模拟技术逐渐成为流程设备规划设计的重中之重

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》杂志 发布时间:2010-07-05


在玛哥德堡市举办的专业技术讲座“未来的流程设备制造”已逐步发展成为一个中型的、展示和讨论化工及能源设备制造发展趋势的专业论坛。今年论坛主要对模拟技术和生产监控管理问题进行了深入的探讨。


在IFF霍伦霍夫研究所举办的题为“未来的流程设备制造”的专业技术讲座中,优化化工和能源生产设备的设计和降低设备的制造费用成为主要的话题。无论是讲座中充满实践经验的报告,还是最后总结性的发言,无一不体现了这一重点。

有些内容已经被与会者预测到了,例如,虚拟设计将成为未来流程设备设计制造中最主要的工具和方法,未来,所有流程设备的生产厂或者操作者都将用到这一技术;在未来的流程设备设计和操作过程中,模拟技术都将是不可缺少的左膀右臂。例如,利用3D模型显示流程生产的全过程,发现隐藏的问题和不足,找出解决问题的方法以及进行流程设备操作人员的技术培训。


模拟技术提高了流程设备的设计能力

如果在流程设备规划设计的早期阶段就采用了模拟技术,则能明显地节约设计费用。在玛哥德堡讲座期间能够经常听到的一句话是:项目设计速度可提高30%、项目设计费用可降低40%、项目的投资费用可降低30%。

模拟技术使得工艺流程具有更好的直观性,可以更方便地进行生产工艺流程分析,因此设计者们在规划和设计过程中倾向于利用这种“虚拟的现实场景”与用户一起进行讨论。而且,在这种虚拟的现实世界中也可以检测未来流程设备的性能,对其进行优化改进,以节约日后的设备维护保养和维修时间。

巴斯夫公司负责流程设备制造和维护保养的副总经理Stefan Robert Deibel博士还提出了另一个非常有趣的观点:无论何种技术和专业,利用模拟技术进行的专业技术培训,都会提高生产效率。


“全球范围内流程设备领域的投资增长对流程设备制造和规划设计提出了很高的要求。”—— Stefan Robert Deibel博士,巴斯夫公司。

目标:高效率的流程生产设备

流程生产设备必须具有竞争力,必须能够以最快的速度投放市场,当然也必须符合用户对设备的质量要求。为了实现这些目标,在流程设备的方案设计阶段,巴斯夫公司就对一些关键设备、标准化的模块以及可操作性(初级阶段的整体性)和可维护性(维护保养战略,也是在初级阶段)等提出了要求。

Deibel先生说道:“全球范围内,流程工业领域中投资的明显增长对流程设备制造和规划设计提出了很高的要求。这包括亚洲地区基础设施和工业领域中投资的增长,以及能源转换领域中的投资增长,这些方方面面的因素都使得流程设备的制造者的生产能力几乎达到了极限。”

为了提高流程设备制造厂的生产效率,Deibel公司采用了扩展式的设计方法和流程设备设计工具。他们的期望是:

缩短项目开发时间;

减少项目开发费用;

流程设备调整试车和生产运行过程中的跨企业技术支持;

流程设备安装、操作和维护保养人员的资格培训和技术培训;

信息疏通无阻和数据汇总。

据Deibel公司介绍,目前的模拟技术对提升企业的竞争力发挥了很大的作用,但是他们期望模拟技术走的更远,有更大的收获。在工程项目设计的早期阶段,他们就采用3D模拟再现技术,就流程设备的模型进行了讨论;对可能进行的安装和拆卸进行研究和探讨。根据他们的看法,这一技术还有利于流程设备用户企业对他的操作者进行专业技术以及流程工艺技术的培训。


戴上3D立体眼镜在虚拟世界里漫步;在技术讲座期间,许多企业展示了自己的新产品。

项目的控制和预测

在壳牌公司的所在地汉堡的Harburg区,壳牌公司每年生产45亿t的石油产品。但这里安装、运行的只是一些基本的高效生产设备,它们还有极大的潜力实现技术上的现代化,有进一步改造和扩展的可能。壳牌公司作为一家从事石油精炼的大型企业,每年都为大大小小的技术改进准备了不少的资金,贯彻落实技改项目。从2004年年底开始,在Tectura集团公司的支持下,壳牌Harburg工厂引进了生产管理和监控系统。在玛哥德堡的技术讲座中,壳牌公司的Richard Sock先生和Tecura公司的Hans-J.Oswald先生对此进行了专题报道。

生产监控就是流程设备的实际生产数据与理论生产数据的比较,是一个趋势性数据的采集和分析,以便采取有效的校正措施,使生产管理尽可能的在早期获得透明的、动态的生产费用数据,保持生产费用的相对稳定性;提供供货期预测、资源需求预测以及实施项目的进度预测等数据。现代化的生产监控系统由评估、规划、时间计划、文件记录等模块组成。在基本的评估模块中,可以按照基于生产进度的供货期和成本费用分析进行计划数据和实际数据的比较。这一模块中集成的生产进度检测技术带有成本费用跟踪和时间进度监控的功能。


玛哥德堡市举办的题为“未来的流程设备制造”的技术讲座吸引了200多位技术专家参与。

Tectura集团公司研发设计的这种生产过程监控系统在壳牌公司的Hartburg工厂中得到了成功的运用。这一系统(Tectura EPM-PCS系统)是基于微软技术平台的系统,就像著名的Enterprise Project Solution系统一样,能够完全与微软系统以及ERP生产制造执行系统兼容,例如与SAP、Navison、Axapta等等兼容,也可以兼容企业自己的解决方案。通过从评估模块到费用监控和预测模块的结构化分类,使用户在生产各流程中能够清晰准确地完成有关成本费用、资源和供货期等方面的管理。

结语

在流程设备的设计工作中还有潜力可以继续挖掘。模拟技术的不断应用明显地缩短了流程设备规划设计的时间,也使得设计成本更加低廉;专用的监控监督工具让复杂的工程项目更加透明,减少了延误供货期和费用超支的风险。

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