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PIMCenter EPC 工程可視化云協同系統

對于流程和電力工廠而言,工廠從數字化到智能化、智慧化的演進,是提高生產效率、促進安全生產的一項重要舉措,而其建設又非一朝一夕可完成,必須以工廠的全生命周期(Plant Lifecycle Management)數據為基礎,在計算機虛擬環境中,對整個工廠規劃、建設、生產全過程數據進行管控、仿真、評估和優化,并進一步擴展到整個生命生命周期的新型生產組織方式。智慧工廠作為未來工廠技術演化的方向,是在數字化工廠的基礎上,利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務;清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據,以及合理的生產計劃編排與生產進度,并加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術于一體,構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。

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概述

對于流程和電力工廠而言,工廠從數字化到智能化、智慧化的演進,是提高生產效率、促進安全生產的一項重要舉措,而其建設又非一朝一夕可完成,必須以工廠的全生命周期(Plant Lifecycle Management)數據為基礎,在計算機虛擬環境中,對整個工廠規劃、建設、生產全過程數據進行管控、仿真、評估和優化,并進一步擴展到整個生命周期的新型生產組織方式。智慧工廠作為未來工廠技術演化的方向,是在數字化工廠的基礎上,利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務;清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據,以及合理的生產計劃編排與生產進度,并加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術于一體,構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。

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作為智能工廠乃至未來智慧工廠的基礎,數字化工廠是現階段工廠相關參與方信息化建設的基礎,在建設期信息化的重點在于:如何實現可視化工程多參與方云協同,加快信息的傳遞效率,提升數據的互用性,確保數據質量,這一階段管理的重點是建設數字資產的生產過程。運維期的信息化重點在于:搭建工廠設備資產全生命周期可視化管理體系,這一階段的管理重點是營運資產的高效運維過程。而介于這兩個階段之間的則是如何實現建設期數字資產的高效,完整的數字化移交。


本系統為設計方、施工方、業主等項目相關人員提供了一個全新的跨部門的云協同工作平臺。不同角色的項目人員都可以在此平臺無障礙的直觀獲取和處理各種項目信息,從而查閱、分享、協調和管理項目。無論在辦公室、加工車間或施工現場,項目參與各方均可獲得最新的項目信息以及同步進行的團隊合作。


國際標準ISO15926

傳統的工程公司、裝備供應商和業主方信息系統的開發和部署模式中,與工廠有關的數據與各種獨立的系統某個時間點建立了強耦合的關系,其他用戶組通常需要獨立地定義和維護這些數據,這樣導致了數據重復和沖突,使得在企業內部或企業的業務伙伴間不能共享和互用數據。


自上個世紀90年代開始,歐洲和北美的一些行業協會和組織,其中最為著名的PCA和FIATECH開始領導制定國際標準ISO15926。它用唯一的、支持所有視點的相關環境定義了生命周期信息的含義。因此,工廠生命周期內各方面使用的信息可以集合起來,從而實現信息按統一的計算機可處理的形式進行集成、共享和交換,包括工藝工程師、設備工程師、操作員、維修工程師和其他管理者等對工廠的所有不同視角。


達美盛作為國際標準組織FIATECH的參與方之一,多年來致力于國際流程及電力工廠行業數據交換標準ISO15926在中國的推廣和落地,達美盛創新產品PIMCenter EPC的核心思想和數據模型均保持和ISO15926的高度兼容。


系統架構

本產品采用輕量級WEB服務架構RESTFUL,同時向客戶端、WEB瀏覽器以及移動端提供服務,達到同時兼容從大屏到小屏的各種客戶終端的目的。系統架構如下圖所示:

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本系統采用JavaEE為核心技術,其特點包括靈活性、穩定性、可伸縮性及跨平臺等,是當前企業級應用的主流技術實現方案。從系統架構上來看,主要有如下特點:

  • 采用面向對象的思想進行分析設計。

  • 領域設計貫穿于整個軟件研發的生命周期。我們將用戶需求中的每一個不可分割的業務功能點定義為一個領域模型,圍繞該模型采用動態代理模式實現具體業務功能。

  • 通過工作流系統實現業務功能的流轉。通過流程的定制將各個具體的業務功能點串聯在一起,實現具體的業務操作場景。

  • 以組件化的方式實現業務功能的集成。

  • 客戶端的無關性,系統采用RESTFUL架構,提供相比于SOAP更輕量級的WEB服務,使得系統響應效率更高。

  • 混合型數據庫系統,本產品采用SQL+NOSQL數據庫相結合的混合型數據庫系統,其中SQL數據庫用于存儲系統的元數據,包括屬性定義和字典等;NOSQL數據庫用于存儲工廠中的每一個對象,對象的屬性以及對象之間的關系,這是因為NOSQL更加能夠滿足不同對象的多樣性要求,更加適應面向對象存儲的特點。


功能特點

兼容多專業模型

工廠全生命周期進程中,累積了大量設計、施工和運維不同階段的數據和文檔,這些數據和文檔來自于不同的參與方,不同的應用工具,例如工程公司各專業有專屬的設計和分析系統,例如智能工藝流程圖設計系統P&ID的數據和圖紙,可能來自于Intergraph Smart P&ID,或者是Autodesk P&ID等,三維配管專業的建模工具,可能來自于Intergrah Smart 3D、AVEVA PDMS或者是Autodesk Revit,設備專業的建模系統,可能來自于達索的CATIA或者是Autodesk Inventor等。而作為參與方的施工單位、業主方都沒有工程公司專屬的設計系統和工具,導致其他參與方無法打開和查看工程公司的成果,如果工程公司發布成PDF等格式給其他參與方,必然導致信息的丟失和傳遞效率下降。基于達美盛多年的工程行業經驗積累,平臺內置強大的工程軟件數據解析能力,兼容如下多種廠商和軟件,通過內置的工程數據總線,把各專屬軟件的幾何和屬性信息,統一解析為中立的標準數據格式,并自動創建元件之間的關聯關系,其他參與方可以通過內置的eZWalker三維圖形引擎來展示圖形和數據,查詢相關的文檔。通過數據的標準解析,不只是滿足了不同參與方人與人之間的信息溝通,更重要的是滿足了不同參與方系統與系統之間的信息溝通和傳遞。

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平臺除了解析常見的流程工廠三維設計模型(Smart 3D、PDMS、PDS和DWG、DWF等)外,還可以解析三維建筑模型(Revit,天正建筑,AutoCAD,Microstation等)和三維機械模型等。


機械MFG格式

建筑BIM格式

工廠PIM格式

其它格式

3Shape DCM(*.dcm)

DWG/DXF/DWf/DWFX

(*.dwg;*.dxf;*.dwf;*.dwfx)

AutoCAD Plant 3D

(*.dwg)

JTOpen(*.jt)

ACIS (*.sat;*.sab)

IFC(*.ifc)

AutoPLANT(*.dwg)

Wavefront(*.obj)

CATIA V4 3D

(*.model;*.exp)

Microstation(*.dgn)

CADWorx(*.dwg)

PLMXML

(*.plmxml)

CATIA V5 3D

(*.CATPart;*.CATProduct)

Revit 2014-2017

PDMS(*.rvm;*.att)

Procera(*.c3s)

CATIA V6 3D

(*.3dxml)

Rhino(*.3dm)

PDS(*.dgn;*.drv)

VDAFS(*.vda)

CGR(*.cgr)


Smartplant 3D 2011/2014


IGES 3D(*.igs;*.iges)




Inventor 3D

(*.iam;*.ipt; *.ipj)




Parasolid(*.x_t;*.x_b)




ProE/Creo

(*.asm;*.prt;*.neu)




Solid Edge 3D

(*.asm ;*.par;*.psm)




Solidworks 3D

(*.sldprt;*.sldasm)




STEP(*.stp;*.step)




UG NX(*.prt)





大數據技術實現海量元件級管理

在本系統中,每一個工廠的實體、設備、管線、結構等都有對應的“對象”,這個對象存儲了與其相關的所有屬性以及各個對象之間的關聯關系,如下圖:


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隨著工廠在不同階段的推移,系統將不同的階段的數據再次追加和補充到這個對象上去,逐漸完善,同時下游部門可以直接利用上游輸入的數據,而不需要再次錄入。這樣的好處在于保證了數據的一致性、準確性,并減少了數據重復錄入的工作量。

按照傳統的工作模式,工程不同對象的數據以不同的形態分布,例如圖紙、文件、三維模型和其他管理系統數據等。這些數據信息獨立存在,只能讓工程師從多個不同的資料中總結出他們的關聯關系以及必要的信息。平臺的管理范圍已經突破了圖紙的范疇:以大數據的方式管理工廠中的每一個設備及其部件,以及這些設備、部件之間的內在關系;使得計算機協助人們進行分析和提供決策依據成為可能。

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內置輕量化三維可視化引擎

平臺內置eZWalker輕量化三維可視化引擎,支持超大模型瀏覽,擁有良好的擴充性和壓縮比,核心分層傳輸技術能夠保障在瀏覽器上流暢體驗。eZWalker在模型轉換過程中,對三維模型采用先進的壓縮方式,使模型的體積壓縮到了最小。同時,采用流式加載的方式,使得三維模型能夠通過網頁的方式進行快速的漫游和瀏覽。根據用戶的不同工作狀態,用戶可以通過基于網絡的方式查看分布在各地的三維模型;當網絡方式不便的情況下,用戶也可以通過客戶端的方式或者IPAD的方式瀏覽本地的三維模型。

  • 支持主流的工廠設計和建筑設計格式,并可以批量轉換和合并不同格式的模型。

  • 自主研發的引擎強大的渲染功能,多人進入同一場景,并可以高度定制開發適應不同場景。

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  • 模型輕量化:對原始模型文件高壓縮,在保留原始數據的情況下,縮小比例達到5-50倍

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  • 沉浸式漫游可以支持3D電影模式、VR虛擬等模式。

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  • 內置人機工程模型(Human Factor Ergonomics)

考慮到業主實際運維需求,可以對分類閥門進行集中檢查人機工程,對常用及重要閥門的操作設計檢查。包含人物內置了28種常用操作姿勢,并按照各個地區的人種高度差異可以自主調節。

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  • 移動端瀏覽三維模型和查看工程屬性

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  • 多人協同審閱

提供一種全新的交互方式,團隊成員可以在一個集中的工作空間中實時對項目內容進行查看、交流,加強項目團隊 成員之間的協作,提高設校審工作效率。

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  • 項目管理

以項目為單位管理工程內容、項目成員、流程和權限等

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  • 三維模型審閱

平臺允許對審閱的三維模型添加紅線批注,增加評論,并將評論輸出為評論報告,以供設計人員修改模型或進一步溝通。

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  • 校審意見的流轉通過一個閉環操作,以確保所有意見都得到處理:

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  • 平臺提供了常用的模型操作功能,包括隱藏、隔離、透明、剖切、變色、測量等,便于用戶在校審時對模型內部進行檢查:

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完善的用戶體系

平臺帶有完善的用戶體系,可根據需要創建公司組織架構和用戶,用戶在不同的項目中可以有不同的角色,以便為其配置目錄和文件的權限。

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同時平臺還帶有批量導入用戶功能,在創建公司組織架構后,可以通過Excel文件批量導入用戶。

目錄和文件權限控制

平臺提供了目錄權限控制功能,可以控制用戶對目錄的瀏覽和上傳權限。

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同時平臺還提供了文件權限控制功能,可以控制用戶對文件的瀏覽、修改和下載權限。

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文件版本控制

平臺提供文件版本控制功能,可隨時查看各個版本的模型和文件,比較設計變更。

工廠目錄結構

平臺提供標準的目錄結構,保留了在設計過程中設定好的目錄結構。

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屬性查看

平臺能夠查看三維模型中儲存的工程屬性,所見即所得。

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支持關聯文件

平臺提供文件關聯功能,可將文件關聯到模型對象上,方便其他人員查詢。可實現在項目進行過程中收集數據,為將來的數字化移交打開堅實的基礎。

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關于達美盛


北京達美盛軟件股份有限公司(以下簡稱“達美盛”,股票代碼:430311)是一家專業的基礎設施領域數據可視化技術及應用供應商。公司致力于通過自主核心技術,基于基礎設施設計、施工和運維的大數據,用創新手段聯結空間(三維)、物(設備)與人,提供可視化的全生命周期資產管理與價值提升解決方案。

達美盛通過十多年技術打磨和經驗累積,創立“三位一體”產品和服務:

“1”個引擎——全球領先的全兼容輕量化三維可視化引擎eZWalker。

“2”個平臺——BIMCenter建筑/PIMCenter工廠大數據可視化管理平臺。

“3”個應用——項目管理系統、協同管理及移交系統、資產管理系統。

達美盛是國家高新技術企業、中關村高新技術企業,通過了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等質量體系認證;榮獲2016年度最佳數字化工廠服務商、2016年度“基礎設施可視化資產管理最佳應用獎”;下屬子公司四川達美盛工程設計有限公司具備石油天然氣設計資質。


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