化工设备数字化设计工作平台的开发及工程应用
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完成单位:华陆工程科技有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-521
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
任 超、余萌韡、李会强、吴 量、张 松、张 旺、王 汤、鲁岩杰
石油化工静设备传统设计工作有三个特点:一是设计计算和图纸绘制繁琐,设计人员将计算、查图及工程经验等数据通过人工进行整合,完成设计工作。二是工作信息孤立,设计参数、技术标准、工程经验等数据由人工串、并联,产生大量离散、非结构化数据。三是数字化设计基于二维图纸由三维设计软件进行设计,模型文件在数字化工厂中交互性差、修改困难。传统静设备设计工作模式下产生人工占比高,数据利用率低,重复性高且易出错;传递有效性差,缺乏连贯性;三维模型数据量大、修改困难,复用率低等问题。
化工设备数字化设计工作平台改变了石油化工静设备传统设计工作模式,采用数字化手段,从静设备设计工作入手,对静设备外形尺寸、管口位置等参数和相互之间的逻辑关系建立数学模型,以核心参数及坐标矩阵的形式将静设备三维模型数字化。为解决重复性设计和二维绘图问题,基于静设备核心数据和三维设计软件,二次开发了一批API程序,包括装配体建模、参数化设计、自动绘图、自动标注等模块。最后按设计管理集成设计、校核和审核流程,增加设计进度可视化、权限管理、静设备数据分析以及静设备数字化交付等功能。
本平台相关功能在石油化工静设备设计、管理及数字化交付等领域具有广泛的通用性和应用前景。
在模型方面,通过平台将静设备模型数据输出至通用S3D/PDMS工厂设计软件,模型在软件中可实时编辑,满足数字化设计的要求,单台设备模型设计平均为1h(人工时),较之前有极大提升。
在智能化设计方面,平台集成设备参数化设计功能,可实现设备结构参数化设计及二维图纸自动绘制,并集成了一批常用专业工具。
在数字化设计及交付方面,提升了设计效率和专业协同,为静设备专业的数字化改革提供了思路和方向,推动设计规模化产业化。
与国外工厂软件的设计方式对比,本平台更注重专业协同,按国家标准自主定制开发的设计逻辑,以数据流串、并联多个商业软件,支持模型数据导入常用三维工厂软件。
本平台由华陆自主独立研发,目前已在七十余个项目中使用,设计模型6000余台,节省约28000+人工时,折合约400余万元,支撑应用的项目先后获得多项国家、省部级奖项。本平台目前已申请软件著作权2项,获批1项,发布公司标准2项。组织牵头编写的国内首部《静设备专业数字化交付执行标准》T/HGJ 14340-2024,已报批工信部,即将发布。