论文是在国家自然科学基金快速反应项目“管道CAD系统中的关键技术研究及CAD产品开发”的支持下以及北京石化工程公司、南京扬子石化工程公司的大力协作下完成的。论文工作主要集中在具有自主版权的配管设计软件CADPLANT系统中的工厂建模部分和为工厂漫游设计所作的关键算法方面的研究，具体完成的内容有： ● 提出“五点计算法”，解决了多种布管状态混合作用下管线敷设点位置的计算。 ● 基于工程需求和功能需求，参与设计并独立实现了智能型、交互式管线布置子系统。系统提供了十分丰富的布管功能，使工程设计人员的布管设计成为一件轻轻松松的事情。 ● 提出“虚拟分割法”，将11种插入点属性情况下的管线切割均分解为管子自由端的切割问题，由于找到了管线切割的共性，优化了设计，实现了智能型管线切割。 ● 基于工程需求和功能需求，独立设计实现了管件布置子系统中的多个主要模块：获取组合元件关键点信息、管线切割分析、建立组合元件智能线、接缘处理、焊点处理等，并参与了自动匹配法兰、垫片的设计工作。 ● 设计实现了符合工程规范的完备的碰撞检查子系统。 ● 提出了顶点的特征角定义方法、特征角准则及删除顶点后对遗留空洞的局部贪婪剖分方法，解决了多面体表示的光滑曲面模型的简化问题。 ● 提出了基于特征边识别的实用的非光滑封闭多面体模型的简化方法。 最后两项内容是为工厂漫游设计所作的预研工作。