在今天复杂的工厂规划中，3D模型已经成为必不可少的工具，专用的模拟技术进一步增加了透明度，使得规划设计“一目了然”。这不仅为工厂规划设计带来了方便，而且也方便了未来现场设备的安装，同时其在人员培训方面的作用也不容忽视。

接触过计算机游戏的人都知道，计算机游戏有着很高的显示精度，它所显示的情景几乎与现实没有什么差异。在工业领域，模拟软件多用于建筑设计，包括流程工业企业的规划设计。本文向读者介绍了3家开发这种软件工具的供应商。

Navis Works：适时检验

公司的工程技术人员集中精力对流程生产设备进行测绘，他们一米一米地沿着管道前进，检验着各个设备部件的位置，而且不时地观察着流程设备设计中的错误，找出有问题的地方。尽管他们集中全部的注意力，但却完全不需要过渡紧张，因为他所检查的流程设备根本没有制造出来。这些“流程工艺设备”只是一些利用模拟技术制作出来的模型。是一个借助于Navis Works软件设计出的虚拟工厂，一套可视化的流程工艺设备。Lenzing技术公司的工程师Gerd Bergner先生说到：“Navis Works软件大大地简化了我们的工作，由于钢结构件和流程工业领域中的设备制造都可以在这一软件的帮助下制作成一个整体模型，由此可以从各个视角，各个方向对流程设备进行观察。此外，所有的设计人员都可以借助于模拟技术对整个流程设备系统有一个总体的了解。”在数据管理和IT技术专业企业Axavia公司的协助下，Lenzing公司研发了一套IT系统，对流程设备规划设计各个阶段给予了模拟技术支持，最终可根据这一非常精确的流程设备规划设计明显地降低制造成本。就整个流程工业设备制造工程项目来讲，模拟时出现的问题越少，设备规划设计阶段越精确，在规划设计阶段发现的问题越多，解决的问题越多，整个项目的制造成本就越低。Navis Works的最大优点是能够自动识别所有的CAD数据，并自动地将这些CAD数据转换成自己复杂的NWD格式的数据，建立起符合CAD设计的模型。经过这种数据的压缩与简化之后，流程设备设计规划中的大型数据文件也可以在普通的计算机中运行了，使得例如成套流程设备规划设计生成的文件可以用普通配置的计算机进行处理。同时，Navis Works还可以将不同CAD系统的数据汇总在一起，形成一个综合的虚拟模型。值得注意的是虚拟模型是非常易于理解的模型，即使是设备合同的委托人，即业主对CAD技术没有太多的了解，也可以方便地通过虚拟模拟技术生成的图像发现规划设计中的问题。另外，虚拟模拟技术还可以将指定的，特别复杂的流程设备局部打印出来，作为装配指导手册。

环境优美的化工设备厂区

SmartPlant Review：交互的虚拟现实

作为一种利用交互方式对大型复杂3D模型进行模拟的工具，SmartPlant Review软件是再合适不过的工具了。据软件的供应商介绍：SmartPlant Review软件工具为流程设备的规划设计者提供了深层次的3D模型的检验分析工具，为流程设备的规划设计人员和维护保养人员提供了强有力的支持。该软件在阴影处理，透视图处理方面有着强大的功能，可以精确地实现与显示器的清晰度匹配，鼠标、操纵杆控制功能有着很高的精度并且还增添了许多其它创新功能。它还可以作为一种通信工具使用，在用户、规划设计人员和领导之间进行联系。为了在各种特殊要求下都有很好的模拟可能性，SmartPlant Review提供了大量的功能强大的扩展模块，例如设计模块、仿真模块、可视化功能模块、成像模块。除此以外，SmartPlant Review软件还能根据计算机硬件自动的进行性能匹配，充分地利用了每一个硬件的资源。流程设备方案的规划设计者和生产者可以从以下方面中获得收益：
■ 可视化的规划设计过程提高了规划设计的质量。
■ 在进行详细的规划设计时，可利用详细的模块检验及早的发现问题。
■ 准确的界定可能出现问题的范围，及早考虑替代方案。
■ 可视化的模拟图像方便了安全性能检测。

利用VRML虚拟现实技术为Marokko一家炼油厂设计的空气压缩机。

即将发运给用户的空气压缩机

Virtual Reality：新手入门的解决方案NEA集团公司下属的Neumann & Esser压缩机生产厂决定采用Auto-trol公司的3D-CAD系统—Process-Plant Design（PPD）为其世界各地的用户提供服务。这一3D-CAD系统仿真模块的基础是VRML（虚拟现实模型语言）。NEA集团公司的CAD项目协调员Rüdiger Schaaf先生介绍说：“利用这一软件工具生成的PPD文件，我们可以为用户提供高质量的工程项目设计服务。”而在显示这些VRML数据时，只需一个简单的显示器。这一软件工具的作用是：对流程设备规划设计进行全面的支持，从常规的工艺流程图设计到流程设备的维护保养计划，直至利用Vectorpipe模块对复杂3D图型的显示，在规划设计过程中，该软件不是将符号和3D视图以物理的方式放置在图面上，相反只是将这些信息存放在数据库中。因此，功能强大的Vectorpipe模块的大小不是通常的700~800 MB的图形数据，而只是一个50 MB的数据库。在Vectorpipe数据转换成标准的VRML格式的数据时，软件系统自动的考虑到用户的特殊要求，例如用户指定的颜色或者表面结构等。在整个设计规划过程中，设计师们使用的是VRML格式的文件。它每天与项目设计过程中的Vectorpipe模块进行多次的链接更新，并随时监控着每个视图的质量。Schaaf先生说：“由于它能以可视化的方式将设计的管道和流程设备显示在显示器上，因此可及早的发现设计中存在的问题和不足，可以在设计规划阶段提高设计质量，对设计进行优化，从而更加有利的保证了设计质量。”这种新的设计方法还可以及时地避免与设计委托人之间的误解，迅速地识别出一些因语言沟通障碍而造成的理解差异。Schaaf先生说：“在VRML数据的帮助下，我们可以把我们的建议真实的展现在用户眼前，比空口白话的效果要好得多。”Auto-trol德国公司的大客户经理Henning Lochner先生说：“我们建议用户在虚拟现实的3D模拟中采用VRML技术。其操作简便，易于掌握，而且没有附加的软件费用，这些就很有说服力了。而且VRML的后续开发产品，XML格式的X3D不久也会有我们的软件支持。”

小结

在真正制造出流程设备之前就能看到它的虚拟现实模拟图像有着许多的优点。这在与设备设计的委托人进行有关规划设计的讨论时和在对关键设备的评判时，具有非常重要的意义。