少一点细节，多一点产能

文/ Michael Brückner

工厂/装置工程/Plant/Apparatus Engineering

少一点细节，多一点产能

文/ Michael Brückner

在工程设计时如何提高产能？——对此，软件开发商3rd Party公司与设备制造商在2016 CIC上进行了两天的讨论，问题的解决方案是要通过降低工程设计工具本身以及数据处理的复杂程度。

少亦是多，多亦是少——谁曾想到，在IT行业都在谈论大数据的话题时，传统化工企业正在享受减少数据量带来的好处。设备部件供应商，例如水泵、仪表等生产厂家都愿意提供准确详细的三维模拟，这些三维模拟是设计师们在具体工程设计中根本用不到的东西。在设备生产制造中，这样的部件都要多次被放大100倍～1 000倍地绘制出来，这就使得三维模拟的数据量成倍增长，直到三维模型被冻结，也就是说，您不能再有效加载使用这样的三维模拟了。

许多设计细节都能够限制具体的施工设计

仪器设备制造商们拒绝提供瘦身型的三维模拟。作为工程项目的设计师来说，如何减少信息的详细程度呢？ITI公司的Andrew Chinn先生介绍了这个特殊的工具——Cadfix Cadison设备简化器就是一个很好的解决方案。它保证能够把偏重机械细节的CAD模型简化成简单的流程工艺模型。准确的讲，一个40 MB的DWG格式文件经数据简化之后剩下1 MB多一点，或者更小一些，数据量减少了90%以上。

ISGEC重型工程机械公司助理副总裁E.S.G. Pragasam先生根据多年的实践经验坚信Cadison是一个实用的规划设计工具

ItandFactory公司负责人Ajit Joshi先生打算把BIM（建筑信息模型）的方案移植到流程工业领域：i2PIM（集成化和智能化工厂信息建模）将一台流程设备整个使用寿命周期内的所有数据都汇总到一个数据库中。

2017年开始，市场上就可以见到这款Cadison Equipment Simplifier三维模型数据简化工具了。它的特点是：仪器设备模型能准确地按照设计师的要求在导入到Cadison时自动减少了不必要的具体细节。

减少了80%的返工和错误

在大学读书时，未来的工程师们学习的项目展开过程如下：初步设计和可行性研究，基础设计，详细的工程设计，施工图设计及最终的安装调试。但在实践中，年轻的工程师们察觉到，各个阶段并不是严格地按照顺序展开的，常常是同时平行进行，例如施工图设计常常在基础设计还没有结束的时候就已经开始了。

使用不同工程设计工具时，许多数据接口和数据传递过程中的错误常常会导致一个项目彻底失败，从而产生很高的成本费用，延长了工期，也降低了利润率。而在整个过程中，设计过程是最关键的一步。

快速实现一个项目意味着能够高效利用了因专业力量缺乏而十分有限的工程设计资源。Cadison公司的解决方案把所有的工程设计工作流都集成到一个系统中，有着全集成多学科的优势。它不仅适用于图形文件（管道及仪表流程图、电路图、三维模型），还可用于非图形的文件资料。所有的项目参与者获得的始终都是最新的项目数据，看到必要的项目视图和学科专业视图。以AutoCAD软件为基础可以灵活地调整工作流程，快速、高效地生成符合企业标准目录的文件，它能够自动生成表格、数据表和管线施工图，半自动地生成二维布局图，这些都有助于快速的缩短项目时间。

拥有5 000名员工的印度锅炉生产厂ISGEC从2010年起就开始了与Cadison公司的合作。ISGEC重型工程机械公司总裁助理E.S.G. Pragasam先生根据多年的实践经验，坚信找到了正确的规划设计工具：“对于投资购买时和日常使用来说，Cadison都非常经济实惠时，我们的员工只经过三天的培训就能熟练地掌握和使用这一工具了。” Pragasam先生介绍说：使用这一工具软件后，工程设计时间缩短了10%，设计效率提高了30%，出错导致的返工减少了80%。

数字化双胞胎 - 所有参与者的艰巨任务

这一话题就像使用的软件工具一样古老：流程设备的规划设计常常是企业所有设计人员参与的结果。当要求规划设计的数据也能在流程设备工作运行中使用时，难度就更大了。若谁想省点力气，不想让数据保持在最新状态，则数字化模型中的数据就会迅速过时，逝去在办公桌的抽屉里。但怎样才能使这些数据获得生命力呢？目前展示给您的解决方案就是数字化的双胞胎：数字化设备模型，作为真实设备的数字化兄弟伴随着流程设备的一生。

Ziemann Holvrieka公司的工艺工程师Irene Senge博士则关注设备制造中的模块化智能。Ziemann Holvrieka公司负责提供啤酒厂的交钥匙工程，也参与到一些啤酒厂的现代化技术改造中。由于每台从糖化酿造设备到酒窖中的压力容器都是根据用户要求定制设计和制造，Senge先生指出：Cadison智能软件能够自己找到直至过程控制系统的方法。软件中的导航模块方便了查找最后一次修改的文件（在设备装配时非常重要的）。在导航模块Navisworks中，图纸结构和管道结构也能像所选择的信息那样被各个对象识别出来，例如一个二通阀。他们的结论是：通过使用导航模块和消隐不重要的部件，可以快速查清特殊问题。“这给我们在黑暗中带来了光明！”

Cadifix Cadison三维模型数据简化器：能够显示CAD格式的图形文件和它的DWG格式文件

连接数据，唤活生命

数据的价值在于数据评估之后，也就是将源数据转换为有说服力的信息（大数据到智能数据）之后。可视化系统和报告系统，例如工业自动化技术领域的软件专家Copa Data公司的Zenon系统就能给您提供帮助。当用户在采集、显示和处理不同类型的数据时，这一软件都会给用户提供帮助，并自动生成文件记录。使用Cadison时也能做到这些，利用Zenon可以接收Cadison生成的三维模拟，并实现可视化。利用这种方法，流程设备运营商就可以观察流程设备的工作情况了，例如回答储罐中的容量为10%或50%，或者清楚知道水泵是否还在运转，仪表显示是否有问题等等。

考察流程设备整个使用寿命周期内的情况

ItandFactory公司的负责人Ajit Joshi先生打算把BIM（建筑信息模型）的方案移植到流程工业领域中，在i2PIM（集成化和智能化工厂信息建模）中，涉及到一台流程设备整个使用寿命周期内的所有数据都汇总到一个数据库中，从第一个规划设计方案到流程设备的装配，从维护保养到最后的拆卸。因此，Joshi先生同意Dechema协会2016年白皮书中的观点，即数字化设备的基本理念就是，为流程设备开发一个完整的3D模型，可在流程设备规划设计、生产制造及维护保养时使用，最终在流程设备整个使用寿命周期内使用。

一般来讲，流程设备的使用寿命通常是20年或者30年。在3D模型中所含有的数字化对象除了拓扑学的3D数据外还有许多附加信息（例如材料流、工作条件或者使用的材料以及材料等级）。此外，还可以链接许多文件，例如操作使用说明书，仪器设备生产厂家的维护保养手册或者完成的维护保养记录等。

在流程工业领域中，运营商仅仅是利用数字化的流程设备在生产。而在流程设备规划设计时产生的3D模型在流程设备整个使用寿命周期内使用的CIC一致意见则是在2016年达成的，而且要遵守一定的前提条件：运营商和设计师们都要对数据进行维护。

本文作者供职于ItandFactory公司。