁施工操作人员的生命安全。
   
  　  为避免不必要的损失，公司希望通过先进的计算机辅助设计技术，对所有海上安装进行有效模拟，力求降低海上施工风险，减少海上施工成本。基于这一原因，海油工程开始酝酿设计平台从二维软件向三维软件的升级，并着手进行软件的选型工作。
   
   　 在选型初期，我们了解并试用了很多的三维软件，包括目前应用范围很广的Pro/ENGINEER、Inventor、UG以及3DStudioMAX等。通过对软件的操作性、设计性、应力分析功能以及与其他软件的兼容性等方面的考察，公司最终选择了Inventor软件。
   
    　由于Inventor和AutoCAD均由Autodesk公司开发，两者的操作界面、数据接口有一定的延续性，这让用惯了AutoCAD的绘图人员更容易学习、操作Inventor。Inventor的应力分析功能、计算能力、自适应功能以及设计能力也符合公司目前的需要。另外，我们一直使用ANSYS软件进行仿真分析，Inventor与ANSYS兼容性强的特点，更为工程师们节省了不少时间。
   
  　  购买初期，因为专门负责三维设计的技术人员较少，公司只购买了两套单机版。随着对Inventor软件了解的加深以及工程发展的需要，各个项目都需要进行三维模拟，为了更有效地提高工作效率，最终升级为5套网络版，而我室其他工程师则使用ANSYS进行分析。目前，海油工程技术中心绘图室主要将Inventor软件用于海上结构吊装模拟、安装工程过程全范围三维模拟。
   
   　 观点：
 
  Inventor和AutoCAD的"亲戚关系"使Inventor成为AutoCAD二维设计平台向三维圆滑迁移的非常好的选择。
 
  Inventor出色的三维建模能力，以及在此基础上的工程计算、运动学/动力学仿真分析功能是海油工程从drawing向design转变的动力和基础。
 
    二、海油工程：特色三维平台解开设计"死结"
 
  　  从AutoCAD到Inventor的迁移，使以往设计工作中很多令人头疼的问题迎刃而解，也使我们对Inventor一些特色功能的理解逐步加深。
 
    2.1 上手快
 
  　  在购买Inventor软件前，Autodesk公司对我们进行了为期一周的售前培训，主要学习软件基本模块的操作。由于时间紧、任务重，大家手里都有大量的设计任务，此后就没有很长的时间用于集中学习。令人比较高兴的是，绘图室里24、25岁左右的年轻工程师仅仅经过2、3个月的自主学习、摸索， 已经达到了熟练操作软件完成设计任务的程度。Inventor操作简便、易学、易用的特点，确实让我们受益良多。
 
    2.2 二维、三维自如转换
 
  　  在我们的设计工作中，机械干涉较多，而用二维软件进行设计，不方便检查干涉情况。结合了二维和三维功能，Autodesk Inventor Series不仅提供了我们一直依赖的二维工具，同时也使我们可以无风险地将自己的进度转换到三维设计中，不会导致业务中断。
 
    2.3 设计难题轻松解决
 
   　 我们现在的项目大都是跨国合作项目，尽快与国际接轨、提高自身技术水平、增强核心竞争力，是企业生存发展之本。在海上运输过程中首先要考虑把组块或导管架如何固定在运输驳船上，通常采用的方法是用钢管焊接固定，俗称绑扎（Sea Fastening）。虽然只是简单的几根杆件，但却是令设计人员最头疼的问题之一。
 
    在设计过程中，难点主要集中在如下三个方面：
 
    (1)采用二维平面设计绑扎杆件，经常会发生原始设计的拉筋杆件与组块或导管架上某根支撑梁空间相碰，或绑扎杆件所在位置与组块上的管线干涉，以及与驳船甲板上系缆桩间的位置干涉。
 
    (2)复杂的绑扎图，整张图纸上除了各根绑扎杆件走向外，就是剖切和局部标示，让人眼花缭乱，不易看懂。而一旦出现设计变更，各个相关图纸就要进行手动修改，浪费时间又极易出错。
 
    (3)原有二维设计对于几何体的空间描述很不方便，描述空间相贯线、相贯后截面积、长度以及不规则几何体的体积更是难上加难，所有料单精确提取便成为一件极困难的事情。设计人员只能凭经验进行预估，很可能出现建造完成以后还有大量料材没有使用，无形中造成经济损失。
 
    利用Inventor，我们解决问题的方法是：
 
    (1)通过Inventor强大的三维图形引擎真实再现设计者的设计意图，检查设计中出现的错误，进行海上的模拟安装。同时，我们可以精确得到一座平台的惯性距、重心，还可以自动生成二维工程图，大大减少因设计变更而浪费的时间，而真实模型还可以导入力学软件中进行分析。
 
    (2)根据驳船、组块（或导管架）的详细设计资料，用Inventor精确建出三维模型，依据驳船和组块（或导管架）间的位置关系进行参数化的在位设计，使杆件间自行调整位置关系，从而解决空间中的几何干涉问题。
 
    (3)利用Inventor强大的工程图功能，直接生成精美的建造图纸，用立体的轴侧图加以辅助说明。如果需要进行设计变更，我们只需直接修改三维模型上的几个尺寸，所有的二维工程图都会快速进行自动更新，不必再花大量时间去考虑某一个视角的投影视图，以及大型装配的遮挡消隐关系。所有的重复劳动都由计算机帮人们解决，在提高效率的同时，大大降低了人为因素造成的图纸描述的错误、混淆。
 
    (4)在做整体结构有限元分析时，过去计算人员需要花时间建力学模型，现在我们可以利用Inventor与CAE软件优良的接口，把已建好的三维模型导入CAE软件中直接进行受力分析。当出现应力集中等问题的时候，计算人员可以直接在力学模型上进行修改，然后再导回Inventor中，供设计人员对详设图纸进行修改，这样做不仅使模型永远处在设计链的最前端，而且还提高了团队协作的效率。
 
    (5)所有设计部分都是1：1的真实建模，Inventor能够准确描述出每一根型材的质量、体积和大小等物理属性，设计人员根据需要生成料单，确保快速无误外，企业也真正做到建造原材料的节流。
 
    2.4 自适应性使设计智能化
 
    　以自适应技术作为核心，保持模型的自适应性、创建自适应零件，是Inventor区别于其他三维建模软件的功能之一。这些智能零件保持着一种物理关系，如果修改基本零件的几何图形，自适应几何图形也会随之更新。就像创建一个适应杆尺寸的孔一样简单，当改变杆的尺寸时，孔会变大或变小以适应杆的新直径。
 
    2.5 出色大型件处理性能
 
    　出色的大型装配性能使Inventor处理大型装配比其他系统更为简便。我们可以完整地建立特大型机械模型，在制造原型前在三维环境中校验设计方案--这对有兴趣转换到三维设计的机械工程师具有巨大价值。
 
    三、Inventor三维设计：惠州21-1B项目建功
 
    　为了更为形象地说明Inventor三维平台对我们设计水平的提升作用，我以惠州21-1B项目为例，谈谈三维设计的好处。