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      1. 倍受關注,天正設計的數字化交付實踐

        2020-11-26 10:39:52 達美盛 25

        《走進天正設計,探秘“數字化交付”》的深度一經發布,中國工控網、CIO時代網、自動化新聞網、中國日報中文網、網易新聞、搜狐新聞等諸多優秀媒體紛紛轉載,引起了業內的廣泛關注。在今天,實現真正意義上的數字化交付,仍是廣大企業轉型發展道路上不懈努力的目標,天正設計邁出的這一步,無疑為行業發展樹立了示范標桿。

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        走進天正設計,探秘“數字化交付”

        導讀:天正設計數字化交付負責人暢想10年后的數字化工廠時,將信息化、網絡化、智能化等技術的應用場景描繪得詳盡而生動……

        在天正設計數字化交付負責人看來,企業在建設“數字化工廠”繼而邁向“智能制造”的進程中,實現工程項目的“數字化交付”至關重要。數字化交付既是設計院數字化轉型的重要標志,也是幫助業主接收和管理數據資產、為數字工廠建設提供數據基礎的必由之路。

        金秋十月的杭州,空氣中氤氳著桂花的香氣,e-works記者走進位于西溪濕地北側的浙江省天正設計工程有限公司(簡稱天正設計),探秘其踐行數字化交付的歷程和經驗。

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        作為省級設計院,天正設計前身是成立于1958 年的浙江省石油化工設計院,2002年改制之后,成為一家以技術為核心的工程設計咨詢和工程總承包業務并舉的科技型企業。2008年,天正設計成為中國中化集團成員企業。

        在同行業、同規模設計院中名列前茅的天正設計,在化工醫藥行業具有鮮明的技術特色和優勢。天正設計總經理助理裘江告訴記者,在醫藥行業100強中,近40%的企業與天正設計有業務往來。值得一提的是,2019年度全國優秀醫藥工程設計項目推優評審中,天正設計一舉斬獲了4個獎項,其中榮獲一等獎一項。

        不僅如此,天正設計于2019年成立了數字化設計研究院,按下了數字化轉型的快進鍵,開始為業主提供數字化交付、可視化工程協同管理及智能工廠等一攬子解決方案。

        數字化交付為何難落地?

        提及數字化交付,先要從數字化工廠談起。

        根據德國工程師協會的定義——數字化工廠是由數字化模型、方法和工具構成的綜合網絡,包含仿真和3D/虛擬現實可視化,通過連續的、不中斷的數據管理集成在一起。數字化工廠集成了產品、過程和工廠模型數據庫,通過先進的可視化、仿真和文檔管理,以提高產品的質量和生產過程所涉及的質量和動態性能。

        這其中,可視化是數字化工廠不可或缺的要素。這也意味著,構建數字化工廠過程中,設計院和施工單位采用數字化交付的方式尤為重要。

        作為天正設計數字化設計研究院負責人,裘江十分篤定數字化交付的價值:“工程項目的數字化交付,是勘察設計公司核心競爭力的主要體現之一,同時也是幫助業主構建數字化工廠,進而實現智能工廠、智能制造的重要數據來源及數據基礎”。

        那么,何為數字化交付?顧名思義,區別傳統工廠工程設計(以紙介質為主體)的交付方式,數字化交付指的是通過數字化集成平臺,將設計、采購、施工、調試等階段產生的數據、文檔、模型以標準數據格式提交給業主的交付方式。

        近年來,隨著電子信息技術和互聯網技術的不斷發展,各大設計院為了設計、審查、施工過程更便捷,競相開始籌劃和實踐“數字化交付”。

        在這個過程中,非常重要的一個環節是基于數字化設計系統開展工程設計項目,將設計過程中的二維和三維設計數據實現基于位號的結構化數據集成及多專業協同,同時實現基于位號的非結構化設計、供應商、施工等文檔的關聯,在交付時向業主整體移交。

        盡管數字化交付概念由來已久,但在國內真正意義上落地的數字化交付項目并不普及。天正設計數字化設計研究院副院長宰斌告訴記者,國內只有大石化、電力等行業中的一些大型企業對數字化交付有所涉獵,具體到醫藥行業,國內還沒有成功落地的案例。

        數字化交付為何難以落地?宰斌認為主要有三方面原因。

        一是標準執行不足。對比德國來看,德國一向實行嚴謹的工業標準體系,譬如德國標準化學會所制定的標準涉及建筑、采礦、冶金、化工、電工、安全技術、環境保護等幾乎所有工程領域,每年發布上千個行業標準;同時德國還建立有嚴格的質量認證和監督體系。有了這些標準和執行做支撐,即使德國不怎么提數字化交付的理念,其工程項目依然可以得到較高水平的管控。

        好消息是我們國家越來越重視工程項目的數字化交付,2018年頒布《石油化工工程數字化交付標準》GB/T51296-2018,已經于2019年3月1日起實施。

        其次,數字化交付是一把手工程。客觀來講,所有的信息化、數字化投入最終是為企業經營管理服務的。而企業是一個集權的盈利組織,一把手在企業經營管理中發揮著決定性作用。從這個意義上來說,數字化交付必須是一把手工程。但現階段來看,很多業主的一把手仍處在接受和認同數字化技術價值的過程中。

        第三,“偽數字化交付”尚待擯棄。我國大多數企業的數字化建設尚處于初級階段,由于各企業的基礎水平、目標任務等參差不齊,造成了數字化交付的深度、水平差異較大。需要強調的是,將項目文檔掃描成PDF進行電子化交付、建立設計和施工階段的數據模型但彼此割裂、或是構建一些無法交互的三維模型都是“偽數字化交付”,只有實現項目全壽期的三維可視化乃至沉浸式虛擬體驗、設計和施工的數據模型完全統一、并在工廠運維中可以充分利用前期數據模型才是真正意義上的“數字化交付”。

        你可能不知道的數字化交付價值

        告別“偽數字化交付”,擁抱真正意義上的數字化交付,需要實現數據、文檔和三維模型的全生命周期管理。

        首先是數據交付。交付的數據包含工廠對象的屬性值、計量單位、工藝數據報表模板、設備數據表模板、儀表數據表、電纜庫、安裝圖等信息,交付的數據應按類庫的要求進行組織,工廠對象的數據內容涵蓋設計、采購、施工階段的基本信息。

        其次是文檔交付。采用統一格式的電子文檔,電子文檔與原版文檔一致,能夠滿足業主對文檔質量的要求,同時要包含各類協同工作的規定、手冊、修改單等。

        更重要的是三維模型交付。三維模型作為數字化交付后臺數據、文檔、信息的可視化載體,作為用戶直接使用的交互窗口,在數字化交付過程中有著重要的作用。三維模型信息與交付的數據、文檔中的信息一致,能夠在交付平臺中正確、迅速的讀取和顯示。

        這三者缺一不可。

        從數字化交付的內容可以看出,數字化交付需要將設計階段、采購階段、施工階段的數據漸進式地積累起來,這個過程絕不是一蹴而就的,甚至是一個漫長的過程。宰斌總結稱,“數字化交付主要有三方面的價值:首先,基于數字化交付平臺,能夠在設計階段統一所有的設計標準;其次,在建設周期內,可實現現場進度、變更管理、風險預警等所有過程的可視化;第三,對資產數據進行統一的管理,實現真正意義上的全面管控。”

        更重要的是,數字化交付以龐大的數據信息作為基礎,在數據整合、檢索、提取等方面比傳統的工廠建設和運營優勢明顯,對后期運行、維護、降低成本、提高效率等方面有顯著的促進作用。

        數字化交付在工廠的設計、建設和運維等各個階段發揮著重要作用,對工廠的退役同樣意義重大。以化工廠的退役來例舉,只有數字化交付的數據模型足夠詳細和完整,其各種廠房、機械設備、管線、結構、電器等才能得到盡可能環保的拆除和處理;如果是核電廠,退役后的放射性廢物處置同樣需要前期的數據模型予以支撐。

        天正設計按下數字化轉型快進鍵

        天正設計的信息化和數字化布局非常早。一方面,基于內部的“數字天正”系統為公司的精細化管理提供支撐;另一方面,通過應用數字化技術為業主提供越來越完善的解決方案和服務。

        早在2005年,天正設計從臺塑系列項目就開始進行三維數字化工程設計。經過十多年的探索與實踐,目前已在醫藥、精細化工、新材料、空分、液體儲運等多個行業開展三維數字化工程設計。

        挑戰隨之而來。在深化三維數字化技術應用的過程中,特別是在數字化交付的大勢所趨下,天正設計不得不面對三維模型體量大、瀏覽慢,交付內容多、利用困難、管理困難,以及審查過程冗長且效率低等問題。

        宰斌坦言,這也是大多數企業在踐行數字化交付進程中必須面對的難題。具體來看,這些問題體現在:

        • 三維模型體量大,瀏覽慢:工廠三維模型格式眾多,普通電腦瀏覽起來卡頓嚴重。
        • 交付內容繁多,利用困難:在數字化交付過程中,業主要收到海量的數據與文檔,數據查詢無異于大海撈針。
        • 模型和文檔管理困難:圖紙、模型的審查意見難追蹤;數據的一致性、完整性、合規性難保證;模型、文檔和數據之間的關聯關系難梳理,后續管理困難。
        • 數據格式不一致,標準千差萬別:由于項目參與方眾多,各方數據格式不一致并且標準也各有差異,加大了數字化交付難度。
        • 校審過程冗長:數字化交付往往要經歷多次審核。但是,項目各參與方眾多,組織起來是一件有難度的事情,一個環節拖沓就會影響整個審查進度。

        特別是近幾年,天正設計高速發展的業務實施過程中,隨著設計理念的不斷發展,所采用的的三維設計手段也在不斷的推陳出新,已經從專注與生產過程的點型三維設計,發展到了基于同一三維空間下各專業協同作業的面型三維設計。

        在這個過程中,天正設計與資產全壽期數據管理(ALIM)平臺提供商達美盛建立了合作關系,借助其可視化、輕量化等核心技術,為天正設計打造了基于工程和運維一體化數據的數字化交付平臺。

        以eZOrtho三維全自動切圖標注系統為例,通過將不同設計平臺的三維模型輸出到AutoCAD平臺,繼而以統一標準的方式進行全自動平面出圖和標注;eZWalker三維可視化審閱軟件則可以滿足多種三維模型格式的解析、極致輕量化、模型審查、碰撞檢查、施工模擬等多種應用場景。

        而基于達美盛PIMCenter工廠資產全壽期信息管理平臺,使得業主、承包商、分包商、供應商和施工單位等能夠在一體化平臺中協同工作,免去不同格式、系統、平臺數據相互轉化等繁瑣的過程,有效地提高溝通和協同效率。

        得益于這些先進工具和軟件的支撐,2019年,天正設計正式成立了數字化設計研究院,負責公司數字化設計類項目的經營、生產、技術一體化運行,通過提供數字化交付、可視化工程協同管理及智慧工程解決方案,為業主提供覆蓋設計、施工、竣工、運維等項目全生命周期數字化服務。

        裘江說,數字化設計研究院盡管是天正設計的支持保障部門,但在公司數字化戰略中扮演了重要的角色,研究院的成立也按下了天正設計數字化轉型的加速鍵。

        目前,天正設計數字化設計研究院的職能包括:三維協同設計——在多專業融合的環境下進行三維設計;可視化工程協同云平臺——以可視化的視角、充分協同的方法,實現“云審圖、云審模、云辦公、云協同”,輔助施工管理;工程數字化交付——制定醫藥及精細化工行業數字化交付統一規定,為用戶提供多種形式的數字化交付服務;工廠智能運維平臺——以用戶的實際需求為出發點,提供涵蓋“安全、人員、設備、資產”現代工廠智能運維平臺。

        一定程度上來說,數字化交付推動了天正設計業務模式的改變和進步,更重要的是,基于數字化交付構建的“數字孿生工廠”,可以幫助業主從源頭上掌握工廠運行管理數據,并以設計數據為基礎實現工廠數字化,同時開展現代化的工廠運維管理及設備資產管理,從而實現工廠全生命周期的數字化管理。

        宰斌告訴記者,天正設計正致力于探索數字孿生工廠的建設。當然,這需要以更加精細化和標準化的數字化交付為前提。以三維協同設計與可視化工程協同、以及數字化交付為基礎,數字孿生工廠將可以更好地幫助業主實現全生命周期的智能運維。

        為醫藥行業數字化交付“開荒”

        時間來到2019年5月,天正設計舉辦了一期原料藥智能工廠建設實踐論壇,首次面向醫藥行業企業提出數字化交付的理念。在論壇上,天正設計的專家們分享了原料藥生產線的設計和智能化策略、工廠數字化交付策略,以及工廠資產全壽期信息管理策略等內容,為建設高水平原料藥基地帶來了一場工程設計理念及實踐的思想盛筵。

        用裘江的話來講,這是數字化交付理念面向醫藥行業的一次“開荒”。

        實際上,天正設計六十多年來一直活躍在國內制藥工程領域,承攬了一千多項制藥工程項目,項目類別涵蓋化學原料藥、醫藥中間體、生物生化制品、基因工程、中藥、大輸液及各類藥物制劑、醫療器械、藥用包裝材料、保健品、獸藥及添加劑、醫藥商業、生物安全廠房(實驗室)等諸多領域。

        新工廠的建設,都需要超乎想象的配合與協作。傳統模式下,業主、設計院、還有EPC總包商,這三者通常基于各自的系統工作。想要實現協同工作,相互之間只有通過簽技術協議來保證數據的一致。

        如今,天正設計利用在2019年正式推動的數字化交付平臺,正在打破這些孤島和壁壘。

        例如在金華康恩貝的原料藥搬遷項目上,天正設計通過可視化云協同系統、數字化交付系統的定制、配置、維護和技術支持,對數字化交付標準規范的編制,同時對模型、文檔、數據進行采集、檢查、上傳和關聯關系建立,以及建設期相關系統的數據集成和展示,最終實現項目設計進度、施工進度、安裝進度、流程任務、HSE情況、質量情況、采購進度和費用等全方位的管控。

        裘江告訴記者,即將于2021年完工的金華康恩貝項目,有望成為國內醫藥行業第一批真正意義上實現數字化交付的項目。

        這一項目所產生的正面作用,將對醫藥企業邁向更深入的數字化進程起到示范作用。毫無疑問,數字化交付是建設數字化工廠、智能工廠的核心基礎。通過藥企工廠的數字化交付,將助力數字化工廠的建設,以打造成為更加先進、智能、環保的制藥基地。

        北京達美盛軟件股份有限公司(以下簡稱“達美盛”,股票代碼:430311)是一家跨平臺資產全壽期數據管理(ALIM)平臺提供商,致力于通過自主可視化、輕量化核心技術,基于工程和運維一體化數據,為客戶構建“數字孿生(Digital Twin)”,打造全壽期資產管理與價值提升解決方案。

        達美盛通過十多年技術打磨和經驗累積,創立“三位一體”產品和服務:

        “1”個引擎:跨平臺可視化引擎eZWalker;

        “2”個平臺:工廠可視化大數據管理平臺PIMCenter/eZWalker Tesla可視化開發平臺;

        “3”個應用:工程項目管理系統 PIMCenter PPM/云協同及移交系統 PIMCenter HO /資產管理系統 PIMCenter APM。

        達美盛為國家高新技術企業、中關村高新技術企業、《工程建設標準化》理事會理事單位, ISO15926國內首家發起成員,CFIHOS組織成員單位,并通過了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等質量體系認證;榮獲2016年度最佳數字化工廠服務商、2016年度“基礎設 施可視化資產管理最佳應用獎”;其全資子公司四川達美盛工程設計有限公司具備石油天然氣設計資質。


        標簽:   天正設計 數字化交付 實現數據
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