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数字化工厂与数字化交付探析

2020-03-29 11:40:36 文章来源:泥客论坛 字体:

伴随着计算机技术的不断发展和进步,相较于传统的工程设计体系,数字化工厂设计模式较为新颖,且能有效提升数据和信息的集成效果,因此,数字化工程将成为未来各个行业工程设计发展项目的趋势。要想保证数字化工厂应用效率满足预期,就要夯实数字化集成平台,从而依托数字化交付标准完善成品提交和处理方式,实现专业型数字化交付模式。本文从内涵、优势以及实现路径等方面分析了数字化工厂项目,并详细阐释了平台的构建过程,最后讨论了数字化交付要求,仅供参考。

1 数字化工厂

1.1 内涵和优势

1.1.1 数字化工厂内涵

近几年,数字化工厂受到了广泛关注,主要是指将流程工厂作为核心,建立的依托工艺设计、工程设计、工程采购、工程施工以及项目开发管理等流程的数字化集成平台,能有效实现行业数字化监管体系,且具备工厂的基本属性和工程项目路的基本属性。也就是说,数字化工厂就是综合智能化数字平台,能有效对具体信息予以处理,能在满足设计要求的基础上维护实际应用需求。

数字化工厂是智能化工厂和工业4.0的必经之路,其建设的内涵就是为智能工厂建设提供核心的数据基础平台。

1.1.2 数字化工厂优势

若是对数字化工厂进行全面分析,不仅仅能有效完成数据整合,也能建立数据信息检索和提取等模块,整体应用前景较为广阔,具有一定的应用优势。最关键的是,数字化工厂能有效减少项目成本,从而提升管控工作的基本效率,为数据信息基础的优化提供保障,最大化维护了后期开发项目的需求。

一方面,从工程设计层面分析数字化工厂的优势,因为数字化工厂能建立数据整合规范以及数据集成化管理环节,因此,能从根本上优化EPC,借助集成化处理保证业务能力以及工作时效性都能得到有效的提升。最关键的是,借助数字化工厂还能实现数据的整合以及工程设计的标准化处理,提高设计质量,最大化提升现场施工管理工作的时效性,也为节约成本和减少施工误差奠定了扎实基础。

另一方面,从业主的角度分析,借助数字化工厂就能对资产进行全周期数据分析和管理,尤其是在系统程序全面升级的背景下,数字化工厂能对后续工厂运行维护以及管理提供实时更新数据,保证规划生产维护计划的完整程度,为业主建立对应的选择机制提供保障。

1.2 实现路径

要想保证数字化工厂运维管理工作的合理性,从原则上要按照业主需求进行设计,并且将成品直接交予业主,但是,结合目前数字化工厂的发展趋势,这种方式并不能真正发挥数字化工厂的价值和应用优势,因此,多数数字化工厂都是建立全周期性监管模式,主要是对工厂运营一直到报废期间进行全过程管理。

并且,借助数字化工厂监管平台,就能对运维管理数据进行集成化管理,从而借助平台以及相关数据建立有效的数字化工厂,这种方式和建设物理工程的现场代表较为相似,需要业主提供技术支持和对应的资金协助。

目前,石油化工行业建设数字化工厂有两种模式,主要是针对已有工厂和新建工厂来区分。已有工厂的数字化重建,比如中石化下属的九江、茂名及镇海等炼化企业早期的数字化工厂建设,利用激光扫描技术及三维模型重建等方式,对已有工厂数据进行数字化重建,满足数字化工厂的模型可视化、数据数字化及流程集成化的需求;而新建工厂的数字化建设则相对于重建模式更为有效和经济,从工程项目前期开始顶层设计,以工厂智能生产、运维和管理需求为目标,制定统一建设和交付标准,并要求EPC承包商利用智能数字化工具按标准进行建设并交付,保证数据的完整性、一致性和准确性,如上海华谊集团在广西钦州投资700亿建设的工业气体岛一体化项目,集合国内数家一流大型工程公司和智能系統集成商经历一年多的项目前期策划、专家评审和调研,规划数字化工厂建设的蓝图,制定了数字化交付统一标准,为数字化工厂成功建设打下了结实的基础。

1.3 平台搭建

在数字化工厂应用过程中,依托的就是EPCCM平台,是数字化信息的基础载体,能有效对工程设计中专业化工作流程进行集成化管理,并且能保障各个专业工作软件完成平台和相关信息之间的无缝对接,从而提升设计信息管理工作的综合水平。最关键的是,在平台体系内,信息的基础性导入过程、信息导出过程、同源数据采集过程、资料互提过程以及设计文件双向校验过程等都较为关键,能有效建立数据信息采集以及施工作业连接的处理方式,确保夯实项目执行全过程管理工序,从而保证数据交流和互动的实时性。

第一,EPCCM平台数据来源较为广泛,并且多为多元数据,因此,数据内容和数据深度都较为关键,只有保证数字化模型应用流程的完整性,才能提升核心信息的应用效果。另外,在数据控制机制中,要结合数据识别过程、数据转换过程以及数据翻译平台数字化信息集成过程等进行数字化交付标准的设定,从根本上维护数据模型以及数据库等相应内容的运行合理性,为成品文件智能化管理创设良好的平台,真正意义上维护平台的通配型和完整性,依据数据复用性特征,就能提高标准设计成品管理工作的基本水平。

第二,在建立设计标准后,就要依据EPCCM平台的运行结构,确保能形成无缝连接的平台运维模式,从而提升应用管理工序的综合水平,利用深度交叉讨论,就能对实际工程项目中的应用要点、检修流程、修改和完善规划等进行统筹分析,确保能优化工程项目的综合标准。

2 数字化交付

在搭建EPCCM平台后,就要对数字化工厂的运维管理工作予以监督和约束化管理,确保能夯实信息监督管理模式,并且维护具体应用流程。需要注意的是,尽管交付标准的完整版还需要一段时间才能有效落实,但是,因为EPCCM平台为基础的数字化工厂是石油化工领域发展的必然趋势,因此,建立数字化交付是维护数字化工厂项目运行管理和维护运输的根本,按照数字化交付统一标准建立的工程项目建设和交付体系是整个项目管理工序的根本也是数字化工厂建设成功的基础。

2.1 数字化交付的重要性

相较于传统的交付过程,数字化交付要依托数字化交付平台,建立更加完整的交付流程,避免了纸质过程可能出现的偏差,也能有效提升交易管理项目和交付过程的实效性,是真正良好的管理模式。在数字化交付过程中,数字化工厂的交付平台或称集成平台是基础,将成品转变为标准化数据格式是基本路径,与此同时,要将数据集中交予业主,从而完成对应的交付处理,因此,依托数字化工厂的数字化交付也被称为数字化移交过程。在数字化移交工作开展的过程中,化工工程设计领域相应项目的处理更加便捷化,能有效建立数字化移交模式,为数字化管理工序的进一步提升创设了良好的平台。

在智能化技术不断发展的时代背景下,石油化工领域要突破传统的管理模式,就要进一步对工序进行智能化改良和处理,而工程公司也要依从时代发展的趋势,建构更加满足智能化需求的管理模式和交易体系,确保数字化交付工序的完整程度。

2.2 数字化交付的要求

为了保证数字化交付过程的完整性,要结合实际应用需求建立系统化信息监管模式,确保能依据不同的深度完善不同条件的处理和整合,尤其是针对设计人员而言,只有提供完整且有效的数字化模型,并且按照模型对具体参数和具体环节进行约束,提供标准化数据备份信息,才能保证成品质量的综合水平。

第一,对设计流程的要求。设计人员在利用数字化工厂完成数字交付前,要对模型的设计水平予以监管,从而确保模型内容的专业性以及数字化集成效果,维护模型设计项目的综合应用价值,为后续设计过程的全面优化奠定坚实基础。与此同时,与相关专业有联系的项目设计要素都要在模型设计中有所体现,建立完整的数字化交付流程,就能提升流程体系之间的关联信息互动要求,确保能借助交付平台优化信息资源的收集和处理工作,一定程度上提高数字化工厂体系内数字化交付工作。例如,在数字化工厂雏形建立的基础上,要将配管环节、结构环节、仪表处理环节、电气环节以及工厂系统环节处理作为关键,整合数据后完成业主信息的交付处理,保证解决方案的真实性和完整程度。

例如,中国石化工程建设有限公司在元坝项目中就利用了数字化工厂运行平台,借助平台应用优势搭建了完整的智能化流程设计集成体系,将设计集成、基礎工程系数集成、三维协同设计集成等作为具体单元,有效提升了平台软件数据发布的时效性,并且也建构了完整的数字化交付项目,维护了EPC管理项目的综合水平。

第二,对设计人员的要求。在数字化工厂建立和运维的过程中,设计要素之间的关联度非常关键,是影响整体集成化数字平台数据分析的关键,相应管理人员只有建构完整的数据集成化监督机制,才能保证数字化模型中协同作业交付的合理性,并且实现数字化管理目标,践行深度数据处理和集成管控。一方面,设计人员要突破传统设计理念的约束,有效借助数字化模型完成设计工作,确保能在提升软件使用意识的同时,最大限度的建立完整的数据模型,确保能结合专业性数据资料交互过程完善成品提交流程。并且,要结合建模要素保证设计标准化数据的唯一性,从而提高整体数据处理工序的综合水平和应用价值,保证设计要素的合理性。另一方面,配管专业是工厂布置三维平台的核心项目,为了有效对具体问题进行具体分析,就要结合建模处理的结构以及数字化交付平台的应用要素建立完整的标准要求建构处理工序,从而维护管控模式的综合价值。最重要的是,要将标准化信息监督模式作为协助管控数字化交付流程以及模块关联度的数字化手段,从根本上提高数字化交付过程的综合价值,发挥数字化工厂的优势,保证数字化交付有序开展。

3 结语

总而言之,在计算机技术不断发展和进步的背景下,数字化工厂和数字化交付项目研究受到了石油化工行业的高度关注,只有建立完整的信息化处理模式和互联网运维机制,才能真正提升工程数字化交付建设实效性水平,从而保证数字化质量监督管理流程的完整性,打造面向工业互联网的数字化工厂,实现经济效益和管理效益的双赢。

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