随着时代的发展，工业4.0概念以及中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》的出台，工业领域的传统工作模式受到了巨大的挑战，尤其是在确保盈利能力和长期生存能力方面，化工、电力、交通、制造等行业的业主面临着前所未有的挑战。

      以低成本实现数字化智能工厂安全、可持续生产、运营、维护和管理，需要快速获取与工厂实际状态一致的基础数据，建立精益数字化智能工厂是实现这一目标的最佳手段。精益数字化智能工厂是以数据为基础的信息管理平台；是一个以工厂设备基础数据为核心的数据仓库。不仅仅是一个数据集成的平台，更是一个信息浏览的端口和项目数据移交的工具，为工厂的日常运营、维护、扩建和检维修项目提供了完整、准确和可信的基础数据。

通过信息生命周期管理，工厂的数据可以不断更新、维护和再利用。基础数据的智能化是一种管理的创新，可以提高工厂的工作效率和提升管理水平。

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数字化智能工厂的技术路线

 

      核心是实现企业资产的数字化、智能化，而资产密集型企业的核心资产是设备（装置），三维可视化动态设备管理应用是在工厂平台基础上运用三维仿真和虚拟现实技术构建行业逼真的三维模拟现实场景。将企业资产三维模型以及信息属性有机地结合起来（行业数据、音频、视频等流媒体）。采用基于网络的信息处理技术，实现资产运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用（维护、安防和环境监测）等功能的一体化监控管理，大幅度的提高了企业资产运营能力。

三维可视化动态设备管理平台基于X3D可扩展三维语言与组件技术，将不同软件厂商的三维GIS、三维CAD、BIM、三维工厂、三维仿真模型进行转化，聚合形成统一X3D实景仿真模型。X3D实景仿真模型通过持续更新三维数据与扩展不同类型的数据信息，包括：工程数据、资产数据、工艺自动化数据、监控监测数据、信息系统数据，可在实景仿真的空间里统一展示地理、地质、建筑设施、设备资产、自动化、监控、监测及其他扩展信息，以产生更高级的运行控制与协同管理。

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可视化企业资产布局全景

 

      三维可视化动态设备管理平台对企业智能工厂地形地貌、建筑、车间结构、设施设备等几何建模，直观、真实、精确地展示各种设施、设备形状及生产工艺的组织关系，设施、设备的分布和拓扑情况。 使用户在电脑上就可以浏览整个企业现场，如同亲临现场。 同时系统将装置模型与实 时、档案等基础数据绑定在一起，实现设备在三维场景中的快速定位与基础信息查询。

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可视化的安装管理

 

      三维可视化动态设备管理平台可以对在建工程、设备安装等进行三维建模，并把三维场景与计划、实际进度时间结合，用不 同颜色表现每一阶段的安装建设过程。

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可视化设备台账管理

 

       三维可视化动态设备管理平台建立设备台账及资产数据库，并和三维设备绑定，实现设备台账的可视化及模型和属性数据的互查、双向检索定位，从而实现三维可视化的资产管理，使用户能够快速找到相应的设备， 以及查看设备对应的现场位置、所处环境、关联设备、设备参数等真实情况。

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可视化巡检管理

 

      三维可视化动态设备管理平台采用GPRS+PDA+RFID 技术方案，巡检任务从制定、分配、下发、接收、执行、考核等全部工作都可以远程控制、无线实时同步，从而实现巡检过程可视化、简捷化、规范化、智能化管理,使用户及时发现设施缺陷和各种安全隐患。 按照巡检工作的程序，动态 地收集和管理相应的数据，强化巡检计划的监控力度，提升巡检工作的管理水平。 监控人员通过实时监控功能，可以掌握当前所有巡检员的状态，并可以选择任意一个在线巡检员查看实时位置和巡检信息。 可以查看任意一天或一段时间任一巡线员的历史轨迹，并可动态回放历史轨迹。

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可视化智能维护管理

 

      三维可视化动态设备管理平台可以对企业重点设备进行在线信息采集、报警、控制等管理。

      6.1采集与监控：对重点设备的温度、湿度、转速、振动、开关等实时信息进行采集和分析，当工作条件出现异常时，可及时显示、报警。

      6.2异常报警处理：一种是事故报警，包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号；另一种是普通报警，包括一般设备状态变化、遥信状态异常信号、模拟量越复限、节点或链路状态、遥控操作、保护操作、电压合格率、VQC功能、小电流接地选线等功能中的报警。系统能够对各类报警进行分类管理，自动推出报警提示及定位到三维场景相应的设备上，同时伴随着不同音响警报，并支持向指定人员手机发送报警信息，使用户及时捕获到运行风险或潜在风险。同时可通过三维动态方式指导过程处理。

      6.3远程控制：可实现远程控制设备的启停、调整等，同时能在环境非正常的情况下自动或远程人为地控制各种环境调节设备（如空调、通风设备等），使工作环境恢复正常。

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结束语

 

      总而言之，借助数字化智能工厂平台，快速地搭建TnPM三维可视化动态设备管理应用，可显著降低资本支出 和运营支出，减 少因非计划停运造成的收入损失，实现数字化智能安全运营。 在工厂整个生命周期内的关键工作流程中，用户大大受益于动态基础数据和其它信息系统的协作功能。 数字化智能工厂的建立和应用可以提高工厂运营和维修的效率，提高工厂整体的管理水平，并在智能工厂的生命周期内为工厂节省大量的费用和资源。

爱波瑞集团高级咨询顾问   李军