数字化交付中的模型精细化处理

近年来,为满足生产运维期的精细化专业管理需求,业主端对于数字化交付模型精细度的要求不断提高,这一趋势一方面标志着国内数字化交付应用成熟度的提升,另一方面,也给数字化交付平台与服务提供商带来更大挑战。

模型精细度与工厂生命周期进程有着紧密关联。从基础设计、详细设计,到工程建造,再到生产运维,业务应用对于模型精细度要求是逐级提升的数字化交付定位于衔接工厂设计、建造与运维阶段的桥梁,必然需要承担将原始设计模型升级为可满足生产运维期专业管理需求的精细化模型的重任,模型精细化处理是数字化交付的重要工作之一。

业主端对于模型精细度的要求大致归结为两点:

1.满足以“真实”、“好看”为目标的模型视觉体验感,仅针对人的需求;

2.满足精细化专业管理对于模型属性信息可用性、完整性、精确度等的需求,主要针对业务应用系统需求。

1.三维渲染能力

以“真实”、“好看”为目标的模型视觉体验感要求更强悍的三维渲染能力。

原始工程设计模型中设备模型仅有简单外形作空间占位、类型识别之用,在数字化交付过程中,需要用设备供应商提供的精细化模型替代;此外,通常还需要对设备、建筑等原始设计模型作贴图美化工作。工程设计阶段三维模型范围通常为某单元、主项或装置级别,由于没有引入精细化设备模型,面片数量级一般为千万;而在业主运营阶段,模型范围扩展至全厂主项加辅助设施,并引入成百上千精细化设备模型,聚合面片规模可达数百亿,超过工程设计模型3个数量级。随着精细化模型数量和精细度持续提升,预计在不久的将来,行业标杆工程精细化模型数量将达到数十万台套,聚合面片规模达数千亿。

互时科技自研三维渲染引擎,采用了高性能实时渲染和后端渲染两项关键技术,能够流畅渲染数百亿面片三维模型,技术性能完全可以满足当前行业顶级需求,例如投资规模超500亿的大型炼化一体化工程,含全厂设计主项、配套设施以及上千台套精细化设备模型。公司还在持续升级三维渲染技术,以满足未来行业标杆工程需求。

2.模型与属性数据治理能力

以模型与属性数据高可用、高质量为核心诉求,需要在数字化交付过程中进行一系列治理工作,满足生产运维期专业管理应用的需求。该工作的模型精细化主要体现在模型属性信息的精细度上。

典型的模型与属性数据治理工作包括:

  • 模型融合过程构建连接关系。模型融合是指将多个不同专业、不同设计单位等提交的局部模型聚合为整体模型的工作。模型融合过程中需要能够自动或者手动构建连接关系。以管道为例,不同设计单位、不同设计工具软件所提交的局部设计模型之间缺失连接关系,聚合后,需要自动或者手动构建装置、管廊、罐区之间管道的连接关系,才能够支撑生产运维阶段依赖于管道连接关系的智能应用,例如流向分析、管网寻阀等等。

建立模型连接关系

  • 模型分类与属性治理。模型分类治理是指对非工厂对象,也就是数字化交付业界通行标准之外的其它对象,例如大宗阀门、法兰、小接管等基于规则自动识别并提取数据,以支撑后续阀门管理、法兰定力矩管理、小接管管理等业务应用。模型属性治理是指基于统一的企业数据标准,对属性数据进行标准化处理,例如属性汉化、冗余设计属性删除、量纲和单位统一、属性值单位和值分离、属性信息显示顺序调整等等,以保证生产运维阶段模型属性数据的高可用性。

模型分类与属性管理

  • 包设备模型拆分。包设备可以理解为一类具有独立功能的设备系统,炼化、化工等行业常见的包设备包括大型压缩机组、过滤系统、加药系统等等。设计单位所提交的工程模型中,包设备模型往往仅是简单占位、示意模型,并且包设备整体只有一个位号。而工厂生产运维期业主需要对包设备内部的子设备、部件甚至零件进行管控,这两者之间的信息断层需要在数字化交付过程中,通过包设备模型拆分工作来消除。

包模型拆分

模型与属性数据治理需要在数字化交付平台与服务供应商通晓行业Know-how的前提下,高效组合技术、平台、工具、数字化服务等多维能力。互时科技历经超过百个数字化交付工程项目的实践,近年来逐步构建了成熟的模型与属性数据治理方法论,开发了多款专门的治理工具,并且打磨了一支经验丰富的数字化服务团队,有能力满足业主对于模型与属性数据高可用、高质量诉求。

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