石化的数字化落后吗
前面北京寰球的一篇论文引起了大家的广泛关注,大家对于压力容器的技术发展方向充满了憧憬和想象。
其中谈到设计效率的提高,做了一些展望。
标准化,智能化,最终都会是数字化。
不止一次,设备专业的朋友对我说,石化行业太落后了,建筑行业早就实现了3D设计,住建部强制推行BIM,推进的速度很快。
其实这是一个误解,虽然建筑业数字化比较早,2002年开始Autocad公司就宣传BIM(Building Information Modeling,建筑业的数字化)是未来的方向,20年过去了,然而在设计院,主流还是Autocad的2D。
不过石化行业的数字化是后来居上,比建筑行业的BIM要先进的多。
也不是石化特别聪明,而是石化的特点决定的,主体结构的大量标准件,比建筑里的很多随心所欲的设计要更规范,更容易数字化表达。石化行业的建设周期比建筑要长,安全性要求更高,良好的设计能够降低更多的成本,所以也有动力做的更细致。再者,业主需要模型运营,愿意付费,综合成本下来,数字化对业主方更有用。
其先进性也表现在:
石化行业的数字化从一开始就是正向设计,也就是说,不是先2D出图再翻模成3D,而是3D抽图成2D。
石化行业的的数字化是工程公司,设计院主动的选择,因为真的能提高生产效率,也因为业主真能够降低整个运营成本,30%,60%,90%的模型审查方式非常适合数字化。
反观建筑行业,现在还有很多是先2D把图出完,有空了再去3D翻模。因为2D出图有非常多的方便的二次开发工具以及套图,可以在极短的时间内实现出图,实现高周转。甲方贷款的资金成本很高,早一天建造,就早一天回款。而3D是一个精细活,建模、改模、协调需要很长周期,正向设计所需要的时间将会成倍增加,最终可能导致效率的底下。
无法想象一项新技术的展开,增加了工作量,提高了对人员的要求,提高了软件费用,设计费用还逐年降低,最终竟然无法提高设计效率!
对于甲方来说,BIM模型意义不大,看也不看,直接让施工单位看。施工单位弱的看不懂,强的不需要看。模型只能拿去评奖,没有真正发挥作用。
因为无法提高设计效率,造成了BIM需要住建部需要一再强制推行,并出了大量的配套规范。
所以可以看到建筑行业非常奇葩,一方面住建部强制推进BIM,软件,规范都安排上,必须要数字化,另一方面为了项目正常运行,往往是2D图出完了,再把BIM外包给建模公司,从设计院到甲方到施工方对于BIM没有上心的。
当年CAD能迅速推广,是因为比传统绘图板,其设计效率极大提升,是大家主动拥抱新技术,不是靠强制推行。而建筑的BIM20年的发展,还有待于更进一步提高设计效率。
不能正向设计,并提高效率的数字化,是伪数字化,从这点出发,石化的数字化,是比建筑行业要先进的。
石化的数字化一直是实践走在规范前面,工程数字化交付标准也在推进,不过一般给业主的模型也往往比规范更细致,更符合业主的需求。
数字化往事
在十年之前,工程公司设计院的数字化风起云涌,业主要求项目的3D模型必须要和实物完全一致,配管首先利用三维软件实现了配管的数字化交付,降低了错误率,提高了工作效率,业主也非常满意。所以公司决定要加大数字化的研究,利用先进的工具,提高技术竞争力,数字化交付开始蓬勃展开。
公司的大领导紧抓数字化交付,经过一段时间,公司的数字化进展很大,不过也发现一个很严重的问题:
为什么配管,仪表,结构,电气等专业都能在数字化的版图中,唯独静设备游离在数字化的3D模型之外!
唯一一个无法数字化的专业,很尴尬!
为此,大领导责令设备主任和年轻骨干研究如何将设备也参与到数字化之中,需要费用批费用,需要人给人,如果市面上有的软件,就买软件。
设计院需要全面数字化转型,不能进行数字化转型的企业和专业,将会像诺基亚一样被淘汰。
设备室领导也极度焦虑,经常反思:我们是不是落后了?是不是别的行业更先进,别的专业更先进?
经过调研,也邀请了几家行业内有名的三维软件或者计算软件的公司交流演示,与其他专业也讨论了数据传递和工作流程的优化。
最终发现,市面上没有成熟的方案低成本的解决设备专业设计数字化设计的问题。
非不为也,实不能也!
设备数字化的难点
为了让设备专业参与到数字化中,预想了很多种方法。
方法1:设备到配管软件里建模?
设备到PDMS和SP3D建设备的模型,分担配管的工作。但是发现协同不好办,而且配管专业认为不必要,配管专业用简单的几何模型就凑出了设备,管口只关心连接尺寸(接管直接怼到设备中心),细节的建立成本太高而且必要性不大。
方法2:设备单独建3D模型传给配管?
设备专业用soildwork做3D模型,花了几天时间。文件给配管,配管嫌太大,带不动。设备自己想用这个模型,深化利用一下,发现图纸还得另外出,不禁大问一声,花了几倍的时间,同样的效果,这么折腾到底为了个啥?
方法3:利用市面上的辅助3D软件建模后传给配管?
市面上的插件快速生成3D模型,有的还能生成一些2D图。然后将3D模型交付给配管。配管说这个模型只是站位,不带属性,不如自己建的带属性的模型好用,以后还方便配管抽图。而且出的2D设备图,设备专业也不习惯,最后也做罢了。
所以从逻辑上来说,对于设备的数字化,如果不影响设计效率甚至提高设计效率,3D必须要用非常简单的方式生成,能够自动出2D图纸,并且模型能轻量化的转到配管软件PDMS或者SP3D中去。
当然最好的场景是,计算+三维模型+出图+制造+运维一起,无缝连接。
这一点,其实不是公司能不能做到,而是全世界同行有没有能够做到的。
配管能够用3D,不是配管专业的人牛,而是配管标准化高的特点以及配套工具能够支持。
压力容器作为非标设备,其标准化程度不是特别高,各个厂家3D软件又没有达到真正能够实现提高效率。
所以,实现数字化的真正困难不是没有意识到数字化的重要性,而是:
缺乏数字化的软件工具!
设备数字化的展望
如果一款软件,能够低成本的解决设备的数字化,它将有什么功能呢?
1. 能够参数化建模,而不是像从soildwork一样,从草图开始绘制。通过简单的结构组合能搭起90%的设备模型,降低使用人员的难度。
2. 轻量化的3D模型,自主的3D引擎,无需借助soildwork,UG等大型通用3D平台生成3D模型。
3. 深度结合压力容器规范,通过选择规范,型号,生成对应的模型,并通过参数修改模型。
4. 能够3D转成2D的图纸,并且图纸表达能够为大家所接受。
5. 能够读取常用的计算软件,比如HTRI,SW6, PVElite,PVdesk的模型,生成3D模型和2D图。打通上下游数据,成为数据中转站。
6. 能够输出成别的3D通用格式,导入soildwork等通用三维软件。
7. 能够输出到PMDS等配管平台,轻量化应用。
8. 能生自动成设备的重量和材料清单,能够设置设备焊缝,供设备估重,报价以及焊接量评估。
等等。。。。
的确充满想象力,在各个设计院支持,行业专家和计算机图形学大神的通力合作下,一款压力容器数字化的软件将会很快发布:
参数化建模:
通过模型搭接成复杂设备:
直观的布管
转出成soildwork:
敬请期待......
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