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工厂数字化解决方案范文第1篇
从“信息化电厂”到“智慧电厂”之路
“信息化电厂”由传统电厂通过使用常规信息化技术,如ERP、OA、企业邮箱、门禁、视频监控等构建而成,旨在通过一系列信息化技术,提高日常工作效率和质量。但在实际应用中,由于信息未实现对象化、关联化,往往存在信息孤岛,各自为战,效果不甚理想。
而“数字化电厂”基于流程工厂数据模型国际标准的工厂信息库等信息系统形成的包括图纸文件、数据、逻辑和物理模型相互关系的对象化和结构化的电厂信息模型环境,打通信息孤岛,使业主在拥有物理资产的同时也拥有对应的信息资产。
“智慧电厂”是在“数字化电厂”基础上,利用“互联网+”技术,开发智能化信息资产管理手段,如云计算、大数据、物联网、移动终端、智能应用(云大物移智)等,对电厂全生命周期中所有静态和动态信息的综合展示和智能分析管理,从而形成完整“智慧电厂”,并对全生命周期中的各项活动提供有效支持。
当前电厂信息化现状及对策
目前国内大部分电厂都建立了一些信息化系统,但是普遍面临缺乏信息资产管理标准(信息没有标准化);缺乏对象化、结构化基础数据(信息没有结构化);信息共享程度不高,缺乏可视化静态和动态信息综合智能分析管理手段(信息没有智能化)等问题。
针对国内电厂信息化现状,电厂信息化管理者应该从信息标准化、信息数字化、信息智能化三个方面着手,从根本上解决电厂当前存在的问题。
WIZ工程全生命周期智慧解决方案
WIZ解决方案采用多维信息模型集成技术,在项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段,对工程对象物理特征和功能特性信息通过数字化及可视化方式,实现全生命周期的多维信息模型数据共享,并支持对环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟,为全过程的方案优化和科学决策提供依据。
WIZ解决方案在项目的基建期,通过KKS协同编码系统和三维数字化建模,提供精确材料统计,减少现场碰撞返工,缩短工程建设安装周期,提高建造质量,并减少现场管线管材、支吊架、电缆桥架及电缆电线和其它安装材料的浪费,降低工程造价、缩短建设周期,为业主赢得可观收益。
基建过程中,结合ISO 15926流程工厂数据模型国际标准和GB 32575发电工程数据移交国家标准,通过数字化移交和配套设计评审运用,一方面可以从运行维护角度改进设计,另一方面为调试运行维护提供颗粒度可拓展的基础对象化、结构化资产数据。
WIZ解决方案在运维期通过虚拟现实系统提供仿真、验证和虚拟培训,利用智能传感器采集设备运行数据,并结合设备维护数据、DCS设备实时数据、安全分析数据、自动控制数据等不断变化的动态数据,将静态的工程基础信息与动态的工程运营信息结合起来,打通项目周期的信息流传递过程,为企业的运营管理提供有力的信息支持。
WIZ解决方案为企业带来的效益
北京京能集团高安屯燃气电厂采用WIZ Solution智慧解决方案,在基建期通过不断三维碰撞检查报告,指导现场施工作业,优化人力安排,缩短了现场施工工期,提高了工程质量,避免潜在的施工风险,综合效益巨大。协助工程建设共计检测出碰撞 520 余处。按照国内电力建设工程碰撞统计标准,平均 3.5 万每处的费用计算,为公司减少了直接经济损失1925 万元。
工厂数字化解决方案范文第2篇
色彩管理:飞向云端
色彩管理是高品质印刷实现的必要手段,它不光是要求能实现色彩的准确再现,而且也要满足顾客生产时间越来越短、周转时间越来越快、印刷内容也必须更加符合数字生产等的要求,而这些都需要相关技术在速度、质量和应用范围上进一步提升。此次展会上,展出了色彩管理解决方案的厂商有两类:一是专注于做色彩管理解决方案的公司,如爱色丽、GMG、CGS、FFEI;二是为了完善自身工作流程而推出色彩管理产品的公司,如柯达、富士胶片。这些厂商推出的色彩管理解决方案体现出以下特点。
1.色彩管理与网络印刷的全面结合,使得色彩管理的工作不再从印刷企业的印前工序开始,而是前移到客户端,从而提高了印前处理的效率
随着网络印刷的兴起,色彩管理从印刷企业的印前工序前移到了客户端,实现了远程打样和监视打样等,典型的代表产品是GMG ColorProof 5.3、CGS公司ORIS Color Tuner//Web网络远程印前软/硬双打样系统。
(1)GMG ColorProof 5.3:为客户提供网络客户端,用户首次可以从公司网络内的任何一台PC机或Mac机上创建、编辑和监视打样作业。因此,几个用户可以同时使用ColorProof。打印机的状态同样可以在网络客户端上查看,包括中断和取消打样作业选项,并且也可以通过一个网络客户端管理几套GMG ColorProof系统。
(2)CGS公司ORIS Color Tuner//Web 2.0:采用全流程的客户端/网络服务器端的架构,远程Web的作业提交和监控模式,通过ORIS Color Tuner//Web 2.0与互联网进行作业的控制与追踪,整合了ORIS Color Tuner、ORIS Soft Proof与ORIS Certified Proof的所有功能与优势,使得管理和监控全球的远程打样变得更容易。
2.色彩管理不仅是胶印的关注点,数字印刷、包装印刷等都已有了针对性的解决方案
在过去,色彩管理多见于传统书刊、商业印刷企业,而随着色彩管理越来越多地为数字印刷、大幅面印刷和包装印刷所重视,众多厂商已推出更具有针对性的解决方案。典型代表有GMG ProductionSuite、GMG OpenColor等。
(1)GMG ProductionSuite:专为大幅面喷墨打印市场研发的突破性解决方案,可为大幅面喷墨打印提供自动化的生产流程和可预见的生产效果。凭借循环校准专色、强大的编辑选项以及可驱动800种输出设备的特性,GMG为大幅面印刷建立了质量新标准。
(2)GMG OpenColor:是一款针对包装市场的革命性专色工具,它的重点在于在过程控制和专色通道的控制方面做得非常专业,可以在印刷色、专色和多通道高保真方面达到最精确的模拟,极大精简了包装打样的工作,节省了时间和成本。
(3)爱色丽i1专业色彩管理解决方案:主要包括爱色丽i1Basic Pro 2、i1Photo Pro 2、i1Publish Pro 2三款解决方案。i1 Basic Pro 2是一款适用于高端显示器色彩配置、显示器与打印质量检验、专色测量的基础解决方案;i1Photo Pro 2是为专业摄影人士设计的,用于管理从照相机到显示器、投影仪直至打印机的RGB工作流程。i1 Publish Pro 2适用于需要组织和管理整个RGB、CMYK和CMYK+N(CMYK加任何四色)摄影、印前或数字印刷流程的印前、图像和数字印刷专业人士。
3.众厂商力推色彩管理的云解决方案,让所有的操作者都可以使用色彩管理的相关数据
由于采用了云技术,因此色彩管理不再只是印刷企业印前人员的专利,而是可以将执行ICC标准的色彩管理文件上传至云端,在任何时候对所有采用ICC标准的输出设备都有用。代表产品有GMG CoZone、爱色丽PantoneLIVE、FFEI公司RealPro Colourcloud和富士胶片XMF ColorPath等云计算色彩管理系统。
(1)GMG CoZone:是一款基于云技术的软打样工具,目标群体覆盖整个出版产业链。GMG CoZone是广告、设计公司与印刷企业之间,品牌商与广告、设计公司之间,或品牌商与印刷企业之间沟通的桥梁。它包括CoZone_Collaborate、CoZone_Manage、CoZone_Deliver三个模块。其中,CoZone_Collaborate模块可帮助客户在云端对整个生产状态、生产数量以及最新的生产活动进行纵览;通过CoZone_Manage模块,客户能够将GMG色彩特性曲线应用到自己的文件中,而无须掌握丰富的技术知识或投入大量的资本;CoZone_Deliver模块则可通过在流程中加入GMG色彩打样解决方案来完成生产工作流程。GMG CoZone支持电脑、手机、iPad等多媒体电子设备。
(2)爱色丽PantoneLIVE:是爱色丽提供的一种基于云计算的颜色服务,对重要品牌的颜色标准提供即时访问。PantoneLIVE动态色彩生态系统实际上是一个基于云计算的、动态的、功能强大的印刷色彩数据库,包含了通过真实的印刷工艺,在真实的基材上采用真实的油墨所得到的色彩标准,这些色彩标准被储存在一个安全的、基于云计算的门户网站中,印刷企业和终端客户经授权后可通过这一网站进行集中式的色彩沟通,并获得相关的色彩数据,不仅能够保证色彩的一致性,而且有助于提高从最初设计到最终生产的效率、降低成本。
(3)富士胶片XMF ColorPath云计算色彩管理系统:可以帮助印刷企业跨设备(包括传统胶印机、数字印刷机、网印机)进行色彩管理,帮助印刷企业校准、遵从印刷标准,比如ISO12647-2。XMF ColorPath能产生装置连接的ICC文件和ISO TVI曲线,以便于印刷企业在不同的设备上仍能快速地同ISO 12647标准达到一致。
4.跨设备色彩管理的实现,为混合印刷提供了强有力的保证
随着传统印刷企业对数字印刷接受度的提高,“传统+数字”的混合印刷模式越来越受人们关注,在印刷企业的工作流程中可能会包括胶印机、喷墨打印机、静电数字印刷机、版式打样机等,如果每个设备都带有一组颜色标准工具,那么这些系统就会各成体系,加大出错的风险。drupa2012上,已有厂商推出了跨设备的色彩管理工具。代表有柯达ColorFlow、海德堡印通色彩管理解决方案等。
(1)柯达ColorFlow软件:这款软件可集成印刷环境中所有的色彩元素和设备,跨设备保证颜色的一致性。其整合了线性化曲线、色彩特性文件和颜色配方等各种色彩校正技术,通过色彩管理协调多个颜色系统及其内部关系,可自动进行色彩调整,确保打样、CTP输出和数字印刷机生产颜色的一致性。
(2)海德堡印通色彩解决方案:能够在整个工作流程中实现色彩的忠实再现。这个解决方案提供了一大批产品和解决方案,能够进行真彩色、低成本的生产。通过保证所有组件有效地一起工作以及精确的控制,能够得到最大可能的颜色忠实再现,在生产中优势明显。
当然,在新品浩如瀚海的drupa 2012上,展示在人们眼前的绝不仅仅是上述产品,但无论如何,从总的趋势上来讲,都体现出了色彩管理、网络印刷、云计算等相结合而实现的前后融通、跨设备融通的特点。
数字化工作流程:演绎全流程概念
有人说,数字信息使整个印刷业改头换面,其将工作流程的各个环节从头到尾衔接起来,以此来实现生产过程的自动化与标准化。正是数字信息的大行其道,让数字化工作流程真正从印前突围,走向了前至客户端,后至印后加工的“全流程”。这些流程大多采用模块化设计,能够适应数字印刷、网络印刷、包装印刷等多种印刷生产的需求。
drupa2012上,展出数字印刷工作流程产品的展商有海德堡、柯达、EFI、爱克发、富士胶片、XANTE、FFEI、惠普、施乐、杜邦等。从这些流程新品上可以归纳出以下特点。
1.数字化工作流程不再是印前的专属,“全流程”的概念和产品更能满足客户全数字化生产需求
数字化工作流程自提出之日起,虽然打着印前、印刷和印后全流程管理的旗号,但是前期还是以印前为主,后来随着JDF、CIP3/4等技术的融入,逐渐扩展到印刷。如今,从客户提交订单便已进入流程的控制范围,甚至可延伸到对印后的控制和管理,全数字化生产正在实现。如海德堡印通工作流程Prinect 2.0、EFI工作流程等。
(1)海德堡印通工作流程Prinect 2.0:在原有版本的印前、印刷和印后流程中加入了数字印刷管理模块、网络印刷管理模块和包装印刷管理模块以及MIS系统模块,进一步扩大了印通流程的控制版图。其中,网络印刷管理系统将印刷企业的工作延伸到了最前端的印刷买家,可以使印刷企业运营一个或多个在线商店——包括一个公众可以访问的网络印刷店面;数字印刷管理模块,在印前处理完成后,可以根据印刷的数量和具体要求来决定是进行数字印刷,还是进行直接制版和传统印刷。其中关键颜色管理功能,通过一整套的工作,包括调整印刷机和数字印刷机、生成ICC文件,进行色彩匹配等,让两种印刷方式印出来的产品颜色品质尽可能地一致。由于Prinect2.0采用模块化设计,印刷企业可以根据自己的需要选择不同模块,既可以只选择印前模块,也可以采用中央处理方式,实现MIS-网络印刷-印前CTP-数字印刷/传统印刷-包装印刷-印后的全流程管理。
(2)EFI工作流程解决方案:包括EFI Digital StoreFront、EFI Pace、Monarch print MIS systems、PrintFlow、Fiery中央生产流程工具的全流程解决方案。用户从EFI Digital StoreFront系统提交任务,依次通过EFI Pace(全集合、可扩展、基于浏览器的印刷管理软件)、EFI印刷信息管理系统(Monarch print MIS systems)、PrintFlow(灵活的生产调度控制系统)、RIP服务中心(Fiery服务器)后,处理好的图文信息被传送到数字打印设备,最终输出成品。该流程展现了EFI无缝衔接的数字化工作流程在节约时间、减少出错和浪费方面的超凡魅力。
2.混合工作流程解决方案全面满足客户全方位混合印刷生产的管理需求
此次展会上,随着“全民数字印刷”的浪潮掀起,不管是传统印刷设备厂商推出数字印刷系统,还是更多的传统印刷企业想采购数字印刷机,“传统印刷+数字印刷”的混合生产模式将结束传统印刷与数字印刷的市场之争,使之能和平相处、互补市场。与混合印刷生产相对应的,得益于MIS系统的发展和应用,既能管理传统制版印刷生产、又能管理数字印刷系统的数字化工作流程,也已成为本次展会的亮点。例如柯达统一工作流程解决方案、富士胶片XMF V5等。
(1)柯达统一工作流程解决方案Unified Workflow Solutions:为整合所有的系统和信息而设计,包括柯达达尔文VDP软件、网络印刷解决方案、印易通工作流程、PressProof软件、ColorFlow软件、潘多拉连晒软件等,将印能捷(Prinergy)商业工作流程与InSite印前端口系统连接起来,再结合Darwin可变数据和Kodak网络印刷方案,可实现胶印、柔印和数字印刷等多种方式的印刷。
(2)富士胶片XMF V5:XMF ColorPath的核心色彩能力通过XMF ColorPath Organizer模块纳入XMF V5工作流程中,该模块为用户提供了能够对不同类型的作业进行色彩管理的能力,并在整个XMF工作流程系统中担任色彩控制的角色。
3.流程的兼容性更高,支持行业标准,能够兼容其他合作伙伴的模块、软件和硬件,使得客户可以充分利用现有设备
原有的数字化工作流程针对性或者说排他性很强,印刷企业往往引进某个厂商的CTP设备后就必须引进其数字化工作流程,而现在随着JDF和PDF标准为各个厂商所接受,同时本着为客户节省成本,提高投资回报的观念为上,新推出的工作流程往往能够兼容其他厂商的某个模块化解决方案或设备,如HP SmartStream、柯达统一工作流程等。
其中,HP SmartStream作为惠普引以为豪的端到端工作流程组合方案,包含了合作伙伴解决方案,从订单提交开始,到全面的文件处理、可变数据管理、拼版以及图像管理、印后管理均能完成。其支持普通商业印刷、直邮、出版、照片、标签和包装市场。
4.细分的流程软件、模块更加有针对性,功能更强,能集成到现有的工作流程中,使印刷企业在实现数字化工作流程方面有更多的选择
工厂数字化解决方案范文第3篇
“软件是一种无形的东西,我们可以通过语言来描述它,谈论它,却始终没有一个实景看到它,”2013年12月,Siemens PLM Software大中华区首席执行官兼董事总经理梁乃明在参观完西门子工业自动化产品成都生产研发基地(以下简称SEWC)后感叹道:“今天参观的工厂让我们能更加容易、更直观地看到软硬件的结合。”
SEWC是Siemens在德国之外的首家数字化企业。在该企业的数字化企业平台中,包含企业层、生产管理层、操作层、控制层、现场层和生产流程几个部分构成,其中,Siemens PLM Software的系统软件(NX、Teamcenter和Tecnomatix等)与Siemens的PLC、工控设备等一起,搭建了一个完整的企业业务的全数字化平台和物理执行平台,真实展现了未来工业企业数字化、自动化、绿色化和虚拟化的特征。
2013年10月底,西门子股份公司管理委员会成员、西门子工业业务领域首席执行官鲁思沃教授在中国工程院主办的交流会议上首次谈到了“工业4.0”的话题,他认为,在“工业4.0”时代,虚拟世界将与现实世界相融合。通过虚拟生产结合现实的生产方式,未来制造业将实现更高的工程效率、更短的上市时间,以及更高的生产灵活性。
事实上,最早提出“工业4.0”想法的是德国的一些政府研究机构,“德国政府所提出的工业4.0核心是Cyber-Physical System(信息物理融合系统),如今还只是一个愿景,但Siemens PLM Software今天和明天所做的事情是:全面整合优化产品生命周期和制造的生命周期。”Siemens PLM Software大中华区售前技术总监方志刚在接受采访时将所谓“工业4.0”做了更现实的解读。
笔者就工业4.0的话题对梁乃明和方志刚进行了采访。
CAD杂志:Siemens PLM Software在“工业4.0”中发挥着怎样的作用?
方志刚: 第四次工业革命的基础是虚拟世界和物理世界的整合。Siemens PLM Software负责虚拟世界的产品生命周期管理,具体包括设计、制造、仿真一体化软件NX,全生命周期管理软件Teamcenter和数字化制造软件Tecnomatix。而西门子的数字化企业解决方案将现实和虚拟的生产世界相结合,着力推动制造业未来的发展。其持续的创新能力、完整的产品线和丰富的行业知识,为“工业 4.0”的到来奠定了坚实基础。
CAD杂志:此次SEWC展示的数字化工业企业是采用西门子的软硬件产品共同构成,对于其他寻求改造升级的企业来讲,如果采用其他的硬件设备,是否会影响Siemens PLM Software的软件产品在数字化工厂建设当中发挥的作用?
梁乃明:在集成方面,SEWC是最佳的一个例子——用Siemens的产品生产Siemens——这是用自己最好的科技实践出来的,也可能是最容易,或者最完美、最简洁的解决方案,当然这并不绝对。今天Siemens PLM Software的软件研发是采取开放式平台,例如Teamcenter不仅可以管理NX产品的数据,也可以管理我们竞争对手的研发数据。所以,从我们的软件开发理念来讲,我们是开放式的平台。当然,有些客户希望进一步提高开放的程度和深度,但是,越开放的代价就是执行起来越复杂,挑战就越多,集成方面的成本、维修、运营的挑战都会加大,因此需要控制在一定的范围内。总地来说,我们希望以我们的经验和专业知识在西门子内部开始率先实施SENC这样一个代表性的案例,给我们国内的客户做一个样板出来。但是并不表示我们只能基于Siemens的硬件系统来建设数字化工厂的。
CAD杂志:那些想要建设数字化工厂的企业,应该具有怎样的信息化基础?这些企业是否需要采用SiemensPLM Software的全套软件产品?
方志刚:信息化的基础没有明确的要求。一般来讲,信息化要求标准化、精细化和透明化,在一个管理粗放、不透明、不规范的企业推行信息化的挑战相对要大一些。Siemens PLM Software有实力、有大的格局,忠实地实行开放系统战略,不会要求客户采取全套软件产品,我们可以根据客户的需要对产品进行配置、剪裁和配置,为客户提供投资回报最优的解决方案。
CAD杂志:Siemens PLM Software是否会对针对构建数字化工厂的需求推出更具针对性的解决方案,以减少在构建全数字化工厂过程中的软件重新配置?
方志刚: 是的, Siemens PLM Software从两年前开始加强了在行业解决方案的投资,目前推出了一系列“行业催化剂”软件包,基于我们的标准平台,可以减少客户的投资并加速实施,早日实现业务价值。
CAD杂志:您认为信息化手段对于现在的企业意味着什么?
梁乃明: 我认为, 其实IT 是支持任何一个现代企业持续性发展的一种手段,在今天,假如没有IT这样的手段, 企业则很难发展到一个很大的规模。所以,也可以说IT是一个服务支撑的平台。现在IT的科技手段在整个企业中的地位, 就如同血管对于人一样重要。一个企业要不断地有创新, 这是企业生命的源泉。比如Teamcenter就是一个围绕产品的信息化平台,让企业全体员工可以进行资源共享和分享,缩短研发、仿真、制造的时间、提高质量,这些都是不断地通过IT的科技手段得以实现的。
工厂数字化解决方案范文第4篇
虽然数字化工厂是要在产品制造上打通虚拟与现实,但真正实现这一个目标显然还要假以时日
本刊记者 冯宗智
时下,企业竞争异常激烈。比如,一款手机如果晚上市一周,很可能让企业损失惨重。
对制造业而言,时间就是金钱。制造业的发展趋势显然有两个显著的特点:一是个性化增多,二是产品生产周期缩短。
那么,如何缩短产品的开发周期呢?”全球制造业巨头西门子给出了自己的答案――“数字化工厂”,这也被称为“西门子之道”,包含有两个方面的内容:一是数字工程,即通过虚拟制造技术对生产过程仿真,来提前解决实际生产中可能出现的问题,利用计算机技术优化实际生产过程以及整个生产系统的性能;二是未来工厂,这依赖于集成系统、自动化以及强大的信息网络技术。
坦率地说,西门子在制造领域可以说是独步天下,但在产品软件设计上就没那么在行了,为了解决这一难题,2007年5月10日,西门子完成对产品生命周期管理(PLM)软件和服务提供商UGS公司的收购,将其自动化技术产品线扩展到包括产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)的计划、设计和仿真等工业软件,UGS的产品使西门子的“数字化工厂”布局更加完整。
UGS已经更名为西门子PLM软件公司,并作为工业领域的一个全球分支业务展开运作。西门子PLM软件公司全球上海研发中心总监兼知识工程产品开发部主任徐居仁不无自豪地说:“西门子是全球一流的制造平台,UGS是全球一流的设计平台,两者的结合给数字化工厂打下了一个良好的基础”。
徐居仁介绍说,“我们用西门子的硬件和软件链接整个产品的设计和制造过程,这就使得全集成自动化客户得以从单一的提供商处获取完整的系统解决方案。”
西门子数控(南京)有限公司(SNC)正在全面应用这种“数字化工厂”的概念,西门子也有意把它打造成一个样板。但西门子数控(南京)有限公司(SNC)负责人坦承:“实施数字化工厂的阻碍还不完全在技术层面,因为它牵扯的不仅仅是工厂本身,还包括整个供应链,让人们改变观念和目前的操作方式是非常困难和花费时间的。”
工厂数字化解决方案范文第5篇
【关键词】数字化工厂 收益 分析
一、引言
“信息化带动工业化,工业化促进信息化”的国家战略已取得了世人瞩目的成就。信息化对于资产密集型、技术密集型,同时又风险密集型的石化企业来说,扮演着愈发重要的角色,信息化支撑石化企业在安稳长满优运行的道路上越走越快。“十二五”期间兰州石化投入大量的人力物力逐步建成了一百多套信息化系统,信息化对业务的支撑已经深入到企业的方方面面,但是依旧未能满足业务发展的需要,信息孤岛的问题也逐渐显露。为此兰州石化启动了数字化工厂系统建设,以期最大限度地满足业务需要、集成信息资源,减少信息孤岛,提升管理效率。新系统给企业能够带来怎样的价值,给企业管理带来怎样的改变,是建设新系统之前需要深入分析的课题。
二、数字化工厂概述
数字化工厂的概念最先是在制造业信息化建设中产生的,主要是解决产品设计和产品制造之间的鸿沟,使设计到制造之间的不确定性降低,使生产过程在三维虚拟工厂中得以检验,提前发现设计和生产工艺中存在的不足,从而缩短从设计到生产的转化时间。
对流程工业的石化企业而言,设计和生产的产品并不像制造业的产品那样有形和可装配,流程工业的数字化工厂所关注的内容发生了很大变化,主要关注在:集成设计、设备、运行等相关数据,在工厂规划、装置设计、工程建设、工厂维护、生产运行、员工培训、应急演练等业务领域,利用三维虚拟工厂实现对现实工厂立体式监控、浸入式交互和协同式管理。
三、成本实施的费用划分
分析兰州石化数字化工厂系统建设费用大体可分为三个部分:系统建设前、系统建设中和系统建设后。系统建设前的费用包括:系统前期技术调研、方案设计、技术咨询和查新检索等费用。系统建设中的费用包括:标准定义、硬件购置、软件许可、接口开发、客户化开发配置、初始培训、数据采集优化验证、历史数据迁移等。系统建设后的费用包括:软件维护、服务支持、新用户培训、系统改进、硬件维护、变更管理、数据备份等。
四、给企业带来的收益价值分析
(一)直接收益
1.流畅、优化的数据移交
当今各设计院工程设计已采用三维立体设计,装置在设计阶段已诞生了一套数字化的虚拟装置,这套带有各种工程基础数据的虚拟装置是炼化企业一笔丰厚的数字资产。但是企业实施数字化工厂系统之前,并没有一套合适的信息化系统来完整的接收这笔资产。工程移交还停留在纸质图纸移交方式,移交验收工作量大,很难高效校验图纸的完整性和准确性,也很难使这些工程设计数据在工程建设信息化管理方面发挥作用。通过数字化工厂系统建立了一个自定义的工程数据管理架构,并能固化复杂的校验规则,实现对装置工程设计资料的完整接收,和对移交资料的校验和分析,确保进入系统的数据完整、准确。工程数据电子化移交,使信息交接能力和质量得到极大提升。如德勤对澳大利亚WOODSIDE(乌赛石油公司)数字化工厂项目测算得到:一般每个装置的工程数据移交费用在100万到250万美元之间,实施数字化工厂系统用于数字化移交后,移交费用降到每个装置25万美元之内。
2.更高效的信息搜索方式
数字化工厂系统对公司业务流程的效率有着显著的影响,主要体现在节省了大量的时间。装置改造、设备维修、动火审批、危险源评估、预案编制、应急救援等管理方案的制定和决策的下达都需要大量的基础数据提供支持。数据分散,检索不便会导致决策的延迟,数据不一致、不准确、不充分会导致不恰当的决策和判断。数字化工厂系统导入了大量装置设计数据和设备技术数据,以及各种相关的建设、运维、安全数据,并通过集成各种生产运行相关的信息系统,使装置动静态数据得以进入一套系统中,数字化工厂系统在数据间建立复杂的网状关联关系,通过信息间的互校验和索引信息,保证了信息的单点查询、正确无误和高效检索,极大地减少了信息的检索时间。
如德勤对乌赛项目测算得到:用户用于搜索信息的时间从占用用户时间的40%降到20%,相当于每个用户平均每天节省3/4小时,搜索效率提升使用户平均可以提高10%的生产效率。在兰州石化各种工程资料和设备资料还是以纸质资料为主,在用信息系统有120多套,信息较为分散,信息集中对信息检索时间的节约效果将更为明显。
3.培训费用降低
数字化工厂系统为多种数据库和资料库提供了单一的存取点:ERP、仪表元件库、文档管理系统、2D和3D模型、生产运行动态数据、安全环保数据、设备检维修数据等大量的信息数据,整合到一个系统中,员工查询信息只需要熟悉一套系统,免去了对员工进行多个信息系统使用方法的培训。
数字化工厂系统在工艺培训管理方面,主要通过全装置三维模型,集成专业培训系统,实现应用场景、虚拟拆解、异常情况处理、模拟演练、HAZOP分析、知识管理及转移等员工培训功能,达到传统的培训无法达到的效果与目的。
培训时间的减少是明显的,如德勤对乌赛项目测算得到:实施数字化工厂以后对新员工的培训时间由20小时降到1.5个小时。
4.减少支持性应用程序数量
大量的信息化应用可以直接在数字化工厂系统上实现,如工作流配置和管理。同时数字化工厂系统对所管理的大量不同格式的资料可以在系统中直接打开,用户以网页形式在客户端直接查看资料内容,免去了客户端购买大量应用和浏览软件工具的费用,和这些软件的维护、支持费用。如德勤对乌赛石油公司数字化工厂项目测算得到:实施数字化工厂系统后,管理系统由253个降到18个。兰州石化员工多,各员工都有可能在系统中查询需要的资料,而这些资料格式多种多样,每种格式可能需要不同的打开和浏览工具,在所有客户端都配置这些打开和浏览工具,将是一笔巨大的软件费用支出,投入大,使用率却不高,造成了极大的浪费。数字化工厂系统能够减少这部分费用支出。
(二)定性与无形收益
除了可量化的收益,数字化工厂系统定性和无形收益还体现在:
1.信息质量的提升带来更安全的工作环境,降低应用错误信息的风险
基础信息进入数字化工厂系统需要通过自定义的校验规则的检验,集成多个信息系统的数据,数据之间也能够实现互验证,这有效地提升了信息的质量,同时信息的跨系统单点查询使一次查询所得到的信息更加充分,这为正确有效的决策提供了强大的支撑。有效地降低了不正确不充分的信息导致的决策失误。基于三维空间的灵活的信息展现方式,也使管理者对信息的掌控得心应手。
2.售出资产具有完善的移交与归档数据,使资产售出获得更大收益
数字化工厂集成了设备、装置基础资料,与ERP系统、MES系统、设备管理平台、预知维修系统、大机组检测系统等系统集成,加强了对设备、装置的全生命周期管理。在资产需要更新而出售旧资产过程中能够提供完善的移交与归档数据,更体现出公司对资产的细心和负责,这将使资产在售出过程中赢得客户的认可和信任,从而获得更大的收益。
3.工程数据的共享和设计成果的重用,节省更多的工程设计费用支出
数字化工厂系统能够完整地接收工程设计数据资料,包括工程设计库数据。进入系统的工程设计模型也能够导出标准的工程设计二维图,这使工程数据共享和设计成果的重用更加便捷。公司在装置改造、新建、扩建过程中可以有效地利用已有的设计成果,促进了设计的标准化,节省了更多的工程设计费用的支出。
4.设备采购、比选更具主动优势,节省采购成本
完整、准确,查询便捷的工程设计信息,使采购人员对设备原始设计参数和技术要求更加了解,更加清楚各种表象信息下,哪些技术要求才是需要重点关注的,这使采购人员在设备采购、比选过程中更具主动优势,采购到最适合需要的设备,节省采购成本。
(三)未来的机会
面对未来,数字化工厂系统提供了更大的应用拓展空间:
1.集成和拓展新的应用系统
数字化工厂系统是一个综合的集成应用平台,通过有限的二次开发可以实现更多的应用功能,这使未来需要新建的信息系统大为减少,降低了未来信息化建设的成本。
2.集成移动办公设备
数字化工厂系统集成移动办公设备,实现系统工作流各控制点的信息的自动推送和移动办公,使系统的使用更加便捷和高效,大大提升管理的效率。
3.采用RFID(射频识别)设备跟踪识别设备
采用RFID等物流网新技术,实现设备、车辆、人员在数字化工厂三维虚拟空间中的实时定位,有效地提升了公司对生产区域内各对象空间位置信息的掌控,更有利于工厂的安全运行。
4.集成视频和媒体库,使现实和虚拟更加融合、真实
通过集成遍布厂区的视频监控系统,实现虚拟与现实的便捷切换。系统可以联动各种生产运行数据、火灾报警数据、危险源监控数据,在这些数据出现异常时,自动定位异常位置点,显示实时视频信息,使异常的应对更加迅速高效。
五、总结
数字化工厂系统是一套开放的信息和应用集成平台系统,它提供了与现实工厂一致的三维虚拟数字环境,集成在虚拟环境中的海量数字信息使人们更轻松自然地理解并掌控现实装置,建立在之上的各种应用将为企业提供安稳长满优运行的信息支撑,为企业积累数据财富,并帮助企业持续降低生产运行和管理成本,其给企业带来的收益和价值将在企业未来发展中得到逐步体现,为企业管理提升提供强有力的信息支撑。
参考文献:
[1]管 政 企业信息化需提高投资回报 中国经济信息 2004 1期57-58
[2]李宗琦 企业如何评估信息系统的商业价值 微计算机信息2010 26卷1-3期 66-67
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