趙京鶴 郭立/文

數(shù)字化交付是目前工程建設(shè)領(lǐng)域較為主流的輔助性交付方式，通過數(shù)字化交付的支撐使整個工程設(shè)計與實施相結(jié)合，從而實現(xiàn)從生產(chǎn)設(shè)計、安裝、工程施工到運維保障以及后期的技術(shù)性改造和拆除報廢全流程的數(shù)字化交付。這也順應(yīng)了離散型制造企業(yè)從大機(jī)組產(chǎn)品提供商向全鏈路服務(wù)商的轉(zhuǎn)型升級，更是該類企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中所面對的重要轉(zhuǎn)型內(nèi)容。

離散制造企業(yè)是指數(shù)字化交付的成套設(shè)備供應(yīng)商和后期的零配件供應(yīng)商，在數(shù)字化交付的整個鏈條中處于較為中間的位置，是整個工程中主體工程的制造實體。對于整個工程的交付和后期的運維起到了承載和支撐的作用。

離散型制造業(yè)數(shù)字化交付內(nèi)涵

傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)在工程項目交付中主要交付紙質(zhì)的設(shè)備圖紙等技術(shù)資料和相關(guān)使用與運維手冊，與后期的設(shè)備安裝、聯(lián)調(diào)、運維和前期的總體項目的設(shè)計規(guī)劃均有著明顯的切分界面，其之間的關(guān)聯(lián)主要是圖紙資料方面，實際工作中關(guān)聯(lián)較弱。

數(shù)字化交付與傳統(tǒng)交付相比其本質(zhì)在于離散型制造業(yè)對于整個項目供應(yīng)鏈的滲透，涉及交付內(nèi)容逐漸從原來的圖紙內(nèi)容向下擴(kuò)展到工程項目的安裝、調(diào)試、運維和技術(shù)性改造；向上逐漸與設(shè)計院相結(jié)合，參與到部分論證、設(shè)計和仿真驗證過程中；向下逐漸與業(yè)主方、施工方和運行維護(hù)方相結(jié)合，打造生產(chǎn)制造向設(shè)備全生命周期運維的轉(zhuǎn)變。最終與上下游形成合力，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計、制造、工程、運維的全流程協(xié)同，打造全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化運行新模式。

離散型制造業(yè)數(shù)字化交付方法

數(shù)字化交付串聯(lián)了設(shè)計、生產(chǎn)、安裝到運維的全過程，實現(xiàn)產(chǎn)品概念設(shè)計到持續(xù)開發(fā)乃至產(chǎn)品全生命周期，是傳統(tǒng)系統(tǒng)工程設(shè)計方法論基礎(chǔ)上的一種數(shù)字化拓展，主要的數(shù)字化交付方式基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）。

基于MBSE 離散型制造業(yè)數(shù)字化交付用來支持完成系統(tǒng)需求、設(shè)計、分析、驗證與確認(rèn)活動的應(yīng)用程序，從系統(tǒng)觀念出發(fā)，以最優(yōu)方法解決復(fù)雜系統(tǒng)或產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計、制造與使用問題。

大型工程建設(shè)本身是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及科學(xué)、技術(shù)、材料、制造、試驗、保障等諸多領(lǐng)域，是一種多學(xué)科交叉的綜合化工程，而系統(tǒng)工程方法論在整個工程執(zhí)行與工程管理過程中一直發(fā)揮著重要的抓手作用。

MBSE 作為系統(tǒng)工程的數(shù)字化體現(xiàn)方式，其特點是以數(shù)字化為基礎(chǔ)工具，開展從需求定義、功能定義、架構(gòu)設(shè)計到方案設(shè)計、仿真驗證到工程建設(shè)的全過程。從而最終實現(xiàn)客戶需求、產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)邏輯關(guān)系、組成產(chǎn)品的物理零部件有效地進(jìn)行關(guān)聯(lián)管理，提供了在復(fù)雜產(chǎn)品背景下進(jìn)行協(xié)同研發(fā)、協(xié)同制造、協(xié)同裝配和協(xié)同運維的最佳方法。該方式已成為航空航天裝備設(shè)施研制中的重要方法和工具。目前，在能源裝備、水利水電、建筑工程、重型機(jī)械等多領(lǐng)域也有所擴(kuò)展，逐漸成為工程總包方所采用的主要方式。

離散型制造業(yè)數(shù)字化交付服務(wù)內(nèi)容分析

數(shù)字化設(shè)計

數(shù)字化設(shè)計服務(wù)包括兩部分內(nèi)容，一部分是在整個工程項目的規(guī)劃論證階段，通過數(shù)字化交付的手段開展項目的預(yù)先設(shè)計與模擬裝配，實現(xiàn)總體設(shè)計與主要產(chǎn)品設(shè)計的協(xié)同，最終在模擬裝配中初步實現(xiàn)虛擬裝配，從而滿足規(guī)劃與論證的需求，支撐項目的可行性論證。

另一部分是在項目論證結(jié)束后，以規(guī)劃論證為藍(lán)本，開展各類設(shè)備產(chǎn)品及其部件的設(shè)計工作。具體包括設(shè)備BOM、工藝BOM、產(chǎn)品BOM、安裝BOM 及其他與設(shè)計、工藝、制造和安裝相關(guān)的技術(shù)資料，形成整套的數(shù)字化交付文件。在此基礎(chǔ)上通過三維仿真設(shè)計完成對于相關(guān)圖紙的三維模型化，形成相應(yīng)的三維數(shù)字化技術(shù)資料。

三維數(shù)字化技術(shù)資料貫穿整個產(chǎn)品的設(shè)計到生產(chǎn)全過程，在整個工程中的各類裝備、設(shè)備及部件的智能化制造過程中依靠三維數(shù)字化技術(shù)資料完成各階段的工作，最終保證實體產(chǎn)品與產(chǎn)品虛擬數(shù)字內(nèi)容相一致，從而為后面的數(shù)字化裝配和運維提供支撐。

數(shù)字化裝配

數(shù)字化裝配服務(wù)主要是面向項目的建設(shè)與裝備安裝現(xiàn)場，圍繞基于數(shù)字化交付的安裝工程開展設(shè)備的安裝指導(dǎo)與安裝過程監(jiān)控。在整個過程中，注重于設(shè)備生產(chǎn)制造與裝配服務(wù)的協(xié)同，也是離散制造企業(yè)向下游安裝服務(wù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈拓展的重要標(biāo)志。

數(shù)字化裝配服務(wù)主要分為數(shù)字化裝配指導(dǎo)與數(shù)字化裝配驗證兩部分。其中數(shù)字化裝配指導(dǎo)是將原有的紙質(zhì)二維裝配過程通過數(shù)字孿生的方式實現(xiàn)三維裝配，更加生動地為施工人員提供安裝過程的指導(dǎo)并將裝配過程進(jìn)行數(shù)字孿生，能夠精準(zhǔn)定位具體解決裝配問題和開展遠(yuǎn)程指導(dǎo)。數(shù)字化裝配驗證則是圍繞裝配過程進(jìn)行同步虛擬化操作，對于安裝過程進(jìn)行驗證和監(jiān)督，保證安裝過程與裝配的最終結(jié)果與原有設(shè)計保持一致，或?qū)τ谠O(shè)計中不合理的內(nèi)容進(jìn)行修改，從而形成全新的數(shù)字化安裝BOM 和安裝模型，用于支撐運維階段的數(shù)字化判斷。

數(shù)字化運維

數(shù)字化運維服務(wù)核心是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式下的設(shè)備統(tǒng)一運維管理。通過對于完成安裝的設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程檢測的方式，跟蹤各類裝備的使用狀態(tài)、未來可能發(fā)生保養(yǎng)和零部件更換的清單，以此開展設(shè)備預(yù)測性維護(hù)工作。

基于物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合設(shè)備實際運行過程，構(gòu)建虛擬化設(shè)備運行環(huán)境。在這個虛擬環(huán)境上加入設(shè)備運行診斷的各類模型及設(shè)備故障與解決方案的知識庫，形成遠(yuǎn)程故障診斷運維體系，從而實現(xiàn)在故障出現(xiàn)時，離散制造企業(yè)基于故障數(shù)據(jù)及診斷模型判斷故障原因；針對較為簡單的故障，通過設(shè)備故障與解決方案庫自動找尋匹配相應(yīng)的診斷方案，而針對較為復(fù)雜且無法在知識庫找尋到答案的問題，通過原廠故障問題數(shù)據(jù)，開展遠(yuǎn)程排查，形成相應(yīng)的復(fù)雜問題解決方案。

數(shù)字化回收

數(shù)字化回收服務(wù)則是在運維服務(wù)的基礎(chǔ)上，針對一些大型的部件或設(shè)備在完成其生命周期后的一種回收與報廢行為。一方面通過數(shù)字化回收服務(wù)完成對于整個工程或者部分工程裝備的有序拆解，減少拆解工作對于其他非拆解部分的影響，提升整體的拆解效率，降低拆解成本。另外一方面是在數(shù)字化運維支撐下，判斷出拆解后部件的可用性，將可用的部件進(jìn)行回收改造和再利用，對于無法再次利用的部件和設(shè)備根據(jù)其材質(zhì)特性，可進(jìn)行綠色回收作業(yè)，以此達(dá)到物盡其用的目的。這種數(shù)字化回收服務(wù)，從某種意義上實現(xiàn)了精準(zhǔn)回收和高價值回收，也將綠色回收理念得以執(zhí)行。

離散型制造業(yè)數(shù)字化前景展望

一般來說，涉及數(shù)字化交付的工程設(shè)計與建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及多專業(yè)以及各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)?；贛EBS 的數(shù)字化交付最大的特點就是為各單位構(gòu)建了統(tǒng)一的論證、設(shè)計、安裝、運維平臺，而離散型制造企業(yè)則在此過程中實現(xiàn)了全過程的參與，從而增強(qiáng)企業(yè)的參與度，將原本的產(chǎn)品制造商逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛谘b備的技術(shù)服務(wù)商。一方面擴(kuò)大企業(yè)在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的滲透能力；另一方面整個產(chǎn)業(yè)鏈在得到離散型制造業(yè)企業(yè)的加持后，設(shè)備域全生命周期管理能力將得到顯著提升，進(jìn)而保障了整個工程全生命周期的穩(wěn)定性。

目前，在水利、能源、礦產(chǎn)、航空、航天、船舶、化工、軌道交通、裝配建筑等眾多領(lǐng)域已實現(xiàn)了設(shè)計院與設(shè)備制造企業(yè)的聯(lián)合，形成基于BIM 的數(shù)字孿生體系和數(shù)字化交付體系，離散型制造業(yè)企業(yè)在項目的全生命周期的地位逐步提升。

未來，隨著這種角色的轉(zhuǎn)變，原有圍繞工程建設(shè)和運維的中小型服務(wù)企業(yè)將逐漸被整合進(jìn)入到離散型制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，作為其授權(quán)區(qū)域服務(wù)商或?qū)I(yè)服務(wù)商參與到設(shè)備的全生命周期服務(wù)體系中，從而使整個工程項目運維服務(wù)市場將會發(fā)生新一輪的變化。