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摘要：伴随我国信息化技术的快速发展，我国已经逐渐步入信息化时代，工程数字化模式也已经在部分工程企业得到运用。工程数字化模式的运用，不仅可以提高工程企业的市场竞争能力，还可以使工程企业的工作形势发生变化。本文章通过对工程数字化模式进行研究，联系实际的运用经验，阐述工程数字化的运用与发展趋势，为相关工程企业提供一定的参考依据。
关键词：工程数字化；应用；前景
引言
当前阶段，世界工业已经进入4.0模式，同时我国提出了制造业2025规划，因此一部分企业的工作形式也开始向数字化模式进行转变，设置相关的智能化与数字化工厂，从而提高企业的市场竞争能力与企业的工作效率。所以运用工程数字化模式进行工作已经成为工程企业发展的趋势。本文章通过对工程数字化模式进行研究，联系实际的运用经验，阐述工程数字化的运用与发展趋势，为相关工程企业提供一定的参考依据。
1 工程数字化形式与传统形式的区别
数字化形式就是运用数据模式进行企业的管理，从而代替传统的文档模式。以前相关的企业进行工程的规划、工程的建设以及工程的管理阶段，数据资料都是运用文档模式进行传输，导致数据资料在传输过程中具有孤立性，若要对文档中的数据进行运算工作与研究工作，就要运用人工模式进行计算与研究。另外，文档中的数据资料传输到企业数据库之后，相关的工作要运用计算机进行，而计算机的运算速率与运算的准确性都比人工模式要高，因此运用计算机进行运算工作，可以带来一定的积极作用，提高工程数据资料运算的准确性。而数字化模式就是将工程数据资料从文档中进行提炼，结合相关的数字处理系统，使工程的数据资料具有一定的价值性。数字化模式中相关数据资料可以直接经过企业的数据库进行传输，具体传输流程如下图图1所示。当工程的相关数据资料传输到企业数据库之中，从而可以提高数据资料的特性，比如：对数据资料进行搜索、对数据资料进行汇总、对数据资料进行分类等，数字化模式就是运用该形式，提高数据资料传输的速率与准确性。数字化模式的运用，可以提高工程数据资料的汇总速率。比如相关的运营者要对工程数据资料进行查阅，可以运用企业的数据库直接进行查阅，不用再对工程数据资料进行运算与汇总工作。但数字化形式与传统形式相比，其具有一定的复杂性，数字化模式中的数据资料通常都在百万级之上，而传统形式中的文档数量通常都位于几千~几万的范围内。
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图 1 数字化模式下专业间的信息交换直接通过数据库传递
2 运用数字化模式的前提条件
要想运用数字化模式，就要保证数据资料具有一定的规范性、标准性与数据性。当前阶段，由于部分人工智能的辨别数据资料的能力较低，因此，如果要想使数据库上下级系统与数据库设备的信息进行联接，如数据库的建设方式、数据库建设设备、仪表等数据以及工程管理中的Work Breakdown Structure、Cost Breakdown Structure等数据，就要对数据进行统一的整理工作，使数据的形式等方面实现统一化目标。所以，运用数字化模式的前提条件就是要使数据的形式与数据的内容以及数据的关系具有统一性，确保数据具有一定的标准性，从而对数据进行管理。在项目的建设阶段，为了保证参与项目建设的各个单位收集到的数据资料具有一致性，运用传统模式，通常需要制订《项目规划与建设的统一要求》，而运用数字化模式，还要制订《数字化项目规划与建设的统一要求》，确保各个单位所收集到的数据资料具有一致性。
3 数字化对工程建设中产生的变化
3.1信息传递错误大幅降低
在项目规划、项目建设材料采购、项目的建设阶段，上级部门下达的相关信息，会被下级部门运用，而如果信息在传输过程中产生错误，就会对项目的相关工作造成一定影响，提高项目的建设成本。而由于人工模式进行数据资料的传输，不可规避的会产生相关的错误。比如上级部门下达的承载信息，不仅是土建工程中确定支护设施的标准，还是建设过程中确定吊装设备的根据，而一旦上级下达的承载信息产生变化，下级的相关部门不能及时收到变化之后的信息，就会导致工程建设不达标，还可能会导致建设事故的产生。而运用数字化模式，上下级部门运用的信息都来源与数据库中，如果运用错误的信息，数字化管理系统就会报告错误。
3.2设计质量大幅提升
运用传统模式进行项目的规划，相关的规划图纸运用二维图纸进行描述，因此规划图纸的可视性较差，产生的问题较多。运用数字化模式，建设数字化系统，可以运用三维规划设备进行规划图纸的描述，从而提高规划图纸的直观性，同时数字化系统可以对相关的数据信息进行模拟，防止规划图纸在规划过程中产生错误，避免工程建设出现问题。
3.3增加系统中数据的联动性
数字化的Piping and Instrumentation Diagram与Three Dimensional模型的数据进行联动，能够降低规划过程校核作业量。比如常规的校核工作形式有以下几个方面：（1）检测Packet Identifier与配管的统一性；（2）材料等级的统一性；（3）设备之间的冲撞性；（4）配管管道设备的大小与管道之间的距离；（5）配管设备具有的经济效益、配管设施的可建设性以及可运用性研究等方面。在运用数字化系统之后，可以使Piping and Instrumentation Diagram与Three Dimensional模型的数据进行联动，上面前四项作业可以通过计算机系统进行，配管的校核人员使用进行第五项作业。配管规划的相关作业比如配管的应力研究、配管的流速研究以及配管的压降运算等作业，伴随相关技术的出现，其也可以运用计算机系统进行作业。一维管线表、二维流程图、三维模型数据 联动，实现一致性校验，见图 2。
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图 2 一维管线表、二维流程图、三维模型
数据联动，实现一致性校验
3.4计算机自动执行标准规范
规划阶段就是实行规范的阶段。优秀的规划工作者，不仅要具备相关的规划经验，其还要具备掌握规范的能力，而且还要科学的运用规范。一些优秀规划工作者都能够了解与运用企业的规范要求。在运用数字化模式这一背景下，一部分企业的规范要求要通过计算机系统进行检验与实行，比如易爆设备与公路之间的距离要求等方面，因此，将规划要求设置在数字化系统中，能够减小对规划工作者的经验规定，从而提升项目规划的效率。
3.5规划工作者在虚拟空间中组装工厂
传统的规划图纸是设计工作者运用相关的辅助设备进行绘制的，从而使规划图纸可以反映出建设项目的尺寸以及项目相关设备的安设方位等数据。在数字化系统中，项目的所有设施比如项目建设的目标物、项目设备、项目仪表等，在数字化系统的数据库中都有相关的模型，设计工作者在进行规划图纸的绘制过程中，只要移用该模型到计算机系统中，就可以展现出三维立体图，详细情况如下图图3所示。在绘制过程中，相关的工作者可以进行模拟的建设、模拟的冲撞，从而更加直观的了解项目的相关信息，同时，计算机系统可以对相关的建设工作进行检验。
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图 3 设计由绘图改变为在虚拟空间中组装工厂
所以运用数字化系统，相关的工作比如项目图纸，项目大小以及项目设备等，都可以通过计算机三维系统进行模拟，在确保相关工作达到项目标准的前提下，只需要规划工作者将该工作的规划图纸绘制下来即可，所以运用数字化系统，可以达到劳务分离的目的，从而提高企业资源的运用率，使企业的资源成本下降。
3.6设备材料采购过程数字化
工程建设的建设设备与建设材料的采购费用一般达到工程建设费用的一半以上，在传统模式下，采购工作者要对全部的采购信息进行整理，运用手工绘制或者Microsoft Office Excel表格对采购信息进行统计，在该过程中，可能会产生漏记、错记的情况，从而导致设备的采购工作出现问题，影响项目的建设。运用数字化管理系统，可以使建设设备与建设材料的采购工作、运输工作、入库工作以及发料工作实现数字化模式，防止产生相关的情况，降低项目承包企业的资金投入。
4多套石化项目中智能规划的运用
WISON集团运用的智能规划系统已实现了多种Engineering Procurement Construction设备的数字化运用，其研制的three dimensional综合技术运用平台的three dimensional模型可视化平台，能定期的将规划的模型进行上传，使用者能够通过相关的设备掌握规划工作的实际状况，而且还可以与规划工作着进行沟通，提供相关的建议。下图图4即WISON集团研制的数字化工程项目。运用该模式进行Engineering Procurement Construction项目，可以增加使用者与规划工作者的互动性，从提高项目规划的质量，提高规划工作的效率，降低规划工作的资金投入。
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图 4 正在实施的数字化工程项目
5数字化技术的发展走向与运用前景
当前阶段，伴随我国智能化技术、信息化技术以及云计算技术的快速发展，其在相关的企业中也得到了运用。相关的企业可运用智能化技术、信息化技术与云计算技术将工程规划在数字化系统中进行，从而提高规划工作的速率，保证规划工作的质量。数字化技术的发展走向与运用前景有以下几个方面：
5.1云计算与物联网深度整合
未来技术的发展走向就是云计算技术与物联网形式进行结合，但当前阶段，两者之间并未展现出密切的关系。云计算技术通常都运用在server与PersonalComputer等设备中。在我国提出物联网政策的前提，互联网形式具有使相关领域进行变化的功能。如果云计算技术与物联网形式能进行密切的联系，在云计算技术的作用下，物联网会具有更强的功能，同时，云计算技术可以为物联网的相关信息提供一定的储存空间。另外，云储存系统还具有集群功能与相关的系统，能够使物联网中的相关设备进行统一运转，是物联网相关设备的信息进行统一的公布，还可以提高物联网设备用户的数量。此外，物联网能为云计算技术提供相关的运用设备，增加云计算技术的运用场景，提高信息资料的价值。
5.2区块链技术的运用将进一步广泛
当前阶段，由于区块链技术的大范围运用，其也受到了各个阶层的关注。区块链技术是一种新型技术，虽然其出现时间较晚，但由于其具有一定的先进性，区块链技术也得到了一定的运用，如果不断推动去区块链技术的发展，使其相关技术逐渐完善，建立相关的准则与体制，一定会推动数字化模式的进步。如果区块链技术与传统模式相结合，就可以扩大区块链的运用范围，使其能得到进一步的运用。
结束语
数字化模式作为项目企业的发展走向，项目企业运用数字化模式进行转型，实行数字化项目，不仅可以提高企业的市场竞争能力，还可以改变企业的工作模式，提高企业的资源利用率，降低企业运转的资金投入。目前阶段，一部分项目企业已经进行了数字化模式的建设，与传统的项目企业相比，其具有一定的优势。因此，数字化模式的运用，必将推动相关企业的转型。但同时，相关的企业也要不断完善数字化系统，加强相关平台的建设，从而推动数字化模式的不断发展。
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