【正文】 合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C（Computing、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。 其中，設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)描述了企業(yè)設(shè)備設(shè)施的本體數(shù)據(jù)和活動(dòng)記錄，相比側(cè)重財(cái)務(wù)管理的資產(chǎn)類數(shù)據(jù)，更關(guān)注對(duì)維修維護(hù)、安全運(yùn)行等業(yè)務(wù)的支撐。3. 范圍與邊界 智能工廠的核心是CPS，而CPS的基礎(chǔ)是數(shù)字化，數(shù)字化過程可以縮短，但不可跨越。 通過一致性校驗(yàn)檢查系統(tǒng)信息（如工藝流程、腐蝕回路）與數(shù)字工廠三維模型的一致性。同樣的，將工程級(jí)三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)運(yùn)營(yíng)階段的設(shè)備設(shè)施本體數(shù)據(jù)構(gòu)建和維護(hù)過程，可以很好地保證數(shù)據(jù)質(zhì)量：解決數(shù)據(jù)完整性與可訪問性的矛盾 在日常工作過程中，一線業(yè)務(wù)人員描述零部件或部位時(shí)，類似“爐201頂空氣預(yù)熱管線出口第一道閘閥”、“P201北側(cè)第三根柱子管廊上去罐區(qū)V402的送料管線上的彎頭”的空間位置描述是溝通的主要方式。三維數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)模型可以完整地描述設(shè)備設(shè)施的數(shù)據(jù)范圍：M solutions. It provides every worker with an intuitive, seemingly “real world” portal into all of the organization’s asset information. And, this information is presented in the context of a “virtual” plant which helps them appreciate the full implications of every piece of data.基于三維數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)管理解決方案是設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理的最佳實(shí)踐。其本質(zhì)是通過創(chuàng)新的數(shù)據(jù)組織方式，記錄和管理著物理工廠所有設(shè)備設(shè)施的本體數(shù)據(jù)和活動(dòng)記錄，這些數(shù)據(jù)始終與物理工廠保持同步，并以虛擬現(xiàn)實(shí)的交互方式呈現(xiàn)給用戶?！?ARC咨詢集團(tuán), 2010年7月 設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)的落后現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)普遍缺乏足夠的關(guān)注和投入。ARC集團(tuán)的研究報(bào)告指出，落后的設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)是導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施管理諸多問題的根本性因素。相應(yīng)的，設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)在建設(shè)、運(yùn)維直至報(bào)廢的全生命周期過程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，形成了設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化的加劇，以及大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)資產(chǎn)對(duì)于企業(yè)的價(jià)值日益凸顯。Studies have identified一方面，企業(yè)在經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)方面持續(xù)投資，形成了完善的管理體系——部署ERP、PI等IT系統(tǒng)，建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)維護(hù)制度。三維數(shù)字工廠是人和實(shí)物資產(chǎn)間的全新紐帶，如同互聯(lián)網(wǎng)改變了人與人的互動(dòng)一樣，三維數(shù)字工廠將會(huì)改變?nèi)伺c物理工廠的互動(dòng)。——ARC Advisory Group, 2009 從工廠裝置系統(tǒng)單元設(shè)備管線零部件連接，完整描述從工廠到零部件及連接部位的粒度；三維數(shù)字工廠正是基于這一理念，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將資產(chǎn)密集型裝置的所有設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)可視化，為一線業(yè)務(wù)人員提供最直觀、自然的數(shù)據(jù)訪問體驗(yàn)，從而徹底解決復(fù)雜編碼系統(tǒng)帶來(lái)的混亂和低效等問題。 通過內(nèi)置材料標(biāo)準(zhǔn)、等級(jí)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)匹配合規(guī)的設(shè)備設(shè)施規(guī)格屬性，自動(dòng)校驗(yàn)規(guī)格屬性錯(cuò)誤如管道材質(zhì)的等級(jí)合規(guī)性、法蘭墊片的規(guī)格匹配等； 如同經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”目標(biāo)的重要基石，是企業(yè)十分寶貴的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。 ARC（ARC Advisory Group）：企業(yè)咨詢公司，為制造商和供應(yīng)鏈廠商，以及技術(shù)投資者提供特定業(yè)務(wù)或行業(yè)問題的答案，包括新產(chǎn)品介紹、盡職調(diào)查、制訂生產(chǎn)和IT策略、技術(shù)架構(gòu)的規(guī)劃、項(xiàng)目規(guī)劃以及過程支持。 設(shè)備拆解模型：根據(jù)企業(yè)提供的設(shè)備裝配圖，在工程設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行設(shè)備拆解建模，將設(shè)備零件和細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來(lái)。簡(jiǎn)單地講，工作流程就是一組輸入轉(zhuǎn)化為輸出的過程。通常用管架、管墩或建筑物做支撐。ID(或PID)。 三維數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)組成包括本體數(shù)據(jù)和活動(dòng)記錄兩個(gè)部分，前者描述了設(shè)備設(shè)施的功能、設(shè)計(jì)性能、結(jié)構(gòu)、使用說(shuō)明等信息，應(yīng)采用數(shù)字化交付或數(shù)字化重建手段完成數(shù)據(jù)的構(gòu)建和校驗(yàn)；后者描述了設(shè)備操作、檢驗(yàn)、維修活動(dòng)的記錄，應(yīng)采用支持各專業(yè)活動(dòng)的IT系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、校驗(yàn)工作。 從技術(shù)架構(gòu)的角度，企業(yè)的傳統(tǒng)IT應(yīng)用系統(tǒng)主要以服務(wù)企業(yè)內(nèi)部用戶為主，其特點(diǎn)是專業(yè)系統(tǒng)數(shù)量多、業(yè)務(wù)交叉、采用獨(dú)立系統(tǒng)集成架構(gòu)，其缺點(diǎn)也非常明顯：剛性強(qiáng)、信息孤島明顯、難以快速變化、維護(hù)成本高，無(wú)法支持快速變革的新業(yè)態(tài)。數(shù)字化系統(tǒng)（Digitizing System）DS（Digitizing System）數(shù)字化系統(tǒng)，提供多源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等功能，用于構(gòu)建設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)的本體數(shù)據(jù)，提高數(shù)字化成果質(zhì)量、提高數(shù)字化工作效率。企業(yè)在設(shè)計(jì)IT架構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循二者相容并存的原則，結(jié)合二者的優(yōu)勢(shì)為企業(yè)服務(wù)。 實(shí)施原則注重實(shí)效、前瞻性強(qiáng) 三維數(shù)字工廠和智能工廠是企業(yè)演進(jìn)的目標(biāo)，是方向。同樣，三維數(shù)字工廠也需要建立完整的運(yùn)行維護(hù)機(jī)制，以確保其作為基礎(chǔ)設(shè)施能持續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。三維數(shù)字工廠的建設(shè)不是一蹴而就的，是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)、動(dòng)態(tài)變化的進(jìn)程，不但需要在使用中長(zhǎng)期維護(hù)、治理，確保建設(shè)成果持續(xù)發(fā)揮效益，而且必須滿足企業(yè)發(fā)展、業(yè)務(wù)調(diào)整和信息技術(shù)發(fā)展的訴求，伴隨企業(yè)成長(zhǎng)并長(zhǎng)期支撐。由于企業(yè)設(shè)備設(shè)施資料基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，情況復(fù)雜，本體數(shù)據(jù)構(gòu)建的工作量大。 采用“工程技術(shù)路線”，利用工程設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建本體數(shù)據(jù)，借助設(shè)計(jì)領(lǐng)域數(shù)十年三維數(shù)字化技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，從數(shù)據(jù)模型、合規(guī)性校驗(yàn)等根本性技術(shù)上保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。 在工程建設(shè)期，要求總包、設(shè)計(jì)、施工等參建方全面參與到數(shù)字化交付過程中，通過合同約束其交付物范圍、質(zhì)量和格式；執(zhí)行過程中著眼于過程控制，配合工程建設(shè)期智能化應(yīng)用及時(shí)檢查，確保數(shù)據(jù)資產(chǎn)的完整性和質(zhì)量。 優(yōu)先選擇以平臺(tái)為中心的IT架構(gòu)，通過對(duì)原有應(yīng)用系統(tǒng)的集成和交互升級(jí)，充分利用原有系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)的同時(shí)提高其可用性。 重點(diǎn)關(guān)注架構(gòu)與平臺(tái)軟件的開放性和持續(xù)發(fā)展能力。 評(píng)估與改進(jìn)三維數(shù)字化實(shí)施宜采用PDCA循環(huán)的管理方法，逐步體現(xiàn)、評(píng)估三維數(shù)字化成效并持續(xù)改進(jìn)： A階段，將優(yōu)秀實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)化并復(fù)制推廣，將遺留問題轉(zhuǎn)入下一個(gè)迭代，如此循環(huán)，周而復(fù)始，螺旋上升。借助集團(tuán)公司智能化建設(shè)規(guī)劃的時(shí)機(jī)，該企業(yè)啟動(dòng)了基于工程技術(shù)路線的三維數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目，希望借此對(duì)設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行治理，并構(gòu)建統(tǒng)一工作平臺(tái)。 搭建三維數(shù)字化平臺(tái)，與原有應(yīng)用系統(tǒng)集成，在此基礎(chǔ)上建設(shè)該裝置的多專業(yè)統(tǒng)一工作平臺(tái)。 復(fù)用已建三維GIS系統(tǒng)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，建設(shè)HSE領(lǐng)域的增值應(yīng)用， 通過直觀的方式展示給相關(guān)人員輔助其決策。實(shí)施過程1. 根據(jù)實(shí)施目標(biāo)，確定數(shù)據(jù)治理的范圍為和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為： o 單個(gè)典型裝置，質(zhì)量要求滿足全面、真實(shí)的工程級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；o 全廠區(qū)地形地貌、道路設(shè)施，質(zhì)量要求滿足與現(xiàn)場(chǎng)基本一致的仿真級(jí)要求。本次實(shí)施過程中，為充分利用該系統(tǒng)中的三維模型成果，將其中全廠地形地貌、道路設(shè)施、部分設(shè)備等數(shù)據(jù)導(dǎo)入到三維數(shù)字化平臺(tái)中。7. 基于平臺(tái)和典型裝置三維數(shù)字化模型，集成部分原有系統(tǒng)。模型粒度達(dá)到了目前實(shí)際業(yè)務(wù)中管理對(duì)象的最小粒度，比如：閥門、法蘭、墊片和焊縫，模型信息包括每個(gè)對(duì)象完整的工程設(shè)計(jì)屬性以及對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系。 實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)了諸多數(shù)據(jù)資產(chǎn)異常并一一修正，業(yè)務(wù)部門對(duì)此予以一致好評(píng)。應(yīng)用方面 建設(shè)成果包括設(shè)備域的動(dòng)設(shè)備管理應(yīng)用、腐蝕管理應(yīng)用以及安環(huán)域的幾項(xiàng)智能增值應(yīng)用：1. 動(dòng)設(shè)備管理應(yīng)用 動(dòng)設(shè)備管理主要以動(dòng)設(shè)備為管理對(duì)象，集成、記錄和顯示動(dòng)設(shè)備投用階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計(jì)與分析，為動(dòng)設(shè)備的故障預(yù)判和診斷，提升設(shè)備及零部件的可靠性提供數(shù)據(jù)依據(jù)。自動(dòng)提示設(shè)備維修過程中的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，保證維修質(zhì)量 在動(dòng)設(shè)備管理工作中，動(dòng)設(shè)備檢修過程中質(zhì)量并不受控，返工會(huì)時(shí)常發(fā)生，其主要因素是設(shè)備各部件的裝配數(shù)值不達(dá)標(biāo)，糾其根本原因，是因?yàn)樵O(shè)備種類繁多，關(guān)鍵控制指標(biāo)也各不相同，設(shè)備員并不完全了解和掌握關(guān)鍵控制數(shù)據(jù)，從而在維修人員維修時(shí)失去有效控制，造成部分設(shè)備維修不達(dá)標(biāo)，短期內(nèi)又出現(xiàn)故障。結(jié)合設(shè)備的本身?xiàng)l件，軟件可提供機(jī)型故障率，企業(yè)內(nèi)同類設(shè)備故障率、本機(jī)歷史運(yùn)行故障率等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，綜合分析設(shè)備運(yùn)行情況。建設(shè)成果除“應(yīng)用系統(tǒng)集成展示”、“提醒報(bào)警”等基本功能外，還包括：自動(dòng)推薦腐蝕速率預(yù)警的同機(jī)理設(shè)備，并自動(dòng)布點(diǎn) 為防止設(shè)備出現(xiàn)腐蝕泄漏等問題，需進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)厚檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)后某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)腐蝕速率出現(xiàn)高報(bào)預(yù)警，要檢測(cè)與該監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在設(shè)備同機(jī)理的設(shè)備，但