数字化交付在电气工程设计中的应用

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年12期   作者:薛艳兵
[导读] 数字化交付的应用,使得需要消耗大量人力、物力和财力的工作被数字化机
       薛艳兵
       南京磐控微型电网技术有限公司  山西 太原  030032
       摘要:数字化交付的应用,使得需要消耗大量人力、物力和财力的工作被数字化机器所代替。数字化交付的出现让移交方可以实现源头数据的管理,为工厂的各种运维数据和设施设备的管控,提供了极大的便利,可以实现对工厂的全方位信息化管理。只有掌握了必要的前沿技术,才能够将成本降到最低的同时,为业主提供高质量的产品。因此,建设数字化交付不仅是实现智能化工厂的前提条件,更是工程公司和设计院未来的发展趋势。
       关键词:电气工程设计;数字化交付;应用
传统的工程设计主要以纸质技术为主,在实际操作中不仅耗费了大量的人力、物力,还消耗了大量的成本,很难有效地促进整体工程的开发和推进。目前,在工程设计行业,数字化交付已经得到了大范围的推广应用,有相当多的设计院已经开始实行数字化交付,并且逐渐提升了相应的系统产值空间,使得整体的应用更加智能化。在《中国制造2025》和发展工业4.0的时代要求下,现代工程设计公司需要积极地开展数字化交付取代传统纸质交付从而满足业主日益渐增的发展需求。
       1数字化交付具有的优势
在传统的工程项目实施过程中,由于所有的资料信息都是纸质版文档进行传递的,所有的校对、审查、计算和统计等工作都是由人工操作,不仅费时又费力,而且还容易出错。企业或工厂建设数字化交付,将具有诸多显著的优势:
(1)数字化交付将大大降低信息传递过程中发生的错误。
(2)系统中数据信息的互联将有效地减少校核工作量。
(3)数字化管理系统可以提高项目施工的准确性和效率,缩短项目周期,从而节约成本,创造更多的利润。
(4)实现设备材料采购过程的数字化管理,漏买、重买或错买设备材料在传统的手工采购方式中习以为常,建设数字化管理后,企业或设计院使用数字化销售进程管理软件可以有效避免此类事件的再次发生,可以大大降低成本。
(5)项目在引进数字化设计后,计算机能够代替人工自动地执行和验证各种标准和规范,可大大提高工作效率。
(6)在实施数字化管理后,设计人员能够在虚拟的空间中进行工厂的组装,具有身临其境的真实感觉,可以避免出现错误的设计,大大提高设计工作的准确性和效率。
       2数字化交付研究难点
2.1 数字化交付的内容
数字化交付需要将设计及项目管理的整个过程产生的交付数据渐进的累积起来,同时,数字化平台上包含多种多样的数据:有设计信息、项目管理过程产生的设备数据、建安数据、调试数据等。数据的维度包括二维PID图纸、三维模型及列表清单数据、属性信息、文件流等。数据类型、条目必须满足业主对交付各项的要求。
2.2 数字化交付标准和规范
电气工程智能化交付平台需要涵盖EPCS全阶段交付相关数据,向运营方无缝输出。基于国家及行业标准、运营方对工程的要求,在平台上维护设计协同和电气工程项目管理相关的交付成果;按照多种管理维度对数据的完整性、规范性进行管理,确保交付数据质量,为运营方正常发电提供可靠保障。为确保数据移交任务的实施,确保工程参与各方依据移交策略和方案实施数据采集、存储、处理和移交。
2.3 数字化平台的关键技术
建设一个基于统一开发框架、统一基础平台、统一工程数据中心的,能够承担规划、设计、采购、建设、调试、运维业务要求的数字化移交平台,从而实现交付对象空间和数字化属性统一管理与应用,提高数据一致性,降低人力成本,提高数字化交付的便利性、安全度,全面提升电气工程组移交的管理与运营水平。


       3数字化交付在电气工程设计中的应用
3.1传统电气工程设计
目前传统的项目中,电气工程设计流程一般如下:平面设计寅3D模型建模(各专业检查碰撞)寅平面设计修改寅平面设计完成寅统计材料。在传统设计模式下,3D技术只是作为辅助作用,仅仅优化了设计的合理性,本质上仍然基于平面设计。材料统计也必须由人工统计,费时费力。而作为交付文件的平面设计图、数据表、供应商提交文件,由于数量庞大,在工厂日常运行中,维护管理、升级改造中的管理困难、检索不易问题造成诸多不便。在工厂面临多次改造时往往会造成图纸与现场偏差极大,对之后的工程设计失去参考价值。如果以此为依据进行设计会造成材料短缺、进度延迟等隐患,并使每一次施工或改造都必须根据现场实际情况开展工作,耗费人工时对现场实际情况进行评估。
3.2基于数字化交付的电气工程设计
基于数字化的电气工程设计的设计流程区别于传统设计流程,在某些运用数字化交付的工程中,设计流程如下:三维设计(各专业同时进行3D模型创建并检查碰撞)寅3D模型建模(赋予各个电气设备属性参数)寅3D模型中检验设计合理性并抽取材料寅从3D模型中抽取平面施工图并完成设计。以BIMRevit为例,在工程项目详细设计阶段,各个专业可以同时多线程对3D模型进行创建,添加自己专业的内容。在设计的同时,软件会对添加到3D模型上的内容进行检查碰撞,并且对相关专业发出警告,协调两个专业沟通修改模型。三维的可视化效果也使设计人员有更直观的认识,设计合理性大大提高。与此同时,通过软件还可以将所有3D模型中的各个电气设备、材料乃至任意一个支撑件编号赋予属性信息,完成数字化交付中重要的信息采集与处理工作。完成三维设计及属性编辑后就可以抽取平面施工图设计及材料统计了。理论上所有电气设备材料都可以通过软件强大的统计功能进行统计,并生成材料清单,节省了大量的人工时,并且统计的精度也大大提高。基于3D技术的设计在精度、准确性和合理性上比传统的平面设计有大幅度提高。现场施工也会由于3D技术的可视化效果,减少对平面施工图的错误理解;施工管理时也可以通过软件的模拟建造功能将施工流程用3D技术逼真地模拟出来,对施工过程进行精确分析,最大程度上保证施工安全,加快施工进度。
3.3电气工程设计中的数字化交付文件
传统电气工程设计需要交付的文件分为三部分:一是电气系统设计文件;二是施工图设计文件;三是电气设备供应商提供的文件。电气系统设计文件涵盖:电气系统单线图、继电保护配置图、马达控制连锁表、短路电流、潮流、电缆选择、接地电阻等计算书。施工图设计文件主要包含照明、防雷接地、动力桥架配电、电话网络、火灾报警等,以及相对应的典型安装详图。供应商提交的文件包含:合格证书、设备数据表、外形图、询价文件、测试报告等。
数字化交付则是以完善数据库为中心,将原本二维的图纸文件及所有的数据文档与三维数字化模型联系起来,为工程项目的运行提供数据支持。三维数字化交付的内容应包括工程数据、文档资料和工程模型。例如,在某化工项目电气设计中,首先应运用三维设计软件建立电气工程模型,如电气桥架、电气设备、照明灯具等。随后导入项目基础数据。随后分别对各类电气设备、材料录入数据信息。以现场配电箱为例,在模型建立后导入与此位号配电箱相对应的各类图纸、文件。例如,此配电箱的系统图、外形尺寸图、典型安装详图、供应商提交的合格证明、问价文件、设备数据表及测试报告等。待录入完所有数据,并整合到模型中,确认所有数据信息与模型中图案联系在一起,从而实现项目的数字化交付。
       4结语
数字化交付在越来越多的项目中得到应用,数字化交付全厂数据进行整合后,在工厂运维、改造扩建中具有非常积极的作用。随着近年来在智能化、数字化、5G领域的不断发展,数字化交付以及后续的应用将在工程设计领域得到更深入的发展和进步。
       参考文献:
[1] 工程建设行业数字化交付和数字化审图暨新技术、新模式成果交流会报道[J]. 广东交通规划设计,2017,0(3):50.
[2] 孙捷. 建筑电气工程的科学设计与施工浅谈[J]. 江西建材,2017(12):188,191.
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