王曉珍

12月2日，寧波工程公司自主研發(fā)的S3D循環(huán)水場自動(dòng)建模軟件在中沙古雷乙烯項(xiàng)目成功應(yīng)用，短短二十幾分鐘，便完成了原本兩周才能完成的3D模型繪制。這標(biāo)志著循環(huán)水一體化智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件研發(fā)邁上了新臺(tái)階。

近年來，寧波工程公司聚焦工程全過程數(shù)字化建設(shè)這條主線，加快構(gòu)建協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)字交付、智能服務(wù)新模式。為助力工程全過程數(shù)字化建設(shè)，該公司工廠系統(tǒng)室和數(shù)字技術(shù)分公司聯(lián)合開發(fā)了一系列的給排水專業(yè)智能化設(shè)計(jì)軟件，S3D循環(huán)水場自動(dòng)建模軟件是他們合作開發(fā)的最新一款智能化設(shè)計(jì)軟件。

探索新徑，組建技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)

隨著石化行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，煉化工程大力推進(jìn)信息技術(shù)與石化工程的深度融合，全力實(shí)現(xiàn)石化工廠全過程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化貫通。這對工程公司數(shù)字化交付提出了更高要求。三維模型作為數(shù)字化交付信息移交和管理的重要組成部分，對實(shí)現(xiàn)新建物理工廠與數(shù)字工廠同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、同步交付起著關(guān)鍵作用。

對于工廠系統(tǒng)室給排水專業(yè)工程師來說，要同時(shí)滿足現(xiàn)場施工的需要和最終數(shù)字化交付的需求，他們就必須在項(xiàng)目建設(shè)初期繪制一套平面圖，待后期條件成熟，再完成3D建模。這樣必然會(huì)將設(shè)計(jì)人員置身于重復(fù)勞動(dòng)之中，加之項(xiàng)目工期緊張，建模效率便成了制約進(jìn)度的瓶頸。寧波工程公司給排水專業(yè)的每名成員都深知，唯有突破這個(gè)困境，才能讓3D建模變得更加高效精準(zhǔn)。

“如果能將二維管道模型直接轉(zhuǎn)化為三維模型，該多好??！”該公司工廠系統(tǒng)室總經(jīng)理施程亮在與給排水專業(yè)工程師趙光交流時(shí)說。這句無意的交流，讓趙光萌生了一個(gè)大膽的想法，自主設(shè)計(jì)智能化設(shè)計(jì)軟件的種子在工廠系統(tǒng)室悄然萌芽。

2016年6月，在公司大力支持下，工廠系統(tǒng)室和數(shù)字技術(shù)分公司7名朝氣蓬勃的青年員工組成技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)——給排水專業(yè)智能化小組，趙光是小組負(fù)責(zé)人。他們懷揣著提高3D建模效率、減輕工作負(fù)擔(dān)的初心，展開了管道三維自動(dòng)建模軟件的探索。

鑒于重力流管道建模耗時(shí)最長，智能化小組決定以此為突破口，開啟了研發(fā)之旅。

科技為翼，千錘百煉終成利器

從萌生想法到付諸實(shí)踐，智能化小組面臨的不僅僅是技術(shù)上的難題，更有時(shí)間、資源、經(jīng)驗(yàn)等多方面的挑戰(zhàn)。

起初，他們試圖在現(xiàn)有的SP3D軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行局部優(yōu)化，建立基礎(chǔ)性的井、閥門等數(shù)據(jù)模型庫，通過直接調(diào)用數(shù)據(jù)以減輕設(shè)計(jì)人員建模負(fù)荷。但他們很快發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)性的模型庫只能滿足最基本的建模需求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足地下管網(wǎng)豐富井類型、復(fù)雜管道接口的建模要求。

于是，智能化小組決定重新組織過程資產(chǎn)，梳理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，分析建模邏輯，探討井、接管點(diǎn)、管閥件的識別與定位方式，并植入標(biāo)準(zhǔn)化的材料等級庫。2018年底，無數(shù)次的測試與調(diào)整終未被辜負(fù)，他們成功研發(fā)S3D重力流自動(dòng)建模軟件，為二維和三維軟件之間建起了一個(gè)“通道”。僅耗時(shí)20到30分鐘，該軟件便可自動(dòng)依據(jù)二維圖紙生成100%吻合的3D模型，極大地提高了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性。

真正的考驗(yàn)在于實(shí)踐。2019年，當(dāng)國外某項(xiàng)目模型交付的緊迫任務(wù)擺在面前時(shí)，智能化小組首次將自主研發(fā)的自動(dòng)建模軟件應(yīng)用于實(shí)際。結(jié)果令人振奮，地下管道二維轉(zhuǎn)三維的建模時(shí)間從兩周縮短至20分鐘。他們不僅按時(shí)完成了任務(wù)，還實(shí)現(xiàn)了提前交付。

S3D重力流自動(dòng)建模軟件的成功開發(fā)，激發(fā)了整個(gè)智能化小組的創(chuàng)新熱情。他們決定乘勝追擊，將成功經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到壓力流系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)上。經(jīng)過數(shù)月研發(fā)，S3D壓力流自動(dòng)建模軟件問世。

隨后，這兩款自動(dòng)建模軟件相繼在海南煉化、湖南石化、鎮(zhèn)海煉化等企業(yè)的多個(gè)大型項(xiàng)目成功應(yīng)用，一次建模成功率達(dá)100%。

迎來曙光，智能設(shè)計(jì)引領(lǐng)未來

隨著S3D重力流自動(dòng)建模軟件和S3D壓力流自動(dòng)建模軟件的廣泛應(yīng)用，智能化小組名聲在外。但他們并未滿足于此，2021年3月，又開始了循環(huán)水場S3D及SPP&ID自動(dòng)建模軟件的攻關(guān)。

對于給排水專業(yè)來說，循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備、管道、管閥件等，相當(dāng)于一套工藝裝置，工藝煩瑣且復(fù)雜。智能化小組迎難而上，開始了整套裝置3D建模軟件及SPP&ID軟件自動(dòng)計(jì)算、編號、繪制的研究。

如何實(shí)現(xiàn)局部參數(shù)化到整體參數(shù)化，實(shí)現(xiàn)從參數(shù)輸入到成品輸出的一段式設(shè)計(jì)模式？帶著這個(gè)目標(biāo)，他們從設(shè)計(jì)人員的實(shí)際需求出發(fā)，分析歸類積累的經(jīng)驗(yàn)，將大量過程資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，并以數(shù)據(jù)形式融入軟件后臺(tái)。歷時(shí)3年，他們成功開發(fā)了循環(huán)水系統(tǒng)一體化自動(dòng)建模系統(tǒng)。

“我們擁有了循環(huán)水系統(tǒng)智能設(shè)計(jì)3D打印機(jī)。一座幾萬到十幾萬立方米/小時(shí)規(guī)模的循環(huán)水場，僅需幾個(gè)小時(shí)便可完成PID圖紙的繪制，僅20到30分鐘就可以導(dǎo)出3D模型?！壁w光的語氣中滿是自豪。

截至目前，S3D重力流自動(dòng)建模軟件和S3D壓力流自動(dòng)建模軟件已經(jīng)取得軟件著作權(quán)證書，獲得發(fā)明專利授權(quán)；S3D重力流自動(dòng)建模軟件在2022年?？怂箍稻ⅹ?jiǎng)大賽中披荊斬棘，獲得精英獎(jiǎng)創(chuàng)研類最佳創(chuàng)研先鋒獎(jiǎng)；各業(yè)主單位對這兩個(gè)軟件的建模效率及安全可靠度也給予充分肯定。

給排水專業(yè)單元性的智能化開發(fā)，為實(shí)現(xiàn)石化行業(yè)給排水專業(yè)的系統(tǒng)性智能化建設(shè)奠定了重要基礎(chǔ)。如今，智能化小組開發(fā)的系列自動(dòng)建模軟件已成為寧波工程公司的一張閃亮名片，不僅讓設(shè)計(jì)人員從繁重的重復(fù)繪圖勞動(dòng)中解放出來，將更多精力投入設(shè)計(jì)優(yōu)化和創(chuàng)新研究中，還提升了公司的競爭力，為公司贏得了更多的市場機(jī)會(huì)。接下來，他們將融合多專業(yè)過程資產(chǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，致力于實(shí)現(xiàn)體系性的智能化開發(fā)，為公司數(shù)智賦能高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。