图1 位于Eibe大教堂附近的弗朗霍夫工厂运作和自动化研究所（IFF）的虚拟现实技术开发培训中心里正在进行巴斯夫公司工厂设计模块的模拟实验。360°的全方位模拟使人们能够对设备的细节进行讨论

目前，越来越多的流程设备制造项目都变成了跨时空、跨地域的国际合作项目。这样大大地缩短了项目的设计施工周期，同时，流程设备的运营商也可以利用设计数据进行设备的维护保养，还可以进行事后的流程设备扩建和改造。因此，连续持久的数据管理具有越来越重要的意义了。

有些流程设备设计师和生产商都希望能过实现24h的全球性规划设计，并从中获利，但要实现这一目标在实践中存在一定的困难。但西门子工厂自动化的负责人Axel Lorenz先生在Achema展会期间接受PROCESS杂志网络部负责人Frank jablonski的视频采访时却不是这么看。他深谙许多用户的流程设备规划设计在西欧或者在美国进行，具体制造在印度完成，最后在新加坡完成整体安装和调试。西门子工厂工程设计和运营软件Comos软件解决方案支持流程工业工程设计项目的全球化合作，能够让企业走出自己的小天地并充分利用国际资源。

Sanofi-Aventis公司的Thomas Tauchnitz博士也在视频采访中强调说：“流程设备的规划设计速度和进度对产品及时投放市场有着非常重要意义和作用，尤其是医药工业企业的产品。”不需要补充设计、修改的优质流程设备规划设计，在流程设备制造之后实现畅通无阻的数据交换等有着重要的意义和作用。

因此，对于流程设备的运营商来讲选择可以长期使用，可以对工程设计项目进行维护的工具，是一件非常重要的事情。“若选择的工具软件不能对所设计的流程设备进行长期的维护管理，就可能存在专有数据丢失的风险。”Tauchnitz先生说。

在实践应用中，基于工程设计工具的总体拥有成本（TCO）的应用潜力如何？Tauchnitz先生认为，如果使用的工程设计工具在实际应用中被证明是可靠、经济的，能够简单地复制和粘贴，能够在新建设备或者技术改造后的设备中使用已有的设备管理模块，那么流程设备运营商能够节约的费用就不仅仅是百分之几了，他们能够从流程设备整个使用寿命周期中很高的使用运行费用中节约大量成本。

持续的数据管理

计算机辅助设计系统工作委员会认为，从企业内部和外部的数据集成方法和数据整合来看，构建ProcessNet是一个非常重要的任务。它不仅需要连续不断地对设备数据模块进行更新和补充，而且流程设备规划设计软件能够像西门子Comos工业应用软件副总裁Andreas Geiss先生所说的那样，能够把已有的数据应用到新系统中。Andreas Geiss先生说：“一般情况下，可以在几个月内完成一套标准设备的规划设计。而一套流程工艺设备的使用年限一般为20~30年，在设备的使用寿命周期内需要对流程设备进行技术改造和更新。因此，连续的数据管理是非常重要和必须的。”Comos是一种以项目为主导的数据管理模块，能够为流程设备运营商在设备性能优化和现代化技术改造中提供所有必须的数据。而且，利用Comos软件可以进行流程设备的维护和停机管理，换言之，在工业化生产过程中对流程设备在整个使用寿命周期内进行管理。“西门子能够长期对这一软件系统进行维护和管理，把流程设备运营商的数据和专业知识永久的保存下来。15年前在Comos软件中投资的客户在今天仍然能够读取所有的设备数据，尽管这些年来这一软件经过了多次更新和升级。”Geiss先生说。

图2 “由于流程设备生产制造的合同委托人常常不规定使用什么样的设计软件，因此大多数工程技术设计公司都会选择使用拥有许可证最经济的工程设计软件。”
——Sascha Kühner先生，VenturisIT公司

流程设备运营商越来越多的认识到，只有坚持不懈地进行数据管理才能可靠地保存流程设备和工艺过程的技术数据，对提高人才技能，解决劳动力缺乏问题和避免企业技术知识流失方面有着非常重要的意义和作用。

智能化的系统

通往数字化设备设计的路途已经不远了，Aucotec公司开发的，以对象为导向并以中央数据库为核心的集成式电气工程设计平台Engineering Base设计软件。据Aucotec公司介绍，这是一款集方案制定、流程设备的折旧管理、所有文件的记录管理、生产运行管理和维护保养管理的综合性软件。在这款软件的开发时，工程师充分考虑了报价管理过程，从而省略了每周一次的手工汇总。另外，现有流程设备的操作者在进行现有设备的技术改造和更新时，始终对设备的突发状况一目了然。

Intergraph公司2012年6月宣布与拜耳技术服务公司（BTS）签署了一份合作协议。这一合作协议的目的是开发化工和流程工业设备的标准化管道系统设计软件。合作研发的软件可以供所有管道生产厂家使用，并能够使用PAS和EN标准的管道系统数据。这一软件系统应是一个专业化的管理系统。这样就可以大大地缩短管道系统设计周期，同时提高流程设备规划设计合作伙伴之间的工作可靠性。

VenturisIT公司的销售工程师Sascha Kühner先生在谈到工程设计软件工具的成本费用时说：“由于流程设备生产制造的合同委托人常常不规定使用怎样的设计软件，因此大多数工程技术设计公司都会选择使用具有许可权最经济的工程设计软件。在流程设备的规划设计工具软件中，Tricad MS是一款低价位的高质量产品。”

利用Tricad MS软件工具，设计师们可以完成所有重要的工程设计， Kühner先生强调说：“从生产布局规划设计到输送系统，从空调和通风换气系统到管道系统设计。Tricad MS软件工具是一个为设计师设计的工具软件，是母公司Triplan工程项目设计师们日常所用的工具。软件的所有功能都是设计工程师在日常项目设计工作中所熟悉的功能，包括从第一次方案设计到最终的文件记录等。”

流程工艺技术设备一般具有几十年的使用寿命。在这几十年中，它们往往不止一次被改造、改进和扩建。虚拟现实技术软件在现有流程设备的技改和测试中起着重要的作用，大大简化了工作，能够为设计师们提供清晰的总体概况。弗朗霍夫工厂运作和自动化研究所（IFF）和巴斯夫公司的研究人员共同合作，研发了一款适合于流程设备总寿命周期内使用的虚拟现实技术软件。在设计新流程设备或者进行老设备的技术改造、扩建时，利用这一软件能够更快、更好地完成任务。

“我们在设计和审核时都非常相信虚拟现实技术，在公司总部所在地路德维希斯哈芬市，我们安装了两个虚拟现实技术（VR）工作站。这就使我们的设计团队能够在现场随时进行现有设备的模拟了。”巴斯夫公司的高级流程工艺设计师Axel Franke先生说。

小结

在流程设备调试完毕，投产使用后，还需要定期地对设备进行维护保养、现代化技术改造和扩建等工作。若一个流程设备的运营商不清楚什么样的设备数据和过程数据可以使用时，就必须再次支付高额的资金。

随我们一起体验数字化工厂

2012年9月25~26日在维尔茨堡市举办了第二届数字化工厂技术论坛。届时进一步探讨了数字化工厂的现状和未来。巴斯夫公司的Axel Franke先生在去年的数字化工厂技术讲座中说道：“已经可以实现了设备的数字化。”他当时的这句话在150名讲座参加者中引起了巨大的轰动，为这一技术的未来发展增添了不少的光辉。他出席了本年度的技术论坛，并做了“从数字化设备的角度谈接触器的集成”报告。如何在数字化设备设计过程中顺利集成接触器的问题是一个让化工企业头疼的问题，甚至连巴斯夫这样的化工巨头也无法很好地解决这一难题。论坛第一天首先介绍了数字化设备技术的应用情况，告诉听众在数字化工厂的发展进程中已经有了哪些先进的技术正在被使用，并介绍它们是如何方便和高效地完成流程工业项目设计的。首先由德累斯顿技术大学的Leon Urbas教授、博士工程师做了主题发言，着重介绍了CAE系统中的数字化设备为高效的过程控制奠定了什么样的基础。然后是由Holcim公司投资规划及企业工程部负责人Karsten Becker先生做了“数字化设计和文件管理中现代化规划设计软件的应用”的报告。他认为，在数字化设备技术的帮助下，过程控制技术和电子技术之间的界线将会被消除，因为在虚拟世界里所有技术设备都会被模拟，通过接口的最少化保证虚拟的生产环境与实际应用的功能相同。例如，Holcim公司通过规划设计软件工具Engineering Base与PCS 7的集成在工艺流程图的设计、图纸设计与相关技术文件的配套链接节约了几周的时间，使得整个项目设计过程在各个层次上都更加透明。拜耳技术服务公司的Lars von Wedel先生向听众介绍了2011年开始的ISO 15926标准贯彻落实试点项目的新进展。在开展的试点项目中使用了先进的CAE-Provider，并证实了能够通过接口技术进行数据交换。Wedel先生的报告中指出，利用ISO 15926标准制定流程工艺的流程图有很大的潜力可以挖掘。Evonik公司的专家Dorothea Schwarz女士的报告涉及到与人口结构变化紧密相关的“数字化设备中的专有知识保护”问题。因为随着有经验的老职工退休，企业的未来将会面临着专有知识和实践经验的流失问题。