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数字化交付在化工工程设计中的应用宫本月

发表时间：2021/5/24 来源：《基层建设》2021年第2期作者：宫本月

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的数字化技术有了很大进展。

        山东鸿鲁工程设计有限公司山东省淄博市 255000
        摘要：随着科学技术的发展，我国的数字化技术有了很大进展。以石油/天然气开采运输、石化、化工等为代表的过程工业，在为我国的经济生产建设发挥重要作用的同时，其本身面临的安全形势也十分严峻，一旦发生事故，不但会使企业蒙受重大的经济损失，也会给社会带来不稳定的因素，因此，石油化工企业的安全设计和运维尤其重要，文章从全生命周期管理和独立保护层设计两个维度，探讨石油化工行业安全数字化考虑的内容。
        关键词：数字化交付；化工工程设计；交付平台
        引言
        在化工行业实施数字化交付的过程中，如何对数字化交付的过程进行有效管理，保证企业最终得到的数字化交付结果的质量，就显得尤为重要。企业数字化是智慧企业的前提和基础，而在数字化交付的基础上，结合企业运营期数据，才能实现数字化企业。
        1数字化交付定义
        工程数字化交付是将上游环节产生的工程信息交付给下游环节，用以支撑项目建设及管理，确保工程顺利实施的活动。工程数字化交付不仅仅是将工程项目全生命周期的数据信息移交给业主，而是将项目各参与方都视为数字化交付的主要发起人和受益人，通过交付行为提升项目整体的进度、质量和成本把控力度的一系列复杂过程。
        2目标
        （1）内部交付目标。基于建设期不同阶段产生的工程信息，通过建设期数字化工程过程管理逐步形成基础信息模型（建设期数字化工厂），通过与工程执行业务系统的集成，实现动态信息模型的不同工程阶段有效应用（内部交付），提高工程公司自身的项目管理水平和质量，以推动工程公司的数字化转型。（2）外部交付目标。通过数字化交付（外部交付）为工厂运维辅助所需的运维期数字化工厂打下坚实的基础，加强工程全生命期完整性管理，提高工程项目资产管理，最大化资产利用率，降低应用成本。
        3数字化交付的基础和平台
        数字化交付的基础包括工厂分解结构、类库、工厂对象编号规定、文档命名和编号规定、交付物规定及质量审核规定等内容。工厂分解结构通常指根据工艺流程或空间布置，根据一定的分类原则和编码体系，通过树状结构反应工厂的各级分解对象。如某项目在种子文件中配置工厂分解结构PBS，各装置SPE（SmartPlantEnterprise）软件使用同一的PBS，所有图纸应在Unit级别创建。数字化建设需要稳定的基础硬件平台、基础软件平台和应用软件平台。目前国内外数字化交付平台有很多，其中美国鹰图公司的SPE（SmartPlantEnterprise）系列软件是一个完成的工程设计软件系统，它可以在整个工程生命周期中，对工厂进行维护。
        4数字化交付的实施过程注意事项
        （1）拿总单位应该在详尽调查的基础上出具各EPC所处能力水平的阶段分类表。因为数字化交付在国内正处于发展阶段，各EPC承包商的水平参差不齐，尤其要关注基础比较薄弱及进度落后的单位，避免由于能力不足耽误整体项目进度。（2）拿总单位应该拿出交付电子文档双编码的规则：由于各EPC交付的电子文档的名称一般是对应着设计时文档的编号，而编号规则各不相同，这在业主以后应用查询功能的时候就会带来麻烦。因此，在电子文档的编号命名规则中除保留原设计编码，再加入一个规则统一的编码，在查询的时候就会很方便。（3）拿总单位应该提供《数字化交付推进周报》及《数字化交付工作统筹图》给业主并要照此执行，按要求及时向业主汇报。（4）有必要建立拿总单位对各个EPC承包商的常态化的即时沟通方式，包括可实时召开多方音视频会议功能及非正式沟通的记录功能。并将业主代表加入其中。（5）拿总单位在与外方谈判，帮助业主采购数字化交付软件平台的过程中，应该要进行进度和质量控制，通过各种手段增加与外方谈判的筹码，不能因为外方的原因就耽误进度。

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（6）各EPC承包商针对本项目的各种资源配备必须齐全，包括软件平台，设计工具，专职或兼职人员必须到位，如果有的人员手上有未完结的别的项目的工作，必须限时尽快完成，以专心完成本数字化交付项目。（7）各EPC承包商审图过程中应该加大数字化审图比例。因为传统蓝图提交方式将逐渐被数字化审图取代，“即时审查、高效便捷”的数字化审图在提高施工图审查工作效率的同时，也保证了勘察、设计、审图的全过程合规、可追溯。（8）拿总单位应该要出具对各个EPC的考核细则，针对项目实施，过程沟通，数据质量，项目进度等数字化交付需要关注的各个方面都要出评分细则，拿总单位每月都要对各EPC进行打分并报业主审核备案。（9）拿总单位应该要有专职人员从事项目采购和施工的数字化交付工作，不能出现无采购和施工的工作经验的人从事采购和施工的数字化交付工作的情况。（10）拿总单位需要及时根据项目实际进展情况对统一规定进行升版，比如增加标准里面没有的设备的属性分类表等等。（11）拿总单位应该出具进度及偏差表，针对本数字化交付项目各个时间节点，检查各EPC承包商各项工作是否出现偏差及是正偏差还是负偏差。如果负偏差的话要高度关注。（12）拿总单位应注意分属于不同行业的EPC所应用的行业标准并不相同所带来的问题。比如在煤化工、石油化工企业，可能会涉及到发电及煤机设备的        应用，在此过程中，就需要关注并解决由于行业标准不同所带来的各种数字化交付过程所涉及的标准化的问题。（13）如果管道编号规范程度不够，将导致二、三维数据无法实现唯一性关联，故拿总单位必须高度关注并及时检查各EPC的管道单线图、三维模型及智能PID图的关联关系。
        5思路
        5.1设计管理
        （1）设计过程应用。各专业使用数字化设计工具完成的设计成果，通过智能数字化资产管理平台实现设计数据和设计过程管理。（2）设计管理。对移交的设计信息进行集成关联管理，并完成设计信息的审查和批准，达到设计信息过程的可视化管理。（3）设计信息交付。经过内部审查、批准的设计信息，通过移交模块实现设计信息向项目组的提交。
        5.2大数据整理分析
        工程项目全生命周期要生成巨量的信息和数据，基于BIM的工程数据交付平台可以对上述的各项应用生成的数据进行集成。在此基础上，实现对项目分阶段、分层级、分专业的分析，将各项数据通过图表、表格的形式进行直观的反映，并实现对未来情势进行预判，通过科学数据指导未来其他类似项目的实施和决策。
        5.3交付管理
        为保证工程建设期产生的信息可以连续化获取，工程信息数字化移交主要包括：三维模型、各专业工程图纸、各专业工程数据、工程材料采购信息、工程施工信息、工程调试信息。通过信息标准完成检查和校验的移交信息，基于对象进行集成关联管理，最终基于Web方式实现工程信息可视化。
        结语
        综上所述，与信息领域网络技术相比，用于工业应用的网络技术的功能定位与服务对象更聚焦，首先要满足工业生产制造基本应用需求，解决工厂内部的自动化控制、现场数据采集、互联互通的问题；从通信角度，必须满足工业应用数据传输的实时性、确定性、可靠性等要求；从功能完备性角度，在满足基本数据传输功能基础上还需考虑互操作性、本质安全性、功能安全性、信息安全性、高可用性、集成性等要求。
        参考文献：
        [1]樊军锋.智能工厂数字化交付初探[J].石油化工自动化，2017，53（3）：15-17.
        [2]寿海涛.数字化工厂与数字化交付[J].石油化工设计，2017，34（1）：44-47.
        [3]田文涛等.三维数字化移交技术在化工工程设计中的应用[J].化工设计，2015，25（2）：23-26.