材料編碼在發電設計中的應用

苑 媛．劉 源

(四川電力設計咨詢有限公司，四川 成都 610041)

1 材料編碼和管理系統

標準化、規范化的集成信息資源管理是EPC模式管理的基礎。信息資源為整個建設工程內容的整理策劃以及整個建設工程實施組織管理的策劃和具體工作提供支持。

材料編碼是唯一標識材料的代碼 ．通常用字符串或數字表示 ．每個代碼代表一種材料。在EPC模式下，材料編碼系統解決方案在ERP實施中的應用貫穿于生產、采購、施工和維護等各個環節．是整個 ERP 的核心。材料編碼是編碼體系中最為重要也最為復雜的．它是數據庫建立的基礎。在以往的ERP工程中，設計員通過設計平臺進行設計，采購人員基于采購管理系統中的數據進行采購工作，數據在不同的平臺不能得到共享和數據集成，系統之間沒有任何的交流，形成各自的信息孤島。因此材料編碼應用中，采購管理系統與設計系統的連接是材料編碼應用的關鍵。

另一方面，一般的系統設計軟件和電控設計軟件是在無材料編碼的狀態下運行的，在錄入材料管理系統時，需要人工補充編碼，人工校核維護，數據精確性和正確性難以得到保障。材料管理平臺70%基礎數據來源于系統設計/電控設計及三維布置設計形成的材料清冊數據，所以材料編碼的應用應該從設計數據產生時就進行編碼，通過接口軟件實現設計系統與材料管理系統信息共享和傳遞，實現企業統一的材料編碼管理和精確的材料管理。

基于這樣的情況，在西門子COMOS平臺和已經開發完成的工藝/電控設計系統，讀取材料編碼系統的編碼規則，在設計中根據設計對象的規格自動編碼，最后將材料統一上傳交付給材料管理系統進行管理，實現了從設計開始，全過程采用統一的材料編碼。整個過程基于網絡進行，實現無紙化作業。

2 火力發電廠工藝系統/電控設計中材料編碼系統的應用方案

目前國內許多工程公司正在從傳統設計院轉型為工程公司，這樣就要求設計人員在設計時站在EPC項目產業鏈的角度中進行設計。為了在設計過程中有效的添加企業的材料編碼系統并提供材料管理系統準確的信息，基于西門子COMOS軟件開發了工藝系統/電控設計與材料編碼系統的接口。這個接口中完成了材料編碼規則的實時導入、系統設計中自動材料編碼、電控設計中自動材料編碼材料信息至材料管理系統的上傳的功能。下圖是材料系統在系統設計及電控設計中的應用方案的框架。

圖1 材料編碼系統應用方案

2.1 材料編碼規則的導入

直接讀取材料編碼規則數據庫，導入到設計數據庫中，建立了工藝系統/電控設計系統與材料編碼系統的連接，這樣在設計時就能查詢和瀏覽材料編碼規則，保證了圖紙設計中的編碼和企業材料編碼規則同步和一致。對于編碼規則的維護和更新，采取如下流程：每個專業設置自己的編碼維護人員，擁有編寫材料編碼的權限。當編碼規則庫中缺少了設計人員需要的編碼時，及時通知材料編碼維護人員以對材料編碼進行手工添加，再將更新內容同步到設計數據庫中。

2.2 系統設計中材料編碼的應用

系統設計中材料編碼應用基于GD87、GD2000等典管庫。實現的方法是．根據每條spec 的屬性(例如管徑．材質)．結合材料編碼規則．確定出spec對應的材料編碼．再將材料編碼嵌入spec庫中的Spref字段。這樣一旦選定了spec，對象的材料編碼也自動確定下來。

如果沒有選擇spec，系統會讀取數據庫材料編碼規則．根據人工輸入的材質，通徑等屬性值，自動形成該對象的材料編碼。

除了管道和閥門外，水泵、容器和汽輪機等大型設備不被定義在“材料”范圍中，其原因是由于這些對象的規格參數屬性很多，很難以簡單的十幾位材料編碼去分類標識，并且往往需要根據廠家情況成套購買，所以在總承包采購管理中這些設備是以KKS編碼作為標識編碼進行管理的，KKS標識編碼是在系統設計過程中根據COMOS內置的KKS編碼體系自動形成的，設計完成后將帶有KKS編碼的設備清冊上傳到材料管理平臺，以進行后續的采購施工階段的管理。

圖2 材料編碼嵌入典管庫的方式

2.3 電控設計中材料編碼的應用

電控施工圖設計中需要進行編碼的對象有電氣和熱控專業的電纜、熱控儀表、熱控就地設備安裝材料(一次閥門及導管等)、儀用氣源導管和閥門以及配電箱外的電器元件。對于這些對象的材料編碼的獲取，是系統根據輸入的規格屬性和編碼規則自動計算出材料編碼的。

對于電控設計中的配電箱柜等設備，也是和工藝系統的設備一樣，通過KKS編碼進行管理，具體的實現方法也是通過電控設計中內置的KKS編碼模塊自動獲取KKS編碼。

圖3 根據屬性值自動獲取材料編碼的方式

2.4 設備清冊和材料清冊統計的上傳

經過系統和電控設計以后，通過設計系統中的材料統計模塊，可形成兩類清冊：帶材料編碼的材料表和帶KKS編碼的設備清冊。清冊除了編碼和規格屬性以外，還有卷冊信息、版本及設計人的信息。

根據形成的材料表和設備清冊，以excel表的格式導出，提交至材料編碼管理系統，給采購階段工作提供基礎數據支撐。在設備材料清冊升版時，根據清冊的版本和清冊號等信息進行材料管理的數據更新。

3 在EPC全過程材料信息共享與傳遞

EPC工程建設項目有設計、采購、施工、運維幾個階段。

在設計階段，材料編碼的應用范圍涵蓋了管道、鍋爐、汽機、電氣、熱控、水工、化水、輸煤、除灰、暖通、環保、通信遠動、新能源等十余個專業。通過應用材料編碼，將材料和設備的規格對應成十幾位的材料編碼或KKS碼，直接用于采購。

在施工階段，從材料管理系統中讀取每個材料編碼或KKS編碼，打印成二維碼，貼至材料及設備上。貼材料二維碼的工作也可在采購階段讓廠家直接貼在施工材料上。在運維階段，通過移動設備掃描材料及設備上的二維碼，再通過服務器解析，就能獲得該材料/設備對應計階段的信息，進而獲取管線、設備、電纜等設備材料的規格等原始數據。

通過材料編碼在設計中的應用，可以實現項目材料全生命周期的過程的精確管理，有效降低建設項目投資。通過材料編碼的應用，實現了設計階段和施工運維階段對象關聯匹配，還為設計施工一體化和數字化移交邁出了大大的一步。

參考文獻：

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