信息时代石油工程设计的新变革

张志勇（中油辽河工程有限公司）

自上世纪90年代中后期微机的普及，工程设计从手工图板绘图发展到成熟的二维设计软件Auto CAD的应用，使设计人员脱离了大量繁琐的手工制图工作。在以计算机为平台的制图、打印等技术，大大提高了设计人员的效率。但从手工图板作图到电子图板作图，改变的只是工具，设计理念和方法实质没有发生任何变化。

进入到二十一世纪的这十余年，随着经济环境的改变，工程建设的各项要求也逐渐由粗放变得越来越精细化。对于石油工程设计在安全、质量、成本、时效和信息化程度上都有了具体而精细的高要求。

而近些年来，以无线传输技术、计算机小型化、三维仿真技术和大数据存储等为代表的信息技术迅猛发展。不但在无声无息中改变着人们的生活，也使石油工程设计信息化升级成为可能，帮助石油工程设计企业实现又一次质的飞跃。

一、深化信息技术在设计生产管理中的应用

设计生产管理系统的信息化不是新课题，经过多年的发展和积累，已经逐渐由花架子落地成为成实实在在支持石油工程设计的技术。

1.精细化、全维度人员信息管理

经过对技术、经历、效率、岗位、事件等全维度的梳理，增加信息关联性，实现人员信息的全覆盖。借助信息技术的大数据存储及高速处理能力，人员信息数据库中，除技能级别等常规信息外，至少应具有项目属性、角色属性、现场服务经历属性、精细化技术分类属性、论文属性、特殊事件属性、效率属性等等独特属性。这些信息看起来零碎，一旦需要相关技术支持或经验的人，查找将变得十分容易。通过深度信息技术开发，这些信息收集可以绝大多数依靠生产管理流程自动收集，小部分人为提供。

2.提高信息透明度，减少不必要的管理负担

管理和决策往往需要大量准确的信息作为基础，以人为载体进行信息传递，对于人力资源是一种大大的浪费。通过协同设计系统的深入应用与项目管理系统无缝对接，可以实现对项目进度的直线管理，透明管理，提高问题上报的及时性和准确性。

3.简化管理，提高效率

在增加外围事务对于设计主业服务的基础上，通过无线技术和企业信息化办公系统的整合，使无线技术助力办公流程，使全天候办公和信息共享成为可能。进一步提高了企业整体工作效率和问题处理的时效性。

二、建立知识管理型、智能型、深入交互的协同系统

现有的信息建设水平基本实现了网上办公：校审、会签、电子签名、批量打印、自动存档等功能。下一步应该在综合化、智能化、用户体验服务层面进行更深入的整合。

梳理机关业务部门对设计信息的需求，将信息的收集和利用分散到设计过程中，由系统自动沉淀至相应知识库，打通各种专业软件、各机关管理系统，实现数据互通，统一的基础数据库，提高利用效率，能实现设计与采购施工及各管理系统的相互深入协调一致。

深入挖掘知识管理潜力，实现技术基础工作和在线支持技术的整合。信息技术在生产管理流程中与技术基础工作、知识管理相结合，信息系统根据项目运行参数关键字自动选取标准库、设计手册库、工艺计算支持系统、类似工程存档文件、关键技术指导及文件编写指导、现场经验库等文件自动推送。有效形成后台的技术支持体系，彻底杜绝单兵作战的现象，提高设计效率和准确性。

三、进一步加大标准化、模板化设计的深度

目前，很多工程公司在标准化站场方面已经做了大量的工作，标准化站场的适应性有时并不强，更多的设计工作需要重新设计，如何提高这部分设计的效率和质量？深化标准化是其中的又一条途径。作为技术基础工作中的一部分，对各类型设计进行深度梳理，将设计环节碎片化，精细标准化，模板化。最大程度减少重复性劳动，释放劳动力。

对说明书、报告等进行模板化处理。利用报告编制系统，实现对报告进行解构分工，自动任务分派，并实现自动合并，在实现模板化的同时，可实现各负其责的提高效率和质量。

四、基于三维设计的信息技术拓展

信息化技术对设计方式的革新对突出的表现体现在参数化设计、三维设计的综合利用上。随着信息化技术的不断深入发展，设计正在由纯粹的图形化设计方式变革为信息数据设计。

这一轮变革将使设计人员从常规设计中彻底解放出来，无需再进行修改图幅，美化图面、为施工者读图准备素材、统计材料等等无技术含量的工作。而只进行工艺设计和数据设计工作，其他的任务将逐步由信息技术取代。解放出的人力将可更多的投入到工艺系统设计及专业研究领域。

1.目前，在参数化设计方面，各设计院开发的长输管道设计软件均取得了较好的效果。大大提高了效率和准确性。三维设计方面，实施的广度已经较大。各类型项目均能实现三维设计。但受制于软件发展水平、基础工作深度和配套技术等因素，三维设计还没有实现其真正的效用。下一步，结合信息技术的发展，基于三维设计技术将实现更高的发展。

（1）、大储存、大数据时代的到来，使全系统、全过程统一数据库这一构想得以实现。材料编码体系、二、三维设计系统、材料管理系统（如AVEVAERM等软件）深度综合利用，将使材料的管理实现从数据库到成型装置的全程数据管理。通过三维模型设计建立的元素关联性与材料有序编码，将使设计人员从大量的材料核实工作中解脱出来，也大大减少施工出错可能，提高材料管控水平，也提高了材料管理的可追溯性。

（2）各种系统的关联性进一步加强。设计工具间的异构环境下数据共享将得到发展，在信息技术层面实现跨专业的数据集成，从而减少重复性录入和专业间资料互提工作量。而网络的发展使异地办公将更加便捷。

（3）依据规范规定确定的元件或组合体的控制属性，将可实现系统自动初步布管和人工布管时的错误提醒，进一步提高了智能设计水平。

（4）全专业的三维设计技术将使专业间的资料往来变得更加快捷和准确，大大提高协作效率。

（5）点云技术、高精度三维扫描技术的引入，除了辅助设计对现状的了解，确保了设计与现场的一致性，也使已建工程的三维数据化成为可能，从而提升数字化工厂设计的水准。

（6）3 D打印技术的发展，使指导安装的三维模型的制作变得简单。通过模型指导安装、可大幅提高预制率，减少出错率。从而减轻设计人员绘图负担。

（7）三维模型巨大数据量，施工过程信息自动收集系统、仿真系统和用户ERM等技术的引入，打通了设计到运营之间的信息鸿沟。也将可以更好的将运营期的问题反馈给设计，使设计能持续改进，提高水准。

五、现场信息服务扩展

这里体现了两层意思。一是业务的拓展，业务的拓展建立在工程公司对石油工程设计技术与信息技术相融合的高度掌握基础上。工程公司提供技术支持，业主为信息维护和更新付费。这一点在电力行业有所试行。一是技术知识的传递。通过信息技术手段有效弥补设计人员现场经验欠缺的现实。实现的方式可利用无线高速网络，移动办公设备将现场处理问题的记录共享至千里之遥的公司本部知识库系统。对于现场问题处理人员需要做的改变仅是将原来记录问题用的纸质笔记本改为电子笔记本。

综合以上，可以看出，顺应信息时代所带来的变化，将给工程公司的技术发展、生产效率和提高设计水平带来巨大的变革，在确保项目本质安全和节约人力物力等方面带来众多优势。为达到这些目的，我们还应在以下方面基础工作上下足功夫。

1.深入梳理技术基础，细化研究技术。减少以人作为知识资源载体的依赖，实现无形知识有形化，有形知识智能化；2.优化、简化管理体系，提升信息能见度。3.加强设计手段的软硬件建设。加快专业技术手段的提升和员工相关培训工作，有效促进各种专业软件跨专业跨系统融合。4.下一代的互联网技术的安全性是可预期的，但是加强信息安全始终是确保数据价值和稳定性的必要措施。

［1］邹军.工程勘察设计院的协同设计与管理[J].工程建设与设计.2011(01):119-122.

［2］王勇.三维设计和协同设计平台在核电设计院的应用[J].核动力工程，2011,31（03）:96-100.