图1 巴斯夫公司设计制造的流程工业设备符合设备使用者所在地的要求和标准，其中许多部件是由本地供应商提供的。图示设备是西班牙塔拉哥纳市的Novolen III流程设备

虚拟现实和数字化工程设计软件使流程设备规划设计工作更加高效且智能化，这是“未来的流程设备制造”专题技术研讨会的核心议题。

在过去几年里，流程设备发生了翻天覆地的变化。其中最主要的变化是全球化和研发设计市场的变化，新工具、新方法的使用。原来在流程设备规划设计和研发工作中的成功因素现在已经过时了。但作为流程设备规划设计和生产制造的中心，通过长期坚持不懈的、在流程设备的整个寿命周期内使用数字化设计软件使得德国保持了技术上的先进性，正如在马格德堡市举办的专题技术研讨会“未来的流程设备制造”的主题所表述的那样。

路德维希斯堡市巴斯夫公司工程设计公司总经理Georg Grossmann博士说道：“随着数字化工程设计软件的引入，流程设备规划设计发生了翻天覆地的变化。设计方法得到了改进提高，我们也从项目层次的设计转变到了整个使用寿命周期的工程设计。”巴斯夫公司在流程设备的数字化设计中积累了丰富的经验。流程设备规划设计中重要的里程碑是引进使用了数字化设计软件，从2000年起开始了三维立体设计，二维虚拟现实。自2008年起，三维软件被三维虚拟软件所替代，从而大大地提高了一次审核通过的比例。现在，能够轻松地了解流程设备复杂的相互关系，可以实现1:1的设计结果。

三维虚拟在巴斯夫流程设备制造中的其他应用包括：流程设备的安装、调试培训，工作安全性评估，流程工艺技术和设备模块整个使用寿命周期的模拟等。

图2 “随着数字化工程设计软件的引入，流程设备规划设计发生了翻天覆地的变化。设计方法得到了改进提高，我们也从项目层次的设计转变到了整个使用寿命周期的工程设计。”
——Georg Grossmann博士，巴斯夫公司工程设计公司总经理

从项目设计到全寿命模拟

在进一步的流程工艺优化过程中，巴斯夫公司越来越多地采用了数学优化方法。原来反复的试验流程在“模拟、装备设计、成本核算和参数变量”中被数学优化方法的公式所代替（综合性流程优化i-TCM）。据巴斯夫公司对样板项目的介绍，数学优化方法的使用能够使企业更好地认识到降低成本的潜力，更好地优化流程工艺技术。在中等复杂程度的流程设备工艺技术优化中已经使用了数学优化模型，但据Grossmann先生的介绍，在大型流程设备中其运算能力还不够。

“提高流程设备在其整个使用寿命周期内的效率与设计有着密切的关系。利用新的方法和创新性的软件技术，能够比以前更加高效、更加智能化地完成流程设备的规划设计。在整个工作过程中，使用数字化的设计软件是成功的关键。”勒沃库森市拜耳技术服务公司的工程技术负责人Ralf Sich-Sonntag先生解释道。在拜耳技术公司，Business Case是一个重要的工程设计软件。他说：“将来，我们只需现在一半的时间就能完成流程设备的设计，而且设计费用也会降低一半。”他还列举数字化技术在技术培训中的应用实例，将来的流程设备操作者可以在生产的同时通过模拟技术实现流程工艺的优化。

减少总寿命周期费用

“当流程设备部件供应商和流程设备设计者双方都使用了这一先进技术之后，也有很大的潜力可以挖掘，从而使得流程设备的制造更加完美。”Frankenthal市KSB公司的技术经理dieter-Heinz Hellmann博士说道。他说：“这一技术的目的在于降低流程设备的总寿命周期成本。”当流程设备的设计者、制作者、使用者和零部件供应商都围绕同一目标、沿着相同的创新思路同心协力合作时，降低流程设备总寿命周期成本的目标是能够实现的。流程设备用泵、管道配件的效率和可用性的重要意义也随之提高。共同的利益可以导致流程泵和管道配件的生产厂也逐步地适应流程工艺的变化。带来更加节能的流程设备运行技术，以实现在可靠性和可用性最高工况下降低流程设备运行费用的目的。

Stendal公司的设备维护保养部经理Gerhard Wulf博士的经验是，降低流程设备总寿命周期费用可以从其相应的部件开始入手。他说：“在许多情况下，无需对流程设备整个的寿命周期成本进行考察；相反只需对一些局部的改进进行考察就可以了，例如根据不同的技术改造措施或者不同的配件投资方案在总寿命周期成本上的差异就能够降低流程设备总寿命周期的成本。”