摘 要： 数字化工厂相比传统的工程设计有着很大的差异,前者比后者有很多的明显优势,所以在未来,数字化工厂必然是各种生产企业工程设计的主流趋势。因此,需要相关设计人员能够切实掌握数字化工厂的关键点,并为其建立完善的综合数字化平台,积极构建科学合理的数字化交付标准,从而更快地实现数字化交付。基于此,本文首先分析数字化工厂的关键点,然后概述EPCCM平台,最后详细阐述数字化交付,希望可以为相关工作人员提供有用的参考。
关键词： 数字化交付; 数字化交付标准; 数字化工厂; EPCCM平台;
0 、引言
随着现代科学技术的日新月异,智能化和数字化技术得到了十分广泛的应用,现如今国内外的很多业主都越发地乐于建设数字化工厂或者智能工厂。但是,业内对其的理解却是多种多样的,对其概念也缺乏统一的标准。但是,不管根据任何理论或使用哪一种系统,在建设数字化工厂的过程中,都是从工厂整个生命周期的单一阶段入手,并以其为基础逐渐实现数字化。而在这个过程中,还能够有效对信息成果进行重复利用,从而由对基础信息的数字化,实现对企业资源配置的数字化,最终就能够对工厂实现数字化,为建立智能化工厂打下坚实的数据基础。
1、 数字化工厂概述
1.1 、相关概念
近年来,数字化工厂的相关概念作为现代工程设计领域之中的热门话题,虽然在业内对其相关概念尚缺乏明确的定义,但是其理论却在业内得到了广泛应用。通常情况下,就是将流程工厂作为核心,结合工厂的各个生产流程,建立具有工程属性以及工厂属性的智能化数字平台,通过该平台可以有效地将大量数字信息进行有效识别并很好地联系到一起,从而根据所获取的信息,更好地满足各种设计需求。
1.2、 优势
数字化工厂对比传统的工程设计作品,有着很多天然的优势,最明显的方面就是在数据提取、检索以及整合等方面,而这些将会为企业开展后期维护以及生产活动提供极大帮助,不仅能够很好地减少企业成本,还可以有效地增强企业的管理效率。并且通过获取大量的数据信息,还可以为其后期开发提供坚实的基础,使其具有无限的可能性。
1.3、 实现数字化工厂的途径
通常意义上,数字化工厂是设计单位根据业主的需求进行设计的,然后将设计的成品提供给业主。然而,通过分析目前的现实情况可以清晰地认识到,这并不是合理的方式。现如今,建设数字化工厂都会提及全周期的概念。因为,数字化工厂的有效期将会涵盖工厂的全过程,也就是正常生产到彻底报废的过程。但是,实际上设计方往往只能够深入介入早期采购以及工厂建设的初期阶段。而大部分的工程设计人员对工厂运行和维护的各种信息缺乏必要的了解,难以切实掌握业主对工厂的实际关注点。这就导致即使是完全根据业主所提要求构建的数字化工厂,也难以取得理想的效果。
2、 EPCCM平台概述
2.1、 概念
在现代的数字化工厂中,EPCCM平台在其中占据着至关重要的地位,因为其是全部数字化信息的载体,各个专业的工作软件都需要与EPCCM平台实现无缝对接,而在理想的状态下,整个工程设计过程中绝大多数的设计工作流程都需要在相同的数字化平台上完成,并通过这一平台完成采购、开车、施工以及设计之间的作业连接,还要通过这个平台完成对同源数据的采集、设计文件双向检验、资料互提、设计成品输出和归档以及设计信息导入与输出等工作,对整个项目的全过程进行有效管理。
2.2、 构建重点
因为现代业主对数字工厂有着明确的需求,而他们的数据来源不仅有多元化的特点,还十分复杂。由于数据深度以及内容都是为开展工程设计工作以及施工有关的工作而服务的。但是,通过单纯对数字化模型进行提炼,无法有效构建高效的数字化工厂。因此,对数字化工程核心和基础部分的设计,需要通过构建EPCCM平台,有效识别整个工厂周期中的数据,甚至对所有的数据进行识别、翻译以及转换为平台自有的数字化信息,并将这些信息有效联系到一起。而想要做到这一点,就需要规定一个通用和完善的数字化交付标准,该标准需要涵盖相关数据库、基本概念、数据模型以及成品文件等原则性内容。同时,还需要规定各种交互类数据文件以及各个专业的数据模型细节。这样就能够切实保证成片文件的智能化,使该平台的完善性以及通配性得到最大限度提高,并使各种数据的复用性以及继承性都能够大幅度增强。所以,在建立了这一标准之后,就可以使相关各方结合自身的实际情况,出台各种有针对性的细则,使各种工作有序进行。各种符合标准的设计成品数据能够毫无阻碍地被连接和应用到基于此标准所建立的平台之上。由此可见,建立一个这样的标准不仅十分复杂,而且难度也比较大,相比建设数字化工厂来说,可以说是不相上下,其中涉及十分烦琐的内容,还会涉及多种方面。所以,在建立这一标准时,需要多方共同参与其中,对其进行深度交叉讨论,不断完善其中的每一个细节,还要在实际工程中,加强实践、检验以及修改,使其可以更加完善,而完成这一项工作将是十分漫长的过程。图1是EPCCM平台结构的构想。
图1 EPCCM平台结构的构想
3 、数字化交付概述
虽然不能在短时间内构建出完善的标准,但是数字化工厂作为未来工程设计领域的发展趋势,就需要从现在开始尽可能地做好数字化交付的设计准备工作,从而利用自身优势能够在未来数字化浪潮袭来临之时脱颖而出,而不是被其所淘汰。
3.1、 重要性
在对数字化工厂进行数字化交付时,需要将其与传统工程设计的交付方式区分开来,不再通过以纸介质为主体的方式进行交付。利用现代化的数字化集成平台,将自己的设计成果采用标准的数据格式通过网络直接对业主进行交付,也就是开展数字化移交。目前,在工程设计领域,数字化交付已经得到了大范围普及,有很多的设计院都已经开始选择数字化交付。而在目前的信息化时代,将工程设计图纸采用传统的以纸质为载体的方式进行交付缺乏智能化的可能性。所以,现代设计公司需要积极满足业主的智能化需求,积极开展数字化交付。
3.2 、数字化交付的基本条件
想要有效地实现数字化交付,就要根据满足的条件以及深度进行合理设计。然而,设计公司只需要提供一个完善的数字化模型,而该模型的设计水平将会直接代表成品质量。同时,设计模型中所涵盖的有关专业越多,数字化的集成程度也就越高。并且,如果全部与该模型有关的专业都参与到了对其的设计工作之中,则可以更好地保证设计水平,同时,数据之间的关联性也可以很好地满足实际需求,并可以认定已经打通该部分的数字化交付流程。而在将全部流程打通之后,就能够更好地解决各个流程之间的关联关系,从而建立数字化工厂的雏形。而在打通流程之后,还需要一个有效的交付平台,能够收集各个专业的信息资料,并对收集的数据进行集中整合,然后将其以数据化的形式交给业主,现在大部分的工程设计软件公司都有着十分有效的解决方案。例如,中国石化工程建设有限公司在元坝项目中,就通过AVEVA NET平台开展相关工作,对整个项目的过程都利用数字化平台,并将三维协同设计系统、工艺智能流程设计集成系统以及工程设计基础系统等进行了有效整合,基本实现了通过数字化平台自动发布软件数据,并初步打通了数字化交付的流程,从而大幅度提高了EPC管理效果。作为一项成功的案例,在业内得到了广泛好评,并且也对数字化工厂建设的未来前景进行了很好展现。将数字化作为基础,进行更加深入的研究和分析,在未来能够更好地对数字化交付进行突破,从而获得更大的成果。
3.3 、数字化交付对设计人员的要求
开展数字化交付工作,只有各个专业都能够在数字化模型中开展协同作业,才能够有效完成。所以,想要更加深度地实现数字化交付,就需要使相关专业的工程设计人员积极转变自己的意识,积极在模型中完成自己的工作,并养成良好的使用设计软件的意识,尽可能通过模型开展专业间的资料交互,并可以通过模型提交自己的工作。并且,相关专业的设计人员在设计过程中,还需要严格按照相关要求规范操作,保证其所设计的建模可以提供专业化和标准化的数据。
4 、结语
通过对整个工厂的全生命周期进行回溯可以深刻认识到工程采购、设计以及施工阶段所产生的各种工程数据是数字化工厂的原始基础,将会对工厂进行真实反映,对这些阶段的数据做好收集以及管理工作,能够更好地实现数字化工厂的交付工作,这也是建设数字化工厂的重要基础。现如今,也有大量的工程公司都积极开始研究,如何在采购、设计以及施工阶段开展数字化工厂建设,并将建设好的数字化工厂进行数字化交付。所以,现代工程企业也需要对这方面进行深入研究,从而更好地完成数字化工厂建设以及数字化交付。
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