推行數字化設計 建設一流智能工廠

□ 周成平

（作者系中石化洛陽工程有限公司總經理）

洛陽工程公司集中打造以工藝集成設計平臺、三維協同設計平臺、綜合項目管理平臺為核心的“三大平臺”，全面推進“兩化”深度融合，取得了一系列可喜成績。

設計人員在討論中控室人機界面臺位布局效果圖。溫建筠 攝

面對移動互聯、物聯網、云計算、大數據、人工智能等信息化技術革命的挑戰，洛陽工程公司以建設數字化、集成化、協同化的智能工程公司為目標，大力推行數字化設計與數字化交付，集中打造以工藝集成設計平臺、三維協同設計平臺、綜合項目管理平臺為核心的“三大平臺”，努力推進“兩化”深度融合，完成了一批重點工程項目的建設任務，在建設智能工廠中進行了有益的探索。2010年以來，公司30余項信息技術開發與應用成果受到總部、煉化工程集團的表彰，公司科威特項目的SP3D作品還榮獲2017年度鷹圖國際金閥門卓越表現獎。

以數字化交付助推智能工廠建設

作為一家既是專利商又是承包商的工程公司，洛陽工程公司一直非常重視信息化應用工作。早在2008年，就確立了建設“數字洛派克”的目標，并作為公司管理創新工程堅持一以貫之。近幾年來，又把建設智能工程公司確定為數字經濟時代追求的一個戰略目標。不僅圍繞PDMS、SmartPlant 3D（以下簡稱SP3D）等一批先進三維設計軟件引進，完成了百余項二次開發與應用，而且圍繞數字化工廠設計、數字化交付做了大量的探索。

2014年，面對九江石化建設智能工廠的需求，洛陽工程公司作為油品質量升級改造工程的總體院率先成立了數字化交付團隊，對如何全面推進多專業三維協同設計、不斷提升數字化交付能力、為智能工廠建設提供技術支持進行反復研討，一致認為在向業主交付實物工廠的同時，交付以集成數據庫為基礎的“虛擬工廠”是推動設計變革的必然趨勢，決定在承擔的170萬噸/年渣油加氫工程總承包項目中先行試點，在油品質量升級改造工程項目上全面推行。在項目設計中，該公司采用總部工程部材料編碼系統，完成編碼25000余條、管道等級53個，建立了項目PDMS三維模型及數據庫；在竣工圖階段，根據裝置建設實際情況，增加了煙氣余熱回收系統、輔助設備、成套設備、動設備操作柱、塔罐頂部平臺、壓縮機操作面板等內容，并按照業主要求對模型進行了配色和美化，實現了項目數字化信息隨工程建成投產的同時交付，有效縮短了項目建設周期、降低了建設成本，為九江智能工廠建設提供了有力支撐。

在鎮海煉化渣油加氫項目中，洛陽工程公司基于AVEVA NET軟件建立了數字化交付平臺。通過該平臺與工藝設計平臺、PDMS三維設計平臺、文檔平臺等項目執行業務平臺的集成，實現了所需交付工程對象屬性、模型、文檔及關聯關系的自動智能提取，PDMS模型、Documentum 中的項目文檔及屬性每天均可自動更新提取到交付平臺，既生成了項目模型最新更新報告和進度曲線，又實現了工程對象關聯文檔及屬性飽和度自動檢查，使相關崗位人員可以通過平臺檢查模型等的編號，跟蹤項目進展情況，檢查項目數據質量。項目人員在完成數據收集整理后，根據業主的要求導出屬性、模型、文檔及關聯關系等，完成數字化交付。

在中科煉化一體化項目中，為貫徹總部提出的建設“世界級、現代化、數字化一流工廠”的新要求，該公司相繼完成了《數字化工廠建設解決方案》《信息設計統一規定》《中科項目數字化交付實施計劃》。公司各專業部（室）根據實施計劃進一步完善本專業的數字化交付的范圍和深度，對項目所需SPPID、PDMS、COMOS E&IC、施工綜合管理平臺、項目管控平臺等軟件平臺進行定制開發、升級和配置工作，各項工作均已在平臺上開展。

以“三大平臺”建設提升協同化水平

早在“十二五”期間，洛陽工程公司就啟動了公司工藝集成設計平臺、三維協同設計平臺、綜合項目管理平臺“三大平臺”建設。

以COMOS FEED 軟件為基礎的工藝集成設計平臺，是世界比較先進和流行的一體化解決方案。自2012年以來，公司已完成了軟件引進、系統定制、多系統集成與全面應用，去年又完成了自控和電氣專業COMOS E&IC的年度開發任務，首次實現了工藝、自控、電氣等各專業在同一平臺的集成化設計，實現了流程模擬、設備單體計算、PFD、P&ID、儀表、電氣設計等過程的數據共享，并實現了與PDMS的集成交互。此外，SPPID開發應用也得到了很大提升。根據中科項目的統一規定，在提供的標準種子庫的基礎上，拓展開發了更加符合中科項目要求和特點的種子庫文件，并將公司的設計標準和經驗固化在智能P&ID平臺中，初步完成了10套工藝主單元和5套熱工單元的圖紙繪制與屬性輸入。

PDMS/SP3D的多專業三維協同設計平臺建設是提升生產力的關鍵。近幾年來，洛陽工程公司以SP3D 系列軟件在阿聯酋、蘭州等項目的應用為契機，陸續開展了廣州與洛陽兩地間三維模型的協同設計、現場模型變更、裝置模型渲染與全廠3D 模型設計的推廣應用。結構專業通過三維全流程設計平臺，在鎮海煉化等項目中完成了包括管架、構架、廠房、變配電等各種類型的單體設計；管道專業通過工程云平臺應用，在洛陽和廣州之間實現了50套裝置的兩地協同設計、數據備份；設備專業在鎮海煉化渣油加氫、浙江石化、恒逸（文萊）和恒力石化等項目上，已實現所有臥式容器、立式容器、塔器、中高壓容器全部采用石化靜設備三維設計系統開展工程設計。與此同時，還通過工程云平臺，實現了與合作單位、項目業主之間的遠程協同設計和三維模型審查，有效保護了知識產權。

綜合項目管理平臺是洛陽工程公司最早建成的工程項目管理信息平臺。2016年，公司啟動了項目集中管控和技術管理建設，2017年啟動了設計管理信息平臺開發。其中，材料控制統計分析、項目車輛和設備管理、考勤管理、文檔管理等項目集中管控功能模塊已全面推廣應用，合同管理、進度控制等功能正在鎮海、中科等項目試運行。技術管理信息平臺進入試運行階段，設計管理信息平臺已完成建設方案編寫及評審，正在開發之中。三個系統在同一平臺上進行開發，將形成基礎數據統一管理、系統間信息無縫共享、業務覆蓋完整的綜合項目管理平臺，為公司項目過程管理和輔助決策提供數據支撐。

2017年10月，由洛陽工程公司完成的《通過基于PDMS三維協同設計和數字化交付技術的開發應用，助力九江石化智能工廠建設》，榮獲中國石化“十二五”信息化百項應用優秀成果獎。

從項目協同到全球同步共享

科威特阿祖爾新建3150萬噸/年煉廠項目，是洛陽工程公司代表煉化工程集團與西班牙TR公司、韓國韓華公司共同承擔的一個工程總承包項目。

2015年10月，該項目設計工作伊始，洛陽工程公司就利用從廣州到西班牙馬德里30M帶寬的國際專線，通過智能P&ID、SP3D與在首爾、馬德里項目運營中心展開了協同設計。管道、設備、儀表、電氣、建筑、結構、暖通、HSE等專業相互配合、協同建模、同步推進，保持了在聯合體三家中一馬當先的速度。其建模內容從地上到地下、從外表輪廓到內部構件、大到塔器爐子壓縮機、小到螺栓按鈕變送器，包羅萬象。兩年多來，已按合同要求高質量完成了所承擔的5套加氫裝置三維模型建設，模型包括各專業的各設備、管道和實體元件，累計生成圖紙2萬多張，有力地支持了項目采購與施工同步進行。

2016年10月，洛陽工程公司與項目管理承包商建立了VPN（虛擬專用網）鏈路，并在約定時間內成功將SP3D數據庫遷回到公司廣州服務器上，實現了SP3D的本地設計和全球數據同步。目前，科威特項目5套工藝裝置的SP3D三維設計模型已順利通過項目業主和PMC方90%模型審查，為中國石化贏得了榮譽。