李　寧　昌興文　劉春陽(yáng)

中國(guó)石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司　青島　266071

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AVEVA智能P&ID系統(tǒng)在工程設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施及應(yīng)用

李寧*昌興文劉春陽(yáng)

中國(guó)石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司青島266071

本文從AVEVA智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施及應(yīng)用著手，介紹該系統(tǒng)在實(shí)際項(xiàng)目上的運(yùn)作流程，相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)建立起標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)流程、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖例和相關(guān)規(guī)則，使得協(xié)同設(shè)計(jì)效率高、管理可靠、成果移交經(jīng)濟(jì)便捷、質(zhì)量可控。同時(shí)總結(jié)在實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題，主要涉及管理與集成設(shè)計(jì)平臺(tái)的融合，并對(duì)智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)深層次的應(yīng)用提出建議。

AVEVA智能P&ID集成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化PDMS

近年來(lái)，數(shù)字化集成設(shè)計(jì)、管理和移交要求增長(zhǎng)迅速，以CAD為典型代表的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)質(zhì)量受工程師的主觀(guān)性影響很大，難以實(shí)現(xiàn)效率與質(zhì)量的統(tǒng)一。為了追求效率更高、質(zhì)量更好的設(shè)計(jì)模式，國(guó)內(nèi)外工程公司整合各種平臺(tái)，汲取工程經(jīng)驗(yàn)，摸索更高效的工作方式，智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

目前電力、核電、船廠(chǎng)、化工等設(shè)計(jì)行業(yè)都在積極發(fā)展數(shù)字化、智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)[1,2]。主流的智能P&ID系統(tǒng)主要包括兩種：Intergraph公司的SmartPlantP&ID，以Foundation作為數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)和AVEVA公司的Diagrams，以Engineering作為數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)。在煉油設(shè)計(jì)行業(yè)，如中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司(SEI)、中石化洛陽(yáng)工程有限公司(LPEC)等多年前就開(kāi)始探索智能P&ID的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[3]。AVEVA智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)的引入有利于探索智能化、數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)型，以期提高設(shè)計(jì)效率，追求新的增長(zhǎng)點(diǎn)，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

1　智能P&ID系統(tǒng)定義

在尚未引入計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)時(shí)期，P&ID設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的手工制圖，這種繪圖方法效率低、質(zhì)量差。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工程制圖軟件取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其中以AutoCAD的應(yīng)用最為廣泛，借助于繪圖工具、繪圖命令以及繪圖擴(kuò)展工具的使用，設(shè)計(jì)思想被快捷地轉(zhuǎn)化成電子文檔的形式，極大地提高了繪圖質(zhì)量和繪圖效率。但是，P&ID圖面涵蓋的信息，例如設(shè)備位號(hào)、管線(xiàn)號(hào)和儀表位號(hào)，都無(wú)法以數(shù)據(jù)的形式提取出來(lái)進(jìn)行利用，又如管道表、儀表索引表等表格的輸出，只能通過(guò)手動(dòng)數(shù)據(jù)重復(fù)錄入來(lái)實(shí)現(xiàn)，未能實(shí)現(xiàn)圖面數(shù)據(jù)的智能傳遞，所繪制的P&ID僅僅作為一種電子格式的圖紙用于查閱。隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步提升，集成平臺(tái)設(shè)計(jì)模式得到了業(yè)界的肯定[5,6]，智能P&ID則是其中至關(guān)重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)基于對(duì)象，將對(duì)象的數(shù)據(jù)同時(shí)保存在圖面上和數(shù)據(jù)庫(kù)中，不僅可在繪圖環(huán)境中操作這些數(shù)據(jù)，而且也可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)操作或訪(fǎng)問(wèn)這些信息[4]，還可基于數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)置權(quán)限。基于項(xiàng)目實(shí)施發(fā)現(xiàn)，相對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，智能P&ID系統(tǒng)業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)明顯：

(1)完整的工程圖紙能夠用于檢查整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中數(shù)據(jù)完整性和一致性，提升質(zhì)量并減少返工。

(2)流程圖中的圖形信息能夠真正、容易的被三維設(shè)計(jì)人員使用，通過(guò)在三維系統(tǒng)中建立與P&ID二維模型對(duì)應(yīng)的三維模型，建立P&ID對(duì)象后，即可在PDMS中輕松創(chuàng)建對(duì)應(yīng)三維對(duì)象，并且，如管線(xiàn)操作溫度、操作壓力，通過(guò)數(shù)據(jù)共享，可傳遞到三維軸測(cè)圖，保證二維與三維對(duì)象的一致性，減少詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的人工時(shí)以及后期的設(shè)計(jì)修改。

(3)工藝與其他專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)協(xié)同增強(qiáng)，并保證數(shù)據(jù)在各專(zhuān)業(yè)之間的流通性和一致性，如管線(xiàn)與管線(xiàn)上的流量計(jì)操作溫度是一致的，在Diagrams平臺(tái)繪制P&ID時(shí)，只需輸入管線(xiàn)操作溫度，在Engineering平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)共享，將操作溫度數(shù)據(jù)傳遞到AI(AVEVAInstrument)，隨后，儀表專(zhuān)業(yè)通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算后，將流量計(jì)數(shù)據(jù)傳遞到三維模型，管道設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)提取相應(yīng)數(shù)據(jù)后，創(chuàng)建流量計(jì)的三維對(duì)象，其中，操作溫度即可在三維對(duì)象中體現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程，提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少了設(shè)計(jì)的重復(fù)工作。

2　實(shí)施平臺(tái)

2.1平臺(tái)

項(xiàng)目實(shí)施采用AVEVA公司的AVEVAPlant組件。

(1)AVEVADiagrams

該模塊主要用于根據(jù)項(xiàng)目統(tǒng)一規(guī)定進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定制，并進(jìn)行P&ID的繪制和數(shù)據(jù)的單點(diǎn)錄入等工作。

(2)AVEVAEngineering

Engineering作為重要的數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)，主要與數(shù)據(jù)的傳遞有關(guān)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查與更新，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)表的定制與輸出工作。

(3)Schematic-3D-Integrator

Schematic-3D-Integrator作為PDMS的內(nèi)嵌模塊，主要用于二三維校驗(yàn)工作，基于二維P&ID對(duì)象，主要包括設(shè)備和管線(xiàn)，校驗(yàn)對(duì)應(yīng)的三維模型。也可用于二維指導(dǎo)三維建模。

2.2內(nèi)容

實(shí)施內(nèi)容主要包括三個(gè)方面：①智能P&ID標(biāo)準(zhǔn)化定制和繪圖；②報(bào)表模板的定制及成品表格的輸出；③管道和設(shè)備的二三維校驗(yàn)。

3　實(shí)施過(guò)程

整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的流程見(jiàn)圖1。

圖1　項(xiàng)目實(shí)施流程

3.1智能P&ID繪圖

3.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建與配置

數(shù)據(jù)庫(kù)是智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心，一方面，數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)各類(lèi)對(duì)象的信息，包括定制對(duì)象以及繪圖對(duì)象，還包括圖紙、屬性、文檔等對(duì)象；另一方面，通過(guò)操作或訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)象數(shù)據(jù)的提取與更新。

除此之外，在裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中，裝置分區(qū)會(huì)帶來(lái)同專(zhuān)業(yè)工程師的權(quán)限分配問(wèn)題；而且在同一區(qū)內(nèi)，涉及到多個(gè)專(zhuān)業(yè)，存在專(zhuān)業(yè)間的權(quán)限分配問(wèn)題。僅對(duì)智能P&ID設(shè)計(jì)而言，參與專(zhuān)業(yè)涉及工藝、配管、儀表專(zhuān)業(yè)。為了保證數(shù)據(jù)的唯一性，各專(zhuān)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可允許其他專(zhuān)業(yè)瀏覽，但不允許修改。涉及到權(quán)限的分配與管理，需通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.1.2Diagrams定制

(1)UDA(用戶(hù)自定義屬性)的定制

UDA(UserDefinedAttributes)是指用戶(hù)自定義屬性，屬性用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)收集項(xiàng)目實(shí)施所需的過(guò)程文件和成品文件，進(jìn)行數(shù)據(jù)源的統(tǒng)計(jì)分析和歸類(lèi)，包括設(shè)備、管線(xiàn)、儀表、閥門(mén)、管件等各類(lèi)對(duì)象的屬性。Diagrams的常見(jiàn)UDA統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1　不同對(duì)象的自定義屬性

(2) 命名規(guī)則的定制

命名規(guī)則的定制主要保證：①P&ID圖面顯示信息滿(mǎn)足客戶(hù)化的要求；② 對(duì)象位號(hào)的唯一性；③ 下游專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)提取。

通過(guò)設(shè)置命名規(guī)則，將對(duì)象命名標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化。命名規(guī)則除采用公司標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)規(guī)定外，也可根據(jù)業(yè)主的需求，依照業(yè)主提供的統(tǒng)一規(guī)定進(jìn)行定制。表2給出了不同對(duì)象的命名規(guī)則示例，利用計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言進(jìn)行符合邏輯結(jié)構(gòu)的表達(dá)。

表2　不同對(duì)象的命名規(guī)則

(3) 背景圖框模板的定制

依據(jù)公司標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行背景圖框和角圖章的定制，建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)圖框，包括A0、A1、A2等圖框，以適應(yīng)不同項(xiàng)目的需求。

(4) 圖例定制

依據(jù)國(guó)內(nèi)煉油行業(yè)的圖例標(biāo)準(zhǔn)，并參照國(guó)內(nèi)外同行的使用習(xí)慣，收集需要定制的圖例。圖例定制主要基于MicrosoftVisio。圖例標(biāo)準(zhǔn)化，需要確定統(tǒng)一的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括對(duì)象輪廓線(xiàn)寬、形狀幾何尺寸(長(zhǎng)、寬、角度)。圖例的定制過(guò)程中，將繪制的圖例符號(hào)與所需的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使簡(jiǎn)單的圖例符號(hào)轉(zhuǎn)化成帶有屬性數(shù)據(jù)的智能對(duì)象，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)P&ID圖紙與數(shù)據(jù)庫(kù)間的數(shù)據(jù)交互。通過(guò)圖例的定制，在軟件中形成標(biāo)準(zhǔn)化的可復(fù)用的圖例庫(kù)，為之后項(xiàng)目中智能P&ID繪制工作節(jié)省大量的前期定制時(shí)間。

(5)DiagramsOption定制

該定制主要分兩個(gè)方面：① 系統(tǒng)缺省設(shè)置(Default)，主要是針對(duì)系統(tǒng)變量、標(biāo)簽、規(guī)則以及各對(duì)象如閥門(mén)、管線(xiàn)、設(shè)備、就地儀表、遠(yuǎn)傳儀表、管件、管嘴、子設(shè)備、OPC等進(jìn)行默認(rèn)設(shè)置，主要包括：對(duì)象是否自動(dòng)重命名、不同狀態(tài)下對(duì)象的顏色、軟件在不同操作下的反饋、對(duì)象關(guān)聯(lián)標(biāo)簽的數(shù)目、各對(duì)象的字體、字號(hào)、顏色、命名規(guī)則等；② 屬性設(shè)置(AttributePresentation)，主要針對(duì)各對(duì)象如閥門(mén)、管線(xiàn)、設(shè)備、就地儀表、遠(yuǎn)傳儀表、管件、管嘴、子設(shè)備、OPC等所包含的屬性進(jìn)行設(shè)置，主要包括是否允許用戶(hù)修改默認(rèn)設(shè)置、繪圖時(shí)屬性輸入提示窗口的屬性、屬性是否只讀、屬性是否可傳遞等。

3.1.3智能 P&ID繪圖

基于上述定制過(guò)程，建立統(tǒng)一的圖例和命名規(guī)則，規(guī)定統(tǒng)一的繪圖方法和原則，利用AVEVADiagrams繪制P&ID圖紙。在制圖過(guò)程中，錄入基礎(chǔ)工藝數(shù)據(jù)，為下一步數(shù)據(jù)共享及使用打基礎(chǔ)。

3.1.4P&ID檢查與格式刷新

(1)一致性檢查規(guī)則定制(ConsistencyRules)

對(duì)P&ID的檢查，傳統(tǒng)的工作模式主要依靠校對(duì)和審核的思維及經(jīng)驗(yàn)，主觀(guān)性較大，漏錯(cuò)率較高，而智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)則要求工程師提前預(yù)計(jì)P&ID可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如圖面上未定義的形狀、管件連接尺寸錯(cuò)誤、管道等級(jí)不一致、管線(xiàn)設(shè)備是否命名等問(wèn)題，并用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)，設(shè)置相應(yīng)的檢查規(guī)則，智能地篩選出錯(cuò)誤，并高亮顯示，極大地避免了主觀(guān)性失誤，提高繪圖質(zhì)量和檢查效率。

(2)批量刷格式規(guī)則定制(FormattingRules)

當(dāng)成品文件以電子文檔形式交付時(shí)，需將P&ID圖面內(nèi)容設(shè)置成所要求的格式，如主工藝管線(xiàn)的顏色、線(xiàn)寬，設(shè)備的輪廓線(xiàn)顏色、線(xiàn)寬等。智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供一種批量刷格式的規(guī)則設(shè)置(FormattingRules)，將圖面上所有對(duì)象的格式一次性批量刷成規(guī)定的格式，效率高，出錯(cuò)率低。

3.2報(bào)表提取

3.2.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定制

根據(jù)設(shè)計(jì)分工，報(bào)表中的數(shù)據(jù)可能來(lái)自于多個(gè)專(zhuān)業(yè)，如設(shè)備數(shù)據(jù)表，涉及到工藝、儀表、設(shè)備等專(zhuān)業(yè)。通過(guò)Engineering數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定制，使各專(zhuān)業(yè)只對(duì)本專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)擁有修改權(quán)，其他專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)可讀，但沒(méi)有權(quán)限修改，與Diagrams類(lèi)似，涉及到權(quán)限的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的邏輯層次，實(shí)現(xiàn)權(quán)限的分配。

3.2.2自定義屬性定制與映射

智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)并非全部由Diagrams錄入，Diagrams只錄入與P&ID相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如位號(hào)、溫度、壓力、管線(xiàn)材質(zhì)、介質(zhì)、保溫等信息，而其他數(shù)據(jù)則由Engineering錄入或由其他模塊傳遞到Engieering平臺(tái)。所有數(shù)據(jù)需以屬性作為存儲(chǔ)和傳遞數(shù)據(jù)的載體，因此對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)需要定制相應(yīng)的屬性。

Engineering自定義屬性定制的基本步驟是：在實(shí)施項(xiàng)目前期，收集項(xiàng)目資料，分析所有相關(guān)過(guò)程表格文件與成品文件的數(shù)據(jù)源，進(jìn)行歸類(lèi)分析，然后定制UDA。對(duì)由Diagrams和其他模塊或軟件平臺(tái)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，除需在Engineering中定制UDA之外，還需將Engineering的UDA與Diagrams的UDA進(jìn)行一一映射，保證數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)確性。以管線(xiàn)操作溫度為例，在Diagrams的UDA為SCPLIN_OpTemp，在Engineering的UDA為EngLine_OpTemp，該數(shù)據(jù)由Diagrams單點(diǎn)錄入，在Engineering中，需要將SCPLIN_OpTemp與EngLine_OpTemp建立映射關(guān)系，才能完成數(shù)據(jù)的傳遞。從前述過(guò)程可以看出，智能P&ID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)僅需單點(diǎn)錄入一次，保證了數(shù)據(jù)的唯一性，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新，若某一數(shù)據(jù)有所調(diào)整，其他與之相映射的數(shù)據(jù)都可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新。

3.2.3數(shù)據(jù)傳遞、錄入、檢查與更新

圖2為Engineering與Diagrams的對(duì)象數(shù)據(jù)檢查結(jié)果，左側(cè)Engineering中箭頭所指管線(xiàn)與右側(cè)Diagrams中虛線(xiàn)顯示的管線(xiàn)是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與UDA定制完成后，需要將Diagrams中的數(shù)據(jù)傳遞到Engineering中，對(duì)Diagrams傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，同時(shí)將其他數(shù)據(jù)源在Engineering中進(jìn)行單點(diǎn)錄入，在Engineering中完成設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核和版次管理等工作。

圖2　Engineering與Diagrams的對(duì)象數(shù)據(jù)檢查

3.2.4表格模板定制與報(bào)表提取

報(bào)表作為成品文件輸出或作為過(guò)程文件實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)間的設(shè)計(jì)條件互提。其模板定制過(guò)程包括表頭部分的定制和數(shù)據(jù)部分的定制，表頭的定制類(lèi)似于Excel單元格操作，操作簡(jiǎn)便；而數(shù)據(jù)部分的定制，關(guān)鍵步驟是將屬性放置到表格的相應(yīng)位置上去。表格模板定制完成后，即可實(shí)現(xiàn)報(bào)表數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取與成品表格的一鍵輸出。

3.3二三維校驗(yàn)

經(jīng)Diagrams檢查規(guī)則對(duì)P&ID進(jìn)行檢查、并經(jīng)Engineering進(jìn)行數(shù)據(jù)更新后，成品的P&ID圖紙將被發(fā)布到三維配管專(zhuān)業(yè)，進(jìn)行二三維校驗(yàn)。

3.3.1創(chuàng)建校驗(yàn)規(guī)則

傳統(tǒng)的校驗(yàn)方式是人工檢查，主要依靠工程師的經(jīng)驗(yàn)，而智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)將工程師的經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范通過(guò)設(shè)置客觀(guān)規(guī)則，以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的形式表達(dá)出來(lái)，用二維P&ID來(lái)校驗(yàn)三維模型。

校驗(yàn)規(guī)則的創(chuàng)建需確定校驗(yàn)范圍、校驗(yàn)對(duì)象，并決定校驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置校驗(yàn)條件，設(shè)置屬性在相應(yīng)的設(shè)計(jì)階段內(nèi)是否需要校驗(yàn)，并設(shè)置校驗(yàn)不匹配后的提示信息等。

隨著設(shè)計(jì)階段的深入，需要校驗(yàn)的范圍也逐步擴(kuò)大，比如，從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段過(guò)渡到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段時(shí)，需要增加對(duì)設(shè)備管嘴等級(jí)的校驗(yàn)。

3.3.2二三維校驗(yàn)

二三維校驗(yàn)流程見(jiàn)圖3。

圖3　二三維校驗(yàn)流程

二三維校驗(yàn)主要檢查二維P&ID與三維模型是否一致，檢查二維與三維對(duì)象的層次、連接關(guān)系、命名、參數(shù)等，若出現(xiàn)不匹配，以顏色標(biāo)記方式或報(bào)告列表方式顯示出來(lái)。

校驗(yàn)結(jié)果主要分為匹配與不匹配，對(duì)不匹配的對(duì)象與參數(shù)，分以下幾種處理方式：

(1)由于工藝設(shè)計(jì)和配管設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)不同，如放空、排凝等造成的不匹配，可以接受。

(2)由于二維、三維對(duì)同一對(duì)象的提取方式不同，如二維與三維對(duì)管線(xiàn)起止點(diǎn)提取的屬性不同造成的不匹配，仔細(xì)確認(rèn)后可以接受。

(3)對(duì)工程質(zhì)量沒(méi)有任何影響的不匹配，如排凝點(diǎn)位置、安全閥接法、三通變徑等，可以接受。

(4)對(duì)于其他不匹配，需進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，主要檢查三維模型中的不一致。對(duì)于二維中的設(shè)計(jì)問(wèn)題，應(yīng)由配管與工藝專(zhuān)業(yè)商討后進(jìn)行變更。

二三維校驗(yàn)查出不匹配后，應(yīng)盡快完成修改，避免影響采購(gòu)和施工。二三維校驗(yàn)突出了工藝與配管專(zhuān)業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)，顯著提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4　實(shí)施成果

經(jīng)過(guò)Diagrams、Engineering和Schematic-3D-Integrator等相關(guān)模塊標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施及應(yīng)用后，取得以下成果：

(1)以項(xiàng)目統(tǒng)一規(guī)定為基礎(chǔ)，進(jìn)行Diagrams的前期定制，通過(guò)定制實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。主要包括：圖例標(biāo)準(zhǔn)化、命名規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化、元件庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化、材料等級(jí)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化、繪圖規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化。將設(shè)計(jì)方式標(biāo)準(zhǔn)化，不僅使P&ID美觀(guān)，而且更加準(zhǔn)確、統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施限制了設(shè)計(jì)過(guò)程中的隨意性，提高設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量。

(2)以Engineering作為數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了Diagrams基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的傳遞與檢查修改，并能在Engineering中實(shí)現(xiàn)版次管理和專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同設(shè)計(jì)，輸出符合要求的成品報(bào)表。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，數(shù)據(jù)采用單點(diǎn)輸入的方式，所有數(shù)據(jù)只需輸入一次。如果數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，與之相關(guān)的上下游數(shù)據(jù)將進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，數(shù)據(jù)源一致性高，協(xié)同設(shè)計(jì)效率高，極大地減少了在數(shù)據(jù)流的處理和傳遞上耗費(fèi)的時(shí)間，留給設(shè)計(jì)者更多時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)本質(zhì)工作。

(3)執(zhí)行Schematic-3D-Integrator二三維校驗(yàn)，用二維P&ID校驗(yàn)三維模型，達(dá)成二維與三維模型的統(tǒng)一，生成二三維校驗(yàn)報(bào)告，大幅降低錯(cuò)誤率。

在實(shí)施過(guò)程中，總結(jié)提出的建議：① 智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)流程管理，需將全專(zhuān)業(yè)整合到Engineering數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)，將整個(gè)設(shè)計(jì)流程標(biāo)準(zhǔn)化；② 需明確專(zhuān)業(yè)之間的分工，進(jìn)一步細(xì)化專(zhuān)業(yè)分工，合理分配專(zhuān)業(yè)權(quán)限；③ 智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)層次的理解至關(guān)重要，對(duì)于人力資源，應(yīng)考慮既懂得軟件集成平臺(tái)又精通設(shè)計(jì)的復(fù)合型人才，統(tǒng)籌考慮，應(yīng)對(duì)智能P&ID設(shè)計(jì)系統(tǒng)推廣過(guò)程中碰到的各種問(wèn)題。

(4)實(shí)施過(guò)程中，需建立全專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)一規(guī)定，做好頂層設(shè)計(jì)，加深標(biāo)準(zhǔn)化程度。

5　結(jié)　語(yǔ)

對(duì)于煉油設(shè)計(jì)行業(yè)而言，智能化、數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化的集成設(shè)計(jì)模式是大勢(shì)所趨。目前AutoCAD仍將是主流的P&ID繪制方式，隨著數(shù)字化集成設(shè)計(jì)、管理和移交需求的迅速增長(zhǎng)，多個(gè)專(zhuān)業(yè)、一個(gè)平臺(tái)的集成設(shè)計(jì)方式必將得到廣泛應(yīng)用，不但強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)文件質(zhì)量的要求，同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)流程的標(biāo)準(zhǔn)化管理，這對(duì)公司的管理模式提出了挑戰(zhàn)。一方面，需要對(duì)企業(yè)自身能力進(jìn)行評(píng)估，包括數(shù)據(jù)能力、技術(shù)、人才以及組織變革等方面；另一方面，需要將工程人員與管理人員不同的思考方式進(jìn)行統(tǒng)一。因此，要求管理者推動(dòng)企業(yè)理念轉(zhuǎn)型，打破業(yè)務(wù)部門(mén)與IT部門(mén)之間的界限，采用開(kāi)放式思維，建立相互協(xié)作的企業(yè)文化。只有通過(guò)不斷地摸索與借鑒，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程的逐步標(biāo)準(zhǔn)化，使數(shù)字化集成平臺(tái)與設(shè)計(jì)工作的緊密結(jié)合，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平。

1高麒瀚, 江德正. 智能化工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)技術(shù)在核電工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用探討[J]. 核科學(xué)與工程. 2014, 34(1):125-133.

2賈震江, 劉宇穗. 協(xié)同、三維設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)字化電廠(chǎng)建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 電力建設(shè). 2011, 32(4): 83-86.

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2016-03-01)

*李寧：工程師。2014年畢業(yè)于華東理工大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)專(zhuān)業(yè)獲碩士學(xué)位。從事石油與天然氣化工方面的設(shè)計(jì)工作。

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