推行数字化设计 建设一流智能工厂

□ 周成平

（作者系中石化洛阳工程有限公司总经理）

洛阳工程公司集中打造以工艺集成设计平台、三维协同设计平台、综合项目管理平台为核心的“三大平台”，全面推进“两化”深度融合，取得了一系列可喜成绩。

设计人员在讨论中控室人机界面台位布局效果图。温建筠 摄

面对移动互联、物联网、云计算、大数据、人工智能等信息化技术革命的挑战，洛阳工程公司以建设数字化、集成化、协同化的智能工程公司为目标，大力推行数字化设计与数字化交付，集中打造以工艺集成设计平台、三维协同设计平台、综合项目管理平台为核心的“三大平台”，努力推进“两化”深度融合，完成了一批重点工程项目的建设任务，在建设智能工厂中进行了有益的探索。2010年以来，公司30余项信息技术开发与应用成果受到总部、炼化工程集团的表彰，公司科威特项目的SP3D作品还荣获2017年度鹰图国际金阀门卓越表现奖。

以数字化交付助推智能工厂建设

作为一家既是专利商又是承包商的工程公司，洛阳工程公司一直非常重视信息化应用工作。早在2008年，就确立了建设“数字洛派克”的目标，并作为公司管理创新工程坚持一以贯之。近几年来，又把建设智能工程公司确定为数字经济时代追求的一个战略目标。不仅围绕PDMS、SmartPlant 3D（以下简称SP3D）等一批先进三维设计软件引进，完成了百余项二次开发与应用，而且围绕数字化工厂设计、数字化交付做了大量的探索。

2014年，面对九江石化建设智能工厂的需求，洛阳工程公司作为油品质量升级改造工程的总体院率先成立了数字化交付团队，对如何全面推进多专业三维协同设计、不断提升数字化交付能力、为智能工厂建设提供技术支持进行反复研讨，一致认为在向业主交付实物工厂的同时，交付以集成数据库为基础的“虚拟工厂”是推动设计变革的必然趋势，决定在承担的170万吨/年渣油加氢工程总承包项目中先行试点，在油品质量升级改造工程项目上全面推行。在项目设计中，该公司采用总部工程部材料编码系统，完成编码25000余条、管道等级53个，建立了项目PDMS三维模型及数据库；在竣工图阶段，根据装置建设实际情况，增加了烟气余热回收系统、辅助设备、成套设备、动设备操作柱、塔罐顶部平台、压缩机操作面板等内容，并按照业主要求对模型进行了配色和美化，实现了项目数字化信息随工程建成投产的同时交付，有效缩短了项目建设周期、降低了建设成本，为九江智能工厂建设提供了有力支撑。

在镇海炼化渣油加氢项目中，洛阳工程公司基于AVEVA NET软件建立了数字化交付平台。通过该平台与工艺设计平台、PDMS三维设计平台、文档平台等项目执行业务平台的集成，实现了所需交付工程对象属性、模型、文档及关联关系的自动智能提取，PDMS模型、Documentum 中的项目文档及属性每天均可自动更新提取到交付平台，既生成了项目模型最新更新报告和进度曲线，又实现了工程对象关联文档及属性饱和度自动检查，使相关岗位人员可以通过平台检查模型等的编号，跟踪项目进展情况，检查项目数据质量。项目人员在完成数据收集整理后，根据业主的要求导出属性、模型、文档及关联关系等，完成数字化交付。

在中科炼化一体化项目中，为贯彻总部提出的建设“世界级、现代化、数字化一流工厂”的新要求，该公司相继完成了《数字化工厂建设解决方案》《信息设计统一规定》《中科项目数字化交付实施计划》。公司各专业部（室）根据实施计划进一步完善本专业的数字化交付的范围和深度，对项目所需SPPID、PDMS、COMOS E&IC、施工综合管理平台、项目管控平台等软件平台进行定制开发、升级和配置工作，各项工作均已在平台上开展。

以“三大平台”建设提升协同化水平

早在“十二五”期间，洛阳工程公司就启动了公司工艺集成设计平台、三维协同设计平台、综合项目管理平台“三大平台”建设。

以COMOS FEED 软件为基础的工艺集成设计平台，是世界比较先进和流行的一体化解决方案。自2012年以来，公司已完成了软件引进、系统定制、多系统集成与全面应用，去年又完成了自控和电气专业COMOS E&IC的年度开发任务，首次实现了工艺、自控、电气等各专业在同一平台的集成化设计，实现了流程模拟、设备单体计算、PFD、P&ID、仪表、电气设计等过程的数据共享，并实现了与PDMS的集成交互。此外，SPPID开发应用也得到了很大提升。根据中科项目的统一规定，在提供的标准种子库的基础上，拓展开发了更加符合中科项目要求和特点的种子库文件，并将公司的设计标准和经验固化在智能P&ID平台中，初步完成了10套工艺主单元和5套热工单元的图纸绘制与属性输入。

PDMS/SP3D的多专业三维协同设计平台建设是提升生产力的关键。近几年来，洛阳工程公司以SP3D 系列软件在阿联酋、兰州等项目的应用为契机，陆续开展了广州与洛阳两地间三维模型的协同设计、现场模型变更、装置模型渲染与全厂3D 模型设计的推广应用。结构专业通过三维全流程设计平台，在镇海炼化等项目中完成了包括管架、构架、厂房、变配电等各种类型的单体设计；管道专业通过工程云平台应用，在洛阳和广州之间实现了50套装置的两地协同设计、数据备份；设备专业在镇海炼化渣油加氢、浙江石化、恒逸（文莱）和恒力石化等项目上，已实现所有卧式容器、立式容器、塔器、中高压容器全部采用石化静设备三维设计系统开展工程设计。与此同时，还通过工程云平台，实现了与合作单位、项目业主之间的远程协同设计和三维模型审查，有效保护了知识产权。

综合项目管理平台是洛阳工程公司最早建成的工程项目管理信息平台。2016年，公司启动了项目集中管控和技术管理建设，2017年启动了设计管理信息平台开发。其中，材料控制统计分析、项目车辆和设备管理、考勤管理、文档管理等项目集中管控功能模块已全面推广应用，合同管理、进度控制等功能正在镇海、中科等项目试运行。技术管理信息平台进入试运行阶段，设计管理信息平台已完成建设方案编写及评审，正在开发之中。三个系统在同一平台上进行开发，将形成基础数据统一管理、系统间信息无缝共享、业务覆盖完整的综合项目管理平台，为公司项目过程管理和辅助决策提供数据支撑。

2017年10月，由洛阳工程公司完成的《通过基于PDMS三维协同设计和数字化交付技术的开发应用，助力九江石化智能工厂建设》，荣获中国石化“十二五”信息化百项应用优秀成果奖。

从项目协同到全球同步共享

科威特阿祖尔新建3150万吨/年炼厂项目，是洛阳工程公司代表炼化工程集团与西班牙TR公司、韩国韩华公司共同承担的一个工程总承包项目。

2015年10月，该项目设计工作伊始，洛阳工程公司就利用从广州到西班牙马德里30M带宽的国际专线，通过智能P&ID、SP3D与在首尔、马德里项目运营中心展开了协同设计。管道、设备、仪表、电气、建筑、结构、暖通、HSE等专业相互配合、协同建模、同步推进，保持了在联合体三家中一马当先的速度。其建模内容从地上到地下、从外表轮廓到内部构件、大到塔器炉子压缩机、小到螺栓按钮变送器，包罗万象。两年多来，已按合同要求高质量完成了所承担的5套加氢装置三维模型建设，模型包括各专业的各设备、管道和实体元件，累计生成图纸2万多张，有力地支持了项目采购与施工同步进行。

2016年10月，洛阳工程公司与项目管理承包商建立了VPN（虚拟专用网）链路，并在约定时间内成功将SP3D数据库迁回到公司广州服务器上，实现了SP3D的本地设计和全球数据同步。目前，科威特项目5套工艺装置的SP3D三维设计模型已顺利通过项目业主和PMC方90%模型审查，为中国石化赢得了荣誉。