數字化交付與數字化工廠咨詢與實施服務
問題與困擾
近年來,智能工廠建設已是國家戰略,而智能工廠建設基礎之一是數字化工廠。“新建工廠”幾乎都要求按照數字化工廠進行設計并交付,“數字化交付”不但要交付傳統意義上的電子文件,而且要交付一定格式的工廠模型(如“智能PID”、“工廠三維模型”)和工程數據,與工程建設同步建設“新建工廠”的數字化工廠與工廠數據倉庫。為此,發電工程數據移交(GB/T 32575-2016)和石油化工工程數字化交付標準(GB/T 51296-2018)已分別于2016年11月1日、2019年3月1日實施(文中將“移交”與“交付”統稱“交付”)。“在役工廠”數字化重建也在一些企業試點多年后步入常規,通過三維掃描等技術建立輕量化工廠三維模型技術以發展成熟。數字化工廠應用逐步拓展、加深,支撐工廠數字化、可視化與智能化的作用初步顯現。可以說,數字化工廠建設已成為企業(建設業主與承包商)信息化建設的熱點,發展異常迅速并必將在短期成為常態,也將成為企業發展、競爭的一個方面。
為此,對于數字化程度較低的建設企業或承包商提出了新的挑戰。對于建設業主而言,如何組織與推進“新建工廠”和“在役工廠”的數字化工廠建設,如何開展數字化有效應用,將成為新問題。對于承包商而言,如何在短期內配備滿足數字化交付要求的軟件并不斷提高數字化能力與程度,掌握數字化工廠建設方法,應是增強核心競爭力的必然選擇。
解決方案
鑒于,有些“建設企業”或“承包商”對于建設數字化工廠、進行數字化交付的步驟與要素不是很清晰,敏捷協同可提供數字化交付與數字化工程建設咨詢與實施服務,輔助“建設企業”或“承包商”策劃與組織實施數字化工廠建設和應用。
建設模式:
按數字化工廠建設時期,可劃分為兩種模式:“在役工廠”數字化工廠建設模式(“逆向建設模式”),“新建工廠”數字化工廠建設模式(“正向建設模式”)
1)逆向建設模式:對處于運營期的在役工廠,基于工廠資產檔案數據,進行工廠系統模型與工廠三維模型(輕量化模型、工程模型)重建;在數字化工廠平臺中,進行工廠模型、數據與文件的裝載、組織與關聯,建立工廠數據倉庫,并進行開發應用。該模式具有以下特點:重建工廠模型與數據(特別是工程模型)投資較大、投入人力較多;由于工廠模型與數據都是重建的,模型與數據以至于數字化工廠達到高質量,需要嚴格控制;該模式一般適用于建設局部的裝置數字化工廠,不適用于整個工廠。
2)正向建設模式:對新建工廠,與工程建設同步,進行數字化工程建設(數字化設計、采購與施工),在數字化交付平臺或者數字化工廠平臺中,進行數字化工程交付(包括工廠系統模型、工廠三維模型-工程模型、數據與文件等);在數字化工廠平臺中,進行工廠模型、數據與文件的裝載、組織與關聯(可按需將將工程模型轉換為輕量化模型),建立工廠數據倉庫,并進行開發應用。該模式具有以下特點:鑒于工程數字化程度越來越高,可通過工程交付收集到不失真的、高質量的、第一手的工程模型與數據(物理與數字化的孿生工程),可節省投資,避免工程資產數字化信息丟失。該模式適用于與工程建設同步規模的裝置或工廠。
這兩種模式的主要差異在于數字化工廠的建立方面:一種是重建,一種是交付。無論是重建還是交付,要想收集到高質量的工廠模型、數據與文件,重建與工程建設的數字化要求,也就是數字化工廠建設方案與數字化交付標準至關重要,決定了工廠模型、數據與文件的一致性、準確性、高質量。這兩種模式的相同之處:數字化交付標準、數字化交付平臺、數字化工廠平臺、工廠數據倉庫、數字化工廠應用等方面基本一致。
建設步驟:
1)編制數字化工廠建設方案與數字化交付標準
2)“在役”工廠數字化重建或“新建”工廠數字化建設與數字化交付
3)建設數字化工廠平臺與工廠數據倉庫。
4)持續推進數字化工廠應用。
敏捷協同可提供“建設企業”或“承包商”的咨詢與實施服務內容
1)編制數字化工廠建設方案與數字化交付標準顧問咨詢服務。主要包括:
? 編制數字化交付策略與總體方案。從承包商產生“工廠模型、工程數據與文件”的源頭、工具和過程以及交付的內容、深度和格式上,策劃數字化交付總則、策略、技術方案、實施方案、執行與管理方案、交付庫驗收與移交方案以及數字化工廠平臺與工廠數據倉庫建設方案、最終驗收與移交方案、初步應用方案等。
? 編制數字化交付標準。從承包商產生“工廠模型、工程數據與文件”的源頭、工具和過程以及交付的內容、深度和格式上,策劃工程主數據標準、工程軟件系統與工廠模型標準、工程數據與工程文件交付標準等。
? 工程建設信息系統總體方案。從承包商產生“工廠模型、工程數據與文件”的源頭、工具和過程以及交付的內容、深度和格式上,從推進工程建設數字化、提高工程項目管控、信息溝通、數據資產管理以及投資、設計、采購、施工及項目管理活動等具體業務的水平和效率上,策劃建設方(投資方)統一應用的軟件系統,提高產業鏈協同效益,確保收集到高質量的工程信息。
? 工程主數據(模板與種子文件)方案
2)數字化交付與數字化工廠建設管理承包(PMC)服務。主要包括:
? 數字化交付實施管控與技術支持(組織、計劃、質量、溝通等)
? 數字化工廠/交付平臺與工程建設信息系統招投標管理
? 數字化工廠/交付平臺與工程建設信息系統建立與定制管理
? 工廠數據倉庫建設管理
3)數字化信息創建或重建(建模)服務。主要包括:
?? 數字化信息(模型)接收
? 數字化信息(模型)驗收與移交
?? 智能PID重建
? 工廠三維模型補充完善
? 工廠三維模型重建
4)數字化工廠(工廠數據倉庫)建立與移交服務。主要包括:
? 整理與轉換工程數據與文檔
? 清洗與驗證工程數據與文檔
? 裝載與整合工廠模型并呈現
? 裝載工程數據與文檔
? 關聯工程數據、文檔與模型
? 數字化工廠平臺(工廠數據倉庫)最終驗收與移交
? 最終用戶培訓
5)數字化工廠應用定制開發服務。如:
? 建設期應用(4D/5D施工仿真與優化,產業鏈溝通與協同,設備拆裝、吊裝或施工方案模擬與培訓,腳手架方案、檢修工序方案模擬與培訓,安全管理、場仿真,集成視頻監控等)
? 可視化資產管理應用(輔助資產管理--可視化設備臺賬與備品備件等,設備運行管理--運行參數及報警、視頻監控、風險等,地下管網可視化管理與實時監控數據上載、變更管理、管網拓撲數據管理等,檢維修管理--規劃、缺陷等,設備專業管理--實物、動土作業、腐蝕、特種設備檢驗等,資產組合應用,技術交底應用,特種設備檢驗管理等)
? 安全環保管理與培訓應用(外操培訓--如裝置開停工操作培訓、設備內部結構培訓、單人/多人應急模擬演練、HAZOP培訓等,危險源和隱患動態管理,設備內部模擬,應急演練--應急救援路線和避難場所,應急指揮與救援,逃生,應急預案三維可視化腳本,應急資源,事故模擬--如火災、爆炸、油氣泄漏等災情的模擬,緊急關斷,上下游查詢,可視化行動方案配置,災情推演驅動等,設備巡檢,HAZOP分析,生產監控--管道腐蝕檢測、物料監控等,排程管理,審查管理--如HAZOP審查、HSE審查、壓力管道、壓力容器等,長輸管線隱患管理等)
? 集成應用(與EAM\ERP\MES\PCS集成(實時監控數據集成)等集成應用)