建筑工程协同设计系统：CodeFAR3.0吴炜煜1，2，梁雄2，王昌立21中国地质大学（北京）软件学院1000832清华大学土木工程系防灾减灾研究所，北京100084摘要:本文从分析设计单位目前存在的问题出发，指出设计单位引入协同设计系统的必要性。
本文介绍的融入指挥调度和过程管理的建筑工程协同设计系统CodeFAR3.0，是一款用于建筑工程的协同设计软件，它能够较好的解决设计单位目前存在的问题。
该系统融入了先进的CSCW技术，并与中国建设领域信息化的需求相结。
实践表明它对建筑设计单位提高设计效率和质量，提高竞争力有着巨大的作用，随着研究的深入，将体现重要的价值和广阔的前景。
关键字：建筑协同设计；CSCW；CSCD；指挥调度与过程管理Cooperative Design System for Architecture: CodeFAR3.0Weiyu Wu, Xiong Liang, Changli Wang(Institute Engineering Disaster Prevention and Mitigation, Dept of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R.China)Abstract：This paper analyzed the current common obstacles in institutes of design and point out the necessity of cooperative design system in institutes of design. The paper introduces a Command-Dispatching and Process Management embedded system called CodeFAR3.0, which is used for cooperative architectural design and enables the institutes of design to deal with their problem properly. The system combines CSCW advanced technology with the information requirements of architecture field in China. Practices prove that the system greatly advances the efficiency and quality of the design work and helps institutes of design promoting the ability of competition and with the deeper research and development in the future, it will have more important value and broad prospect.Key Words:cooperative design; CSCW; CSCD; Command-Dispatching and Process Management1 引言1.1 设计单位引入协同设计系统的必要性：经济全球化趋势将不可避免的对设计单位带来冲击，随着中国建筑市场的开放，以建筑设计质询为先导的外国建筑企业逐步进入中国市场，国内设计单位将面临国际化挑战，将面临愈加激烈的国际竞争，而企业的竞争的关键在于核心实力的竞争，对于设计单位来说，设计产品质量和设计效率和成本是其核心竞争力的体现。
随着信息技术的发展，其中蕴涵的巨大潜能已逐渐被人们所认可，信息技术给各种企业都带来了新的解决方案，帮助企业提升实力，催化企业进行管理体制的改革。
信息化是一场革命，成功的革命者将在未来获得生存的空间，否则将在激烈的竞争中逐渐被淘汰。
CSCW（Computer Supported Cooperative Work，计算机支持的协同工作）这一概念最早是在1984年由美国MIT的Irene Greif和原DEC公司的Paul Cashman等在描述他们所组织的有关如何用计算机支持来自不同领域与学科的人们共同合作的课题时提出的。
经过20来年的发展，在包括机械制造，船舶、汽车、飞机制造和航空航天领域得到广泛应用，对于提高制造业的效率起到了重要作用。
CSCW的一个分支CSCD（Computer Supported Cooperative Design，计算机支持的协同设计）在设计领域得到很大的发展，在建筑工程领域日益显现出强大的效能，对于提高建筑设计效率和质量起到关键作用，可以预见计算机支持的协同设计将是未来建筑设计领域的变革方向，越早利用CSCD最新成果的设计单位将越能在未来竞争中掌握主动权。
1.2 设计单位目前普遍存在的问题：1)设计信息在各阶段流失严重从设计项目的招投标开始一直到设计图档的交付，整个过程都存在着严重的信息流失，如业主或协作单位提交的数据都是直接提交给项目组的某个设计人员，而其它相关设计人员则需要间接获取数据，这种接力式的数据传递，很难保证数据的准确传达，也很容易造成漏报和缺失的情况。
又如建筑方案转交给结构设计人员时，由于交流的不顺畅，文档管理的松散常常会导致数据的流失和信息的误解。
再如将电子图转化为纸张图交付给施工单位的过程中也必然会导致大量设计信息的流失，因为很多电子图中隐含的信息如参照，属性等无法在纸张图纸上表达。
总之，由于各阶段信息的流失，一方面严重影响设计效率，另一方面也严重影响设计质量甚至是施工质量，从而影响最终建筑产品的质量。
2)设计项目的管理和控制力度不够由于设计过程中数据的分散性，以及缺乏必要的共享和查询机制，从而导致：“管理部门需要数据进行决策，但因无相应的集成应用系统, 而使大量数据来不及统计, 也无法精确统计；设计人员的安排和项目进度亦无法查询。
”[1] 没有对项目的跟踪就谈不上项目的管理，没有数据的统计分析就谈不上跟踪，而没有对项目的管理就无法进行进度和产品质量的控制。
另一方面导致的问题是，由于缺乏有效的任务划分机制，不能充分调动项目组的人力资源，很多有经验的设计人员被繁琐的绘图工作羁绊，不能专心于自己擅长的设计工作，而一些初级阶段的设计人员被交付了复杂的任务，超出了他们的能力范围，使得设计工作停滞不前，甚至造成错误设计，危害巨大。
3)设计人员协作效率低目前大部分的设计仍然是个人单机设计，有的也仅仅是利用图档共享系统进行所谓的“协同设计”，有很多商品化的产品也号称支持协同设计，而实际上是对协同的误解，协同一词被泛化，对人们产生错误的引导，以为买个“协同设计系统”就解决问题，等花费大量资金购入系统后发现，设计效率并没有得到提高，有些甚至使设计流程更加混乱，降低效率，从而使得很多设计单位对协同系统失去了信心。
真正的协同系统是主动或在少量的人为干预下调动资源（人、计算机、软件系统、设计图纸和相关的文档图表等），通过多媒体协同工具和环境，使得人与人、人与机围绕设计目标协调有序的活动，加快设计速度，提高设计质量，促进参与人思维创新和设计产品创新。
协同系统必须要符合3R原则（Provide the Right person with the Right information at the Right time），3R原则强调在协作过程中，各参与协同工作的人员之间的信息交流必须有序，在正确的时间把正确的信息和资源交给合适的人，这个过程是在协同系统的调动下实现的，而不是靠管理人员人工的进行信息和资源的分发。
4)档案管理和质量管理不顺畅“设计过程中产生大量重复性或相似性的电子图档，极易造成应用和管理上的混乱。
”[2] 档案是设计单位的巨大财富，属于商业机密，而有些设计单位缺乏相应的介入控制机制，档案很容易的被拷贝，有些单位甚至借助第三方的服务器存储档案文件，虽然第三方具有严格的法律和技术手段保证档案的安全，但是一旦发生特殊情况，如关系国家利益的时候，谁能保证这些资料的安全？“工程勘察设计行业不少设计单位已经通过ISO 9001 质量体系认证, 但实际的操作中却存在着质量体系管理和设计产品质量管理“两张皮”的现象。
设计项目多时, 就会出现手工填写或后补质量记录的情况, 从而造成质量记录矛盾或质量记录不全。
”[1]产生这些现象的一个技术原因是缺乏协同系统中工作流管理系统的支持，设计单位无法在日常事务中进行有效控制。
5)组织管理模式不能发挥整体优势特别是一些大型设计单位，组织机构庞大，下属子公司巨多，本来具有整体性优势，但是由于组织管理模式不当，造成内部竞争和内耗，部门之间不愿共享资源，造成了资源的浪费，整体优势丧失。
这里面设计到复杂的组织管理问题，不是光靠技术能够解决的，但是随着CSCW技术的进步，CSCW技术将催化管理的变革。
1.3 CodeFAR应运而生CodeFAR是专门针对建筑领域的协同设计软件，以提高建筑工程设计工作效率和设计质量为宗旨，以帮助设计单位提高竞争力为目标，解决设计单位目前遇到的难题。
经过多年的研发，从最初的雏形到现在CodeFAR3.0版本，功能得到不断完善，它的主要功能目标为：(1)一体化资源管理。
这里所说的资源，包括工程图档、工程相关人员。
所谓的一体化资源管理，是指对资源进行横向的管理。
对资源进行横向的管理，就是指在同一时间对所有的在线的资源进行统一的管理。
(2)多种媒体交流方式。
协同工作工程中的信息交流对于设计院工作来说是很重要的。
便利、多种形态的信息交流能够使协同工作更好的进行。
本系统为用户提供了多种媒体的点对点交流方式，包括文字消息、电子邮件、电子白板、音频、视频。
(3)协商绘图。
基于AutoCAD的协商绘图功能为设计人员提供了精确的协同图形编辑环境，用户可以实时地看到其他协同设计人员在图纸上的操作，方便了设计人员的交流。
(4)任务管理。
在项目新建之后，由项目负责人开始，从上至下逐级对项目进行任务分解。
分解成单个的任务颗粒后便于为设计人员分配。
任务的完成与文档的提交审批相关联，从而可以对设计过程进行管理。
(5)进度管理。
根据分解的基本任务颗粒完成情况，并辅以难度系数作为加权值，从而可以计算出项目的进展率及个人进展率。
以图形的形式将进展率显示出来，直观地了解项目的进展情况。
(6)权限管理。
根据建设领域的特点，系统对各个类型的工种进行了详细、严格的基于角色的权限设计。
在用户操作工程中，用户的行为将严格受到用户权限的限制。