化工企业建立工程项目数字化交付标准探析

化工企业建立工程项目数字化交付标准探析

李英敏1孙帅帅1李旭光

1.中国天辰工程有限公司,天津3004002.国网天津市电力公司,天津300010

摘要文章概述了数字化交付在化工企业转型升级过程中的重要价值,简述了国内外数字化交付的现状和发展趋势,重点阐述了在化工企业工程建设项目中如何建立数字化交付标准,以期为企业实现数字化工厂,并为智能工厂的建设奠定基础。

关键词:三维;数字化交付;数字化工厂;智能工厂

0   引言

随着国家战略中国制造2025”的要求以及企业转型升级、提升竞争力的内在需求,石油化工企业数字化工厂和智能工厂的建设项目日益增加。整个工程项目生命周期的工程设计、采购和施工阶段会产生大量的数据及文档。有效管理和充分利用这些数据资产,将为项目执行期和工厂运营期带来极大价值。通过数字化交付,一方面形成以工厂对象驱动的数字化资产平台,实现设备二维三维信息准确关联,方便设备资料查询管理,并可与企业的设备管理系统对接,以数字化交付的设备设计资料及供货商资料为基础,建立设备及零部件的数字化档案,实现设备检维修信息预警、实时反馈,为生产、采购、维修提供准确的设备管理和维修数据。另一方面,设计交付的三维模型为工厂运维期的可视化开发应用提供基础,可将工厂DCS系统的实时数据信息与三维模型设备进行对接,实现在三维模型中全面直观了解工厂的实际运行状况,快速做出及时准确的报警和应急处理方案,为实现运行数据与设计数据的实时对比优化、智能设备维护、HSE沉浸式培训等提供平台支撑,最终实现工厂设备安全和智慧运维。

1       数字化交付现状

随着信息化和计算机的不断发展,新型IT技术越来越多地进入工程设计、采购和施工的各个领域。随着工程项目生命周期的推进,会产生大量的数据及文档,这些数据贯穿整个工程项目生命周期,呈现逐步递增状态。目前,现有的系统是各自孤立的,数据存在于各个应用软件和相互孤立的文档中,各种文档还是以目录方式存储或与相关设计、采购和建造系统的数据相脱离,且数据质量很难保证。工程项目期数据的缺失或者不规范,使工厂运营商在运营维护中缺少真实有效的基础数据,需要投入大量人力物力去重新整理甚至是重建数据,给工厂运营带来了巨大风险和负担,因此工厂必须重视工程项目数据的完整性,并制定相应移交规范以确保数据完整性和数据质量。

工程项目交付手段从最初低效率的纸质文件开始,这种传统的交付方式不仅交付过程繁杂,可视化效果差,并且整体效率也很低,交付的数据难以复用。随着信息技术的不断发展,工程项目交付手段也随之发生更迭。目前国内项目的主流交付方式是以电子化文件为主,包括电子图纸、数据表、扫描文件、电子化图纸目录等等。这种电子化文件交付方式一定程度上提升了数据的复用性以及整体交付效率,但是交付数据的质量、一致性和关联性仍制约着企业运营阶段的数据复用。目前国外项目的主流交付方式是数字化交付,按企业应用水平对于数据的深度要求不同,交付内容主要包括智能设计数据、结构化文档、工程项目数据仓库(部分项目)、文档等。这种交付方式可以提升数据复用性及标准化程度,进而解决工程数据难以被企业用于运营及维护或工程数据缺失的问题。目前国内越来越多的企业对工程项目交付的要求也从传统纸质文件交付转向数字化交付的方式。

2018年发布的石油化工工程数字化交付标准,旨在为石油化工数字化工厂和智能工厂建设提供基础,规范工程建设数字化交付工作。本文将以数字化交付过程为主线,梳理化工企业如何建立工程项目数字化交付标准。

2       数字化交付标准的建立

石油化工工程数字化交付标准中定义了数字化交付过程,即:交付策略制定、交付基础制定、交付方案制定、信息整合和校验和验收。

2.1   交付策略制定

企业应以实现工厂运维安全、提升效率、最终创造价值为目标,定义数字化交付项目的总体策略,这是编制后续规定与程序文件的基础和指导原则,主要包括:信息交付的目标及参与方的组织机构、工作范围和职责;信息交付遵循的法律法规及标准;交付信息的组织方式、存储方式和交付形式等;质量管理方案、验收标准、交付流程。

2.2   交付基础制定

企业遵循或参考企业体系相关规定,同时参考企业内部的设备管理系统或其他运维管理软件中的定义,为后期与工厂运维系统集成提供数据基础,包括工厂分解结构、类库、工厂对象编号规定、文档命名和编号规定、交付物规定、质量审核规定。

类库为项目过程中保证不同承包商、不同系统间信息一致,提供了统一的信息交换基础。

工厂对象编号规定和文档命名和编号规定中,应明确编码规则,并保证编号的唯一性。

在交付物规定中,应明确交付物的清单、文档类别和交付格式。同时,为满足后期数字化工厂信息管理的需要,应明确工厂对象类和文档的关联要求。

在质量审核规定中,应制定文档、模型和数据的完整性、准确性和一致性的审核规则。以工厂对象编号规定和文档命名和编号规定为审核准则,校验文档和工厂对象的编号是否符合要求;以类库的规定为审核准则,检验工厂对象的数据是否完整;以交付物规定为审核准则,校验文档是否完整、文档类别和文档格式是否合规、三维模型和模型数据是否完整、工厂对象类和文档的关联是否完整等。

2.3   交付方案制定

企业依据交付策略和交付基础,制定数字化交付项目的实施目标,明确组织机构及职责,明确交付内容、组织形式和交付形式,制定工作流程和进度计划等,以便指导项目具体实施。同时方案中应包含对供应商和施工单位的数字化交付要求。

2.4   信息整合与校验

企业应制定数字化交付项目质量管理规定和对数字化交付物的审核、反馈工作流程的定义说明,根据质量审核规则进行信息校验,包括模型的完整性,属性的完整性和工厂对象、文档关联关系的完整性,并应在信息交付前完成。

2.5   信息移交

企业应要求承包商按交付方案约定的交付形式和进度计划执行,并提供电子移交清单。

2.6信息验收

企业应制定数字化交付项目完工验收方案,包括验收工作内容和相关规定,保证交付信息的完整性、准确性和一致性。

3   结语

化工企业应紧密结合企业智能工厂的战略目标,梳理数字化交付过程中每一个节点的输入和输出,最终建立企业工程项目的数字化交付标准,保证企业不同工程项目数字化交付工作的一致和规范,形成企业统一的数字化交付平台资产在数字化交付的基础上,基于智慧运维、安全生产和创造价值的需求,可以开展多种智能应用,如结合移交的数据和模型开展可视化设备管理、可视化生产管理、可视化安全管理及培训工作,全面提高企业精益管理的水平和工厂的智慧化水平。

参考文献:

[1]GB/T 51296-2018石油化工工程数字化交付标准[S].

[2]GB/T 50609-2010石油化工工厂信息系统设计规范[S].

[3]GB/T 32575-2016发电工程数据移交[S].

[4]黄增宏.电力工程设计数字化移交的实施案例[J].科苑,2009,8.

[5]崔晓文.国外智慧工厂发展研究[J].竞争情报,2014.

[5]田文涛,.三维数字化移交技术在化工工程设计中的应用[J].化工设计,2015252.

[6]张国军,.数字化工厂技术的应用现状[J].航空制造技术,2013.8.

 

作者简介:李英敏,硕士研究生,工程师,主要从事化工企业设计平台、数字化交付平台和工厂信息化系统等信息系统的集成工作。

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