徐曉曄

（中國(guó)五環(huán)工程有限公司，武漢430000）

1 引言

三維數(shù)字化移交技術(shù)是利用數(shù)字化設(shè)計(jì)手段進(jìn)行移交，技術(shù)應(yīng)用較為直觀、智能，效率較高[1]。三維數(shù)字化移交技術(shù)的應(yīng)用是一種開(kāi)創(chuàng)性的思路及理念，對(duì)水電工程等化學(xué)工程項(xiàng)目的建設(shè)意義重大。同時(shí)，三維數(shù)字化移交技術(shù)的應(yīng)用也有利于打破工程項(xiàng)目建設(shè)中的信息瓶頸，從而進(jìn)行全局統(tǒng)籌與規(guī)劃，保持信息的真實(shí)性[2]。三維設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)成為趨勢(shì)，并且在很多行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。但是不管是工程公司還是業(yè)主，面對(duì)浩如煙海的多種文件資料，想要從中搜索到自己需要的資料是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一個(gè)過(guò)程。進(jìn)入信息化與數(shù)字化時(shí)代之后，數(shù)據(jù)信息管理的數(shù)字化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，因此，化工廠的數(shù)字化設(shè)計(jì)必將成為發(fā)展趨勢(shì)。

2 三維數(shù)字化移交技術(shù)

三維數(shù)字化移交區(qū)別于傳統(tǒng)的紙質(zhì)交付和電子化交付，需要向業(yè)主移交一套完整的數(shù)字化工廠系統(tǒng)[3]。三維數(shù)字化工廠具備自身的優(yōu)勢(shì)，其可以通過(guò)較為先進(jìn)的技術(shù)為工廠的有序運(yùn)行提供基本保障。數(shù)字化工廠建立與數(shù)字化移交是實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化工廠的有力保證，其中數(shù)字化移交技術(shù)是三維數(shù)字化工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。數(shù)字化移交主要指將整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)模型、文檔、工程工藝屬性、工程采購(gòu)數(shù)據(jù)、建造施工數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等，通過(guò)格式轉(zhuǎn)變等方式轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字化工廠所需要的智能化信息化結(jié)構(gòu)化為一體的三維模型，最終移交給物理工廠對(duì)應(yīng)的數(shù)字化工廠。

目前，隨著數(shù)字移交技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)的研究與運(yùn)用已經(jīng)日漸成熟，為數(shù)字化工廠的廣泛應(yīng)用提供了有力保障。該技術(shù)還在石油化工領(lǐng)域得到了運(yùn)用，同時(shí)很多領(lǐng)域的眾多企業(yè)也紛紛投入數(shù)字化工廠建設(shè)之中，為數(shù)字化工廠相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供了相應(yīng)的實(shí)踐支持。數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在滿足生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)加工運(yùn)行、調(diào)試等，全面提升生產(chǎn)加工質(zhì)量，將生產(chǎn)加工的真實(shí)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)給人們。另一方面，通過(guò)數(shù)字化工廠的應(yīng)用還可以為相關(guān)技術(shù)人員深入挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值提供幫助。但是目前數(shù)字化工廠數(shù)據(jù)深入挖掘技術(shù)還處于發(fā)展階段，還有很大的發(fā)展空間[4]。

3 三維數(shù)字化移交技術(shù)在化工工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集是三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)之一。在化工工廠設(shè)計(jì)過(guò)程中，數(shù)字化交付平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集功能實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資料的輸入分析和整理，各個(gè)系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取與驗(yàn)證，從而促進(jìn)設(shè)計(jì)速率的提升，確保設(shè)計(jì)的效率，進(jìn)一步提高工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。工程資料的采集是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果信息全面采集的基礎(chǔ)，同時(shí)也是信息分析處理的基礎(chǔ)，因此，充分運(yùn)用信息數(shù)據(jù)采集技術(shù)十分重要，技術(shù)人員還可以運(yùn)用信息采集將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中，為其他人員調(diào)用信息提供有力保障。

信息處理和信息采集屬于數(shù)字化工程設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的2 項(xiàng)工作。要做好這2 項(xiàng)工作，就必須要運(yùn)用相應(yīng)的信息平臺(tái)，以便于將采集與處理完的數(shù)據(jù)收集到相應(yīng)的平臺(tái)上，為之后信息數(shù)據(jù)的使用打好基礎(chǔ)。

本文以化工設(shè)計(jì)，工程總承包項(xiàng)目（EPC）為例，圖1 詳細(xì)列舉出了整個(gè)工程項(xiàng)目生命周期內(nèi)所涉及的工具軟件及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，傳輸方式方法和其產(chǎn)生的目標(biāo)數(shù)據(jù)。

圖1 工程數(shù)據(jù)

3.2 數(shù)字化交付實(shí)施

在工程項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程中，項(xiàng)目單位在設(shè)計(jì)時(shí)，首先，要確定項(xiàng)目建設(shè)的總體目標(biāo)，項(xiàng)目工程建設(shè)主要是使用三維設(shè)計(jì)手段，構(gòu)建起信息化三維模型來(lái)實(shí)現(xiàn)工程全周期的數(shù)字化工程。同時(shí)，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)需求調(diào)研，制定數(shù)據(jù)接收規(guī)范。本文以化工設(shè)計(jì)為例，原則上參考參照CHIFOS-Capital Facilities Information Handover Specification（資產(chǎn)設(shè)施信息交付規(guī)范）或者GB/T 51296—2018《石油化工工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)建立數(shù)字化交付系統(tǒng)。交付采取循序漸進(jìn)的方案：初步交付包括主結(jié)構(gòu)等；中期交付包括細(xì)化設(shè)備等；后期交付包括所有管線儀表等；竣工交付業(yè)主要求及竣工圖等。

其次，項(xiàng)目單位需要根據(jù)工程建設(shè)的現(xiàn)有資料，建立起完善的項(xiàng)目數(shù)字化信息模型，為項(xiàng)目工程建設(shè)的可視化管理提供支持。要以完善數(shù)據(jù)庫(kù)為中心，將原本的二維管理模式所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)文檔，與三維數(shù)字化模型聯(lián)系起來(lái)，為工程項(xiàng)目的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。三維數(shù)字化交付內(nèi)容應(yīng)該以工程交付的竣工圖為準(zhǔn)，內(nèi)容包括工程數(shù)據(jù)、文檔資料和工程模型（智能P&ID和三維模型）。數(shù)字化交付平臺(tái)整合各種協(xié)同設(shè)計(jì)子系統(tǒng)：智能P&ID、PDMS、工程圖表處理，文控系統(tǒng)等。如圖2 所示。

圖2 數(shù)字化交付平臺(tái)

最后，數(shù)據(jù)整理、錄入、系統(tǒng)測(cè)試、UAT 測(cè)試。交付方完成全部交付前期準(zhǔn)備工作，數(shù)據(jù)生成、整合及數(shù)據(jù)校驗(yàn)，發(fā)布在數(shù)字化交付平臺(tái)中，自檢合格后，整體交付。交付過(guò)程包括交付、接收和驗(yàn)收等。交付方給用戶提供培訓(xùn)和管理等。

三維數(shù)字化移交技術(shù)在化工項(xiàng)目工程移交技術(shù)運(yùn)用當(dāng)中，為發(fā)揮三維數(shù)字化移交技術(shù)的作用，在化工工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先，應(yīng)建立三維模型，充分運(yùn)用三維軟件，如P&ID、PDMS等軟件，從而建立起化工工程三維模型；其次，由于設(shè)備之間存在碰撞檢查，在安裝好三維模型之后需要工作人員進(jìn)行仔細(xì)檢查；再次，導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，錄入的資料分別有設(shè)計(jì)合同、項(xiàng)目設(shè)計(jì)資料、圖檔等；最后，完成對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的加工分析，完成各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在加工完成之后要求相關(guān)人員整合錄入信息，確認(rèn)信息之后將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖案聯(lián)系在一起，建立合理的數(shù)據(jù)審批流程，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目集成數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)文檔的數(shù)字化移交，從而做好設(shè)計(jì)資料和移交資料的控制工作。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前化工工廠設(shè)計(jì)成品主要是采取純圖紙移交的方式，利用現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，實(shí)行數(shù)字化移交，是當(dāng)前化工工程設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的重要方向之一。