材料编码在发电设计中的应用

苑 媛．刘 源

(四川电力设计咨询有限公司，四川 成都 610041)

1 材料编码和管理系统

标准化、规范化的集成信息资源管理是EPC模式管理的基础。信息资源为整个建设工程内容的整理策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作提供支持。

材料编码是唯一标识材料的代码 ．通常用字符串或数字表示 ．每个代码代表一种材料。在EPC模式下，材料编码系统解决方案在ERP实施中的应用贯穿于生产、采购、施工和维护等各个环节．是整个 ERP 的核心。材料编码是编码体系中最为重要也最为复杂的．它是数据库建立的基础。在以往的ERP工程中，设计员通过设计平台进行设计，采购人员基于采购管理系统中的数据进行采购工作，数据在不同的平台不能得到共享和数据集成，系统之间没有任何的交流，形成各自的信息孤岛。因此材料编码应用中，采购管理系统与设计系统的连接是材料编码应用的关键。

另一方面，一般的系统设计软件和电控设计软件是在无材料编码的状态下运行的，在录入材料管理系统时，需要人工补充编码，人工校核维护，数据精确性和正确性难以得到保障。材料管理平台70%基础数据来源于系统设计/电控设计及三维布置设计形成的材料清册数据，所以材料编码的应用应该从设计数据产生时就进行编码，通过接口软件实现设计系统与材料管理系统信息共享和传递，实现企业统一的材料编码管理和精确的材料管理。

基于这样的情况，在西门子COMOS平台和已经开发完成的工艺/电控设计系统，读取材料编码系统的编码规则，在设计中根据设计对象的规格自动编码，最后将材料统一上传交付给材料管理系统进行管理，实现了从设计开始，全过程采用统一的材料编码。整个过程基于网络进行，实现无纸化作业。

2 火力发电厂工艺系统/电控设计中材料编码系统的应用方案

目前国内许多工程公司正在从传统设计院转型为工程公司，这样就要求设计人员在设计时站在EPC项目产业链的角度中进行设计。为了在设计过程中有效的添加企业的材料编码系统并提供材料管理系统准确的信息，基于西门子COMOS软件开发了工艺系统/电控设计与材料编码系统的接口。这个接口中完成了材料编码规则的实时导入、系统设计中自动材料编码、电控设计中自动材料编码材料信息至材料管理系统的上传的功能。下图是材料系统在系统设计及电控设计中的应用方案的框架。

图1 材料编码系统应用方案

2.1 材料编码规则的导入

直接读取材料编码规则数据库，导入到设计数据库中，建立了工艺系统/电控设计系统与材料编码系统的连接，这样在设计时就能查询和浏览材料编码规则，保证了图纸设计中的编码和企业材料编码规则同步和一致。对于编码规则的维护和更新，采取如下流程：每个专业设置自己的编码维护人员，拥有编写材料编码的权限。当编码规则库中缺少了设计人员需要的编码时，及时通知材料编码维护人员以对材料编码进行手工添加，再将更新内容同步到设计数据库中。

2.2 系统设计中材料编码的应用

系统设计中材料编码应用基于GD87、GD2000等典管库。实现的方法是．根据每条spec 的属性(例如管径．材质)．结合材料编码规则．确定出spec对应的材料编码．再将材料编码嵌入spec库中的Spref字段。这样一旦选定了spec，对象的材料编码也自动确定下来。

如果没有选择spec，系统会读取数据库材料编码规则．根据人工输入的材质，通径等属性值，自动形成该对象的材料编码。

除了管道和阀门外，水泵、容器和汽轮机等大型设备不被定义在“材料”范围中，其原因是由于这些对象的规格参数属性很多，很难以简单的十几位材料编码去分类标识，并且往往需要根据厂家情况成套购买，所以在总承包采购管理中这些设备是以KKS编码作为标识编码进行管理的，KKS标识编码是在系统设计过程中根据COMOS内置的KKS编码体系自动形成的，设计完成后将带有KKS编码的设备清册上传到材料管理平台，以进行后续的采购施工阶段的管理。

图2 材料编码嵌入典管库的方式

2.3 电控设计中材料编码的应用

电控施工图设计中需要进行编码的对象有电气和热控专业的电缆、热控仪表、热控就地设备安装材料(一次阀门及导管等)、仪用气源导管和阀门以及配电箱外的电器元件。对于这些对象的材料编码的获取，是系统根据输入的规格属性和编码规则自动计算出材料编码的。

对于电控设计中的配电箱柜等设备，也是和工艺系统的设备一样，通过KKS编码进行管理，具体的实现方法也是通过电控设计中内置的KKS编码模块自动获取KKS编码。

图3 根据属性值自动获取材料编码的方式

2.4 设备清册和材料清册统计的上传

经过系统和电控设计以后，通过设计系统中的材料统计模块，可形成两类清册：带材料编码的材料表和带KKS编码的设备清册。清册除了编码和规格属性以外，还有卷册信息、版本及设计人的信息。

根据形成的材料表和设备清册，以excel表的格式导出，提交至材料编码管理系统，给采购阶段工作提供基础数据支撑。在设备材料清册升版时，根据清册的版本和清册号等信息进行材料管理的数据更新。

3 在EPC全过程材料信息共享与传递

EPC工程建设项目有设计、采购、施工、运维几个阶段。

在设计阶段，材料编码的应用范围涵盖了管道、锅炉、汽机、电气、热控、水工、化水、输煤、除灰、暖通、环保、通信远动、新能源等十余个专业。通过应用材料编码，将材料和设备的规格对应成十几位的材料编码或KKS码，直接用于采购。

在施工阶段，从材料管理系统中读取每个材料编码或KKS编码，打印成二维码，贴至材料及设备上。贴材料二维码的工作也可在采购阶段让厂家直接贴在施工材料上。在运维阶段，通过移动设备扫描材料及设备上的二维码，再通过服务器解析，就能获得该材料/设备对应计阶段的信息，进而获取管线、设备、电缆等设备材料的规格等原始数据。

通过材料编码在设计中的应用，可以实现项目材料全生命周期的过程的精确管理，有效降低建设项目投资。通过材料编码的应用，实现了设计阶段和施工运维阶段对象关联匹配，还为设计施工一体化和数字化移交迈出了大大的一步。

参考文献：

[1] Ralph M.Stair，等．信息系统原理 [M]．张靖，等，译．北京：机械 工业出版社，2000．

[2] 周室屏．企业资源计划(ERP)实施与应用[M]．北京：兵器工业出版社，2001．

[3] GB/T 50549－2010，电厂标识系统编码标准[S] ．