史 騏 張 劍

東華工程科技股份有限公司 安徽合肥 230024

1 數(shù)字化交付的概念

近年來，大型化工企業(yè)都在致力于數(shù)字化工廠建設(shè)。而建設(shè)數(shù)字化工廠需要的數(shù)據(jù)大部分由工程公司和供應(yīng)商提供，包括三維模型、智能PID、智能儀表數(shù)據(jù)，以及建設(shè)期各類電子化的圖紙文檔資料。區(qū)別于傳統(tǒng)工廠工程設(shè)計（以紙介質(zhì)為主體）的交付方式，工廠數(shù)字化交付指的是通過數(shù)字化集成平臺，將設(shè)計、采購、施工、調(diào)試等階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、資料、模型以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式提交給業(yè)主的交付方式。

數(shù)字化交付的資料按階段分為設(shè)計文檔，供應(yīng)商文檔，施工文檔，設(shè)備安裝、運行、維護(hù)文檔，預(yù)調(diào)試、調(diào)試文檔，培訓(xùn)文檔及項目管理文檔共七大類。詳見圖1。

圖1 數(shù)字化交付的資料分類

按照數(shù)據(jù)源的類型，可以將交付數(shù)據(jù)分為智能數(shù)據(jù)和非智能數(shù)據(jù)兩大類。智能數(shù)據(jù)是指由智能設(shè)計工具（例如SPPID、SP3D、S3D 等）建立的位號和文檔，可以在發(fā)布到交付平臺系統(tǒng)后依然保持?jǐn)?shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)，便于業(yè)主的后續(xù)使用。非智能數(shù)據(jù)是由非智能設(shè)計工具（例如WORD、EXECL 等）建立的文檔，這部分?jǐn)?shù)據(jù)需要標(biāo)準(zhǔn)化文件編號格式，通過工具加載到交付平臺系統(tǒng)中，除了文檔本身，還要向系統(tǒng)提交完整的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表（Mapping table），以便系統(tǒng)查詢關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。

數(shù)字化交付的核心是將工程項目建設(shè)期的各項成果數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系最大限度地保留形成以位號為核心的數(shù)據(jù)庫。以采用鷹圖SP 系列軟件進(jìn)行工程設(shè)計和數(shù)字化交付為例，交付的主要數(shù)據(jù)是智能PID、SP3D三維模型、SPI 智能儀表數(shù)據(jù)等。正常的設(shè)計流程中，這些數(shù)據(jù)是各個專業(yè)分別設(shè)計和發(fā)布的，數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系。而數(shù)據(jù)化交付的一個最重要目標(biāo)就是將各類數(shù)據(jù)、圖表、文檔等建立起關(guān)聯(lián)，方便在數(shù)字化工廠平臺中調(diào)用。

2 數(shù)字化交付項目存在的問題

在化工行業(yè)工程公司的常規(guī)設(shè)計方法中，在完成項目設(shè)計工作后、數(shù)字化交付前，設(shè)計人員需要重新建立各種關(guān)聯(lián)，但在關(guān)聯(lián)時常會發(fā)現(xiàn)大量的位號、數(shù)據(jù)不一致等問題，由此帶來了大量的修改和關(guān)聯(lián)工作。另外，因為交付數(shù)據(jù)由數(shù)字化交付平臺依據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行識別，所以任何微小偏差都會造成關(guān)聯(lián)的失敗，例如位號細(xì)微的差別（字母大小寫、符號不一致）、數(shù)據(jù)前后對應(yīng)的數(shù)量不一致及缺失等。如果業(yè)主在數(shù)字化交付時建立較為完整的數(shù)據(jù)檢查機制，工程公司就要花費大量人力和工時配合修改。由于以上種種原因，可能造成進(jìn)度的拖延。

某個數(shù)字化項目，因為三維設(shè)計和智能PID 采用不同廠家的產(chǎn)品，數(shù)字化交付平臺依據(jù)設(shè)備位號對所有專業(yè)成品文件（智能數(shù)據(jù)和非智能數(shù)據(jù)）進(jìn)行自動檢測時，任何數(shù)據(jù)的微小區(qū)別都會出現(xiàn)報錯情況，對錯誤的修改占用了設(shè)計人員大量的時間。即使設(shè)計人員進(jìn)行多次檢查和修改，逐步減少了各種錯誤，但是要手動修改多個關(guān)聯(lián)文件，有的問題可能是不同專業(yè)的文件不一致造成的，很難察覺，導(dǎo)致多次提交業(yè)主檢查后，反饋的錯誤絕對數(shù)量仍然很多（如表1）。后續(xù)檢查供應(yīng)商文檔和施工文檔也存在大量問題，后期又經(jīng)過多輪反復(fù)檢查和修改，前后經(jīng)過一年多的時間才完成交付，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常的設(shè)計時間。項目甚至已經(jīng)建成投產(chǎn)了，數(shù)字化交付仍然沒有全部完成。另外，數(shù)字化交付項目規(guī)模較大，在配合完成項目施工圖紙后，再單獨組織人力對3D 模型與SPPID 的關(guān)聯(lián)進(jìn)行補充（如表2），利用三維設(shè)計平臺中的功能進(jìn)行手動后關(guān)聯(lián)，建立關(guān)聯(lián)關(guān)系和數(shù)據(jù)校驗，二、三維關(guān)聯(lián)過程中又發(fā)現(xiàn)不少問題，涉及工藝錯誤、配管錯誤、制圖錯誤、反饋不及時、更新不一致，以及設(shè)計統(tǒng)一規(guī)定不滿足數(shù)字化交付要求等。項目數(shù)字化交付的關(guān)聯(lián)檢查和數(shù)據(jù)修改同樣占用了大量的人力和時間。

表1 某項目數(shù)字化交付業(yè)主檢查問題反饋

表2 某項目數(shù)字化交付SPPID問題反饋

經(jīng)過多個項目的實施，發(fā)現(xiàn)工程公司要想完成數(shù)字化交付，需要耗費大量的人工和時間，需要經(jīng)過多次反復(fù)檢查和修改，交付的質(zhì)量才能逐漸提高至達(dá)標(biāo)，其中重要的原因有以下幾點：

（1）數(shù)字化工作缺乏質(zhì)量把控：雖然工程公司有著完善的質(zhì)量管理體系，但是針對數(shù)字化工作成果的質(zhì)量把控缺乏足夠關(guān)注。理論上質(zhì)量管理體系是可以管控的數(shù)字化工作成果，但是無論是從執(zhí)行層面還是人員安排上，數(shù)字化工作成果的質(zhì)量管理都是缺失的?，F(xiàn)在項目實施工期較短，專業(yè)人員在項目前期不能仔細(xì)研讀數(shù)字化交付的統(tǒng)一規(guī)定，項目團隊對相關(guān)編號統(tǒng)一性的要求執(zhí)行不嚴(yán)格。另外，傳統(tǒng)設(shè)計流程中的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，尤其是不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)，造成大量基于位號的不同專業(yè)數(shù)據(jù)不一致，由此造成了相當(dāng)大的困擾。因此，工程公司需要根據(jù)數(shù)字化工作的實際需要，進(jìn)一步梳理公司的質(zhì)量管理流程，并指定相關(guān)的數(shù)字化管理制度，保證數(shù)字化工作成果經(jīng)過校審程序后再發(fā)布或者傳遞給下游專業(yè)。

（2）傳統(tǒng)設(shè)計流程已經(jīng)不適合數(shù)字化交付項目的運作，需要重新梳理并建立新的流程、接口和分工。在傳統(tǒng)的質(zhì)量檢查流程下不易被發(fā)現(xiàn)的問題，卻躲不過數(shù)字化交付的“火眼金睛”。例如在數(shù)字化平臺統(tǒng)一的跨專業(yè)檢查情況下，位號不一致的問題暴露無遺。利用數(shù)字化交付平臺將不同設(shè)計平臺的數(shù)據(jù)先關(guān)聯(lián)和傳遞，從而解決了數(shù)據(jù)不一致的問題。例如利用正向設(shè)計的思路，上游工藝專業(yè)將工藝智能PID 數(shù)據(jù)發(fā)布到數(shù)據(jù)交付平臺，設(shè)備和布置管道專業(yè)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，這樣完全確保上下游不同專業(yè)之間的位號、管道參數(shù)、設(shè)備工藝參數(shù)的一致性。同時，利用正向設(shè)計自動建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，可大幅度減少后關(guān)聯(lián)工作量。

3 數(shù)字化交付的應(yīng)用

相較于其他離散行業(yè)，化工行業(yè)的連續(xù)流程屬性最契合數(shù)字化改造的深入，有著先天的空間和優(yōu)勢。然而由于多種因素，我國化工企業(yè)普遍存在數(shù)字化程度較低的問題。化工企業(yè)每天都在不斷產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，但大部分企業(yè)由于未采用數(shù)字化技術(shù)，導(dǎo)致這些寶貴的數(shù)據(jù)無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。

現(xiàn)在很多業(yè)主在項目實施時要求工程公司提供數(shù)字化交付，但是數(shù)字化交付的數(shù)據(jù)如何利用，并沒有真正做好規(guī)劃。導(dǎo)致工程公司將模型等數(shù)據(jù)交付后，大量的數(shù)據(jù)并沒有真正運用在后期數(shù)字化工廠建設(shè)和運營管理中。因此，工程公司應(yīng)該和業(yè)主方積極溝通、密切合作，一方面明確數(shù)據(jù)的交付范圍和深度是合理和充分的；另一方面，了解業(yè)主的運維需求、工程管理流程等，以及數(shù)字化交付的數(shù)據(jù)深度對數(shù)字化工廠的意義。

4 建立工程公司的數(shù)字化交付平臺

工程公司應(yīng)該認(rèn)識到，數(shù)字化交付不應(yīng)該是被動地接受業(yè)主提出要求，數(shù)字化交付的數(shù)據(jù)不只是對業(yè)主有用，對于工程公司提升工程質(zhì)量，提高企業(yè)效益也有著積極的意義。因此，建議工程公司建立起自己的數(shù)字化交付平臺。相對于業(yè)主的數(shù)字化平臺，其主要作用是用來接受工程數(shù)據(jù)，以及后期的數(shù)據(jù)維護(hù)。工程公司建立數(shù)字化交付平臺有著更大的用處，可利用數(shù)字化交付平臺建立起跨設(shè)計平臺的數(shù)據(jù)傳遞流程，支持正向設(shè)計的開展。同時，在數(shù)字化交付平臺基礎(chǔ)上開發(fā)數(shù)據(jù)校驗和數(shù)據(jù)集成工具，在交付給業(yè)主前，進(jìn)行內(nèi)部的數(shù)字化交付質(zhì)量檢查，配合三維模型審查和三維數(shù)據(jù)質(zhì)量管理，確保最終項目數(shù)字化交付的高質(zhì)量。另外，工程公司可以利用數(shù)字化交付平臺建立起統(tǒng)一的數(shù)字化成果管理系統(tǒng)，方便對數(shù)字化項目的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯總和管理，對于公司數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化也有著巨大的收益。

數(shù)字化交付平臺的建立需要長期的規(guī)劃方案，結(jié)合公司整體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃，也是對公司的設(shè)計流程和管理體系進(jìn)行數(shù)字化改造的基礎(chǔ)。利用數(shù)字化交付平臺可以重新定義公司工程業(yè)務(wù)流程和接口，對于工程公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有著重要的意義。