摘要：在各行各業數字化轉型的大潮中
，工程公司仍是以卷冊形式向生產企業交付工程資料，工程設計
、建造期的信息數據，無法被生產企業的生產、運維
、MES、PCSdengxitongzhijieliyong
，jigongchengjiaofucunzaixinxipingzhang，shimuqiangangtiexingyeshuzihuazhuanxingzhongmianlindexingyekunjing，shuzihuajiaofujishushijiejuezheyixingyekunjingdeguanjianjishu。benwencongshuzihuajiaofudegainianrushou，pouxileshuzihuajiaofuguochengzhongshujujichu
、數據組織

、數據交付等內容，從而實現工程數據“數字檔案館”形式的集中交付。

　　關鍵詞：數字化交付、數據基礎、數據組織


、工廠對象、編碼、類庫

　　基金項目：中國五礦科技專項計劃項目（2020ZXA01）

；

　　引言

　　近年來，國家不斷推出各項政策推動數字化技術發展與應用。2020年9月
，國務院國資委正式印發了《關於加快推進國有企業數字化轉型工作的通知》，就推動國有企業數字化轉型做出全麵部署
，強調了進一步強化數據驅動
、集成創新
、合作共贏等數字化轉型理念，要建設基礎數字化技術平台，以技術賦能，全麵推進數字產業化發展。

　　2015年，工業和信息化部、國家標準化管理委員會聯合發布了《國家智能製造標準體係建設指南（2015年版）》

，其中智能工廠部分包含建設規劃、係統集成

、智能管理、智能生產等，並未包含數字化相關內容。2018年，發布了新版本的指南，智能工廠部分加入了智能工廠的設計、建造和交付標準，其中數字化交付成為智能工廠交付的關鍵標準
，主要內容包括交付內容、深度要求、流程要求等交付標準，從而確保建成的智能工廠達到預定建設目標
，交付數據資料滿足智能工廠運營維護要求[1]。2021年，《指南》再(zai)次(ci)更(geng)新(xin)

，專(zhuan)注(zhu)於(yu)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)設(she)計(ji)和(he)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)交(jiao)付(fu)，數(shu)字(zi)化(hua)交(jiao)付(fu)依(yi)然(ran)是(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。從(cong)指(zhi)南(nan)的(de)曆(li)年(nian)變(bian)更(geng)中(zhong)，我(wo)們(men)不(bu)難(nan)看(kan)出(chu)，推(tui)進(jin)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)，數(shu)字(zi)化(hua)是(shi)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)基(ji)礎(chu)，推(tui)進(jin)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)，其(qi)關(guan)鍵(jian)是(shi)工(gong)程(cheng)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)交(jiao)付(fu)。

　　但目前工程公司仍是以卷冊形式向生產企業交付工程資料

，工程設計、建造期的信息數據，無法被生產企業的生產、運維、MES、PCSdengxitongzhijieliyong，jigongchengjiaofucunzaixinxipingzhang，geduanleshujuxinxidechuandi，zaochengrenlijishujuziyuandejidalangfei，zheshimuqiangangtiexingyeshuzihuazhuanxingzhongdexingyekunjing。jiejuezheyikunjingdeguanjianzaiyushixiangongchengjianzaoqideshuzihuajiaofu，jianligongchangdeshuziditu，shixiangongchengshuju“數字化檔案館”形式的集中交付。其技術路線如下圖所示：

　　1數字化交付概念解析

　　數字化交付目標為實現工程數據“數字化檔案館”形式的集中交付，建立起工廠的數字地圖。如何建立工廠數字化地圖，可以借鑒百度地圖

、高德地圖等電子地圖的構建。通過電子地圖，我們可以查看某個場所的名稱、地點
、附近的美食
、酒店信息等，並且，顯示的信息根據場所類別有所不同，比如酒店顯示的信息為房型
、價格
，飯店顯示的信息為菜品、人均消費
，住宅顯示的信息為房價等。實際上，電子地圖中的每個場所
、每個建築在後台都是一個POI點（即“信息點”），通過POI點定義了名稱
、位置信息、類別信息、屬性信息（附近的酒店飯店商鋪等信息）。

　　對於一個鋼鐵生產企業，包含眾多的生產線與能源公輔係統，每條生產線包含若幹生產設備
，每台設備又需要供電
、供水
、供gong氣qi，生sheng產chan線xian設she備bei與yu各ge能neng源yuan公gong輔fu係xi統tong交jiao織zhi組zu成cheng了le一yi張zhang工gong廠chang大da網wang。建jian立li工gong廠chang的de數shu字zi地di圖tu，首shou先xian
，要yao定ding義yi每mei個ge工gong廠chang對dui象xiang的de位wei置zhi信xin息xi

，包bao括kuo工gong廠chang的de空kong間jian物wu理li位wei置zhi與yu係xi統tong位wei置zhi；其次，建立工廠對象的分類


，不同的類別建立不同的屬性定義規則；最後，為保證工程建造期屬性信息傳遞的唯一性與準確性，將屬性信息通過代碼化表達，建立工廠物料編碼規則。

　　2數據基礎

　　從上文可以得出，建立工廠三維地圖的數據基礎包括：工廠對象的位置
、分類及屬性定義。

　　冶金工廠是多生產單元、多係統交叉的網狀結構
，很難將每個工廠對象的位置信息準確表達。目前做法是對工廠逐層分解至生產單元、車間，車間內生產線分解至分區
、機組
、子機組、成套設備、設備單體，車間內係統分解至子係統、danti。ruci

，tongguokongjianfenjiequedingshengchanxianshebeiweiyiweizhi，tongguoxitongfenjiequedinggongfuxitongshebeiweiyiweizhi。jigenjukongjianbuzhihuogongyiliucheng
，anzhaoyidingdefenleiyuanzehebianmatixijinxingzuzhi
，xingchengfanyinggongchangduixiangdeshuzhuangjiegou，zhegeshuzhuangjiegouchengzhiweigongchangfenjiejiegou（PBS），工廠分解結構中的每個節點都是一個工廠對象
，把這個節點按分類原則進行代碼化表達，就是工廠位置標識碼。工廠PBS分解結構如下圖所示：

　　通常一個工廠對象具有十餘條乃至數十條屬性，確保這些屬性信息在工程設計
、采購
、建造、jiaofuzhizhiyunweidegejieduanjianchuandidewanzhengxingyuzhunquexingshiyigenandian。ruguojiangzhexieshuxinganzhaoyidingdeguizejinxingfenleibingdaimahuabiaoda，zheyang，wulunyouduoshaotiaoshuxingxinxidouhuijianhuachengyitiaowuliaobianmashuxing，name
，gongchengzhouqigejieduan，jinxuyaobaozhengwuliaobianmadezhengquechuandijiukeyile。wuliaobianmadeshiliruxia：

　　根(gen)據(ju)功(gong)能(neng)或(huo)結(jie)構(gou)等(deng)特(te)征(zheng)對(dui)工(gong)廠(chang)對(dui)象(xiang)分(fen)類(lei)
，同(tong)類(lei)別(bie)的(de)工(gong)廠(chang)對(dui)象(xiang)具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)的(de)屬(shu)性(xing)定(ding)義(yi)
，不(bu)同(tong)的(de)分(fen)類(lei)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)的(de)屬(shu)性(xing)定(ding)義(yi)，關(guan)聯(lian)不(bu)同(tong)的(de)文(wen)檔(dang)，描(miao)述(shu)工(gong)廠(chang)對(dui)象(xiang)的(de)分(fen)類(lei)
、屬性、專業文檔類型及其關聯關係，稱之為工廠對象類庫。冶金工廠對象一般可分為工藝設備、公輔設備、電氣設備
、儀器儀表、通信與計算機、起重運輸設備、總圖、管線、其他設備等。類庫具有父子繼承關係，子類將繼承父類的屬性。

　　工廠標識碼、物料分類及屬性、類lei庫ku構gou成cheng了le數shu字zi化hua交jiao付fu的de數shu據ju基ji礎chu，其qi中zhong，標biao識shi碼ma是shi工gong廠chang對dui象xiang的de唯wei一yi標biao識shi，物wu料liao編bian碼ma是shi工gong廠chang對dui象xiang屬shu性xing的de標biao準zhun化hua表biao征zheng，類lei庫ku是shi工gong廠chang對dui象xiang的de數shu據ju組zu織zhi結jie構gou。工gong廠chang對dui象xiang與yuPBS
、類庫、物料編碼的關係如下圖所示[2]：

　　3數據組織

　　數字化交付內容包括三維模型、數據及文檔。

　　目前三維模型的生產方法包括正向設計建模、二維圖紙翻模、傾斜攝影實景建模
、sanweijiguangsaomiaojianmodengfangfa
，danwuluncaiyongnazhongfangfajianmo，shouxianyingquebaogongchangduixiangdantidedulixing
，kebeidulishibiebingkefuyushuxing。qici
，moxingyinggenjuPBS進行組織，最重要的是，模型中應附帶編碼，包括標識碼與物料編碼。對於正向設計，鋼鐵設計專業多、軟件雜，難以建立統一的賦碼機製，可開發編碼管理平台提供統一編碼規則的數據服務，設計軟件與編碼平台進行數據集成，實現設計過程的自動賦碼
，從而在設計階段為工程注入數字化基因，成為數字化工廠的起點。

　　文檔包括設計、采購、施工等階段產生的圖紙、數據表
、規格書、記錄表等。其中，圖紙包括工藝布置圖

、設備布置圖、工藝流程圖、管道軸測圖、各種係統圖、管道布置圖
、電纜布置圖等各種施工圖，設備總裝圖，安裝圖，易損件、操作更換件零件圖等設備設計圖；數據表包括設備表
、管道表
、儀表索引表等索引類數據表
，設備數據表
、儀表數據表、電氣數據表、閥門規格書等數據表；規格書包括設備說明書、維修手冊、使用手冊等各種設備技術文件
；記錄表包括各種施工安裝記錄
、試驗記錄、試運行記錄、驗收報告等。以上文檔應設置統一的文件編號規則，能夠通過編號解析文檔分類、用途、來源等信息，以滿足後期數字資產多維度查詢功能，文件編號應包含標識碼字段，以便自動建立與工廠對象之間的關聯關係。

　　一般來講
，項目由設計單位、供應商單位
、施工單位等多方參與共同完成，數字化交付的內容也應包含項目所有參與方在各階段產生的數據、文檔[3]，需要構建完整的項目信息管理係統，才能實現各參與方、各階段信息的不斷有序彙集。某項目信息管理係統建設如下：

　　4數據交付

　　所有的模型
、數據，都彙聚到數字化交付平台中


，形成可表達工廠對象及其關聯關係的“網狀數據”結構，從而實現實體物理工廠的數字重構，依托交付平台實現工程信息“數字化檔案館”[4]形xing式shi的de集ji中zhong交jiao付fu。基ji於yu交jiao付fu平ping台tai，可ke將jiang一yi個ge工gong廠chang逐zhu層ceng分fen解jie至zhi每mei一yi個ge工gong廠chang對dui象xiang，每mei個ge節jie點dian都dou掛gua接jie了le相xiang應ying的de屬shu性xing信xin息xi及ji文wen檔dang。交jiao付fu平ping台tai的de底di層ceng數shu據ju組zu織zhi關guan係xi見jian下xia圖tu。

　　交付平台應具備如下基本功能：

　　（1） BIM模型解析功能，可將不同格式模型文件的三維形體與屬性信息完整獲取；

　　（2） 數據組織管理功能[5]，可按項目要求配置交付標準，包括標識碼規則，類庫規則，可按項目交付標準組織項目數據；

　　（3） 輕量化三維圖形引擎功能，交付平台應具有聯合工廠級的模型承載能力以及較快的模型加載速度。

　　（4） 可擴展功能，交付平台預留工廠EMS、ERP及MES等數據接口
，實現工程建造信息到運維係統的無縫銜接，平台具備自動更新能力，可獲取存量平台的資產更新信息，保證虛擬資產與現實資產的一致性。

　　基於上述基本功能
，交付平台應具有一定的數據查詢與應用功能
，包括二
、三維可視化工廠信息的瀏覽、綜合查詢、檢索和測量
，全局模式
、PBS分區模式、係統模式


、角色模式等多種信息檢索、分類查找以及多條件搜索功能，支持PC端和手機等移動端瀏覽器查閱項目資料的功能等。

　　5結語

　　數據基礎建設、數據標準化治理是數字化交付的重要基礎工作
，鋼鐵工廠從設計
、供貨、施(shi)工(gong)安(an)裝(zhuang)到(dao)運(yun)維(wei)，參(can)與(yu)方(fang)眾(zhong)多(duo)，數(shu)字(zi)化(hua)編(bian)碼(ma)各(ge)成(cheng)係(xi)統(tong)
，應(ying)建(jian)立(li)一(yi)套(tao)統(tong)一(yi)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)編(bian)碼(ma)標(biao)準(zhun)，構(gou)建(jian)工(gong)廠(chang)數(shu)字(zi)化(hua)描(miao)述(shu)的(de)共(gong)通(tong)語(yu)境(jing)
，打(da)造(zao)鋼(gang)鐵(tie)數(shu)字(zi)化(hua)產(chan)業(ye)生(sheng)態(tai)圈(quan)
，推(tui)進(jin)行(xing)業(ye)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)發(fa)展(zhan)。（張鶴,王永濤,劉京軍,彭巍,陳馨,韋彬）

　　參考文獻

　　[1] 中華人民共和國工業和信息化部.國家智能製造標準體係指南[S]

　　[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.石油化工工程數字化交付標準[S]北京:中國計劃出版社2018

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　　[4]李珍.基於工程項目數字化交付的文檔管理[J].現代企業.2019

　　[5]許敏.工廠數字化交付平台應具備的基本功能探究[J].軟件.2019