数字化工程:模块化和虚拟现实技术

作者:Gerd Kielburger 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:44 发布时间:2017-11-20
采用模块化和虚拟现实技术用于大型流程设备制造。
数字化工程:模块化和虚拟现实技术

林德集团工程事业部技术中心正在致力于通过模块化和数字化辅助工具的应用,满足大型流程设备制造的新需求。

流程设备制造中模块化技术的应用已经势不可挡。模块化技术带给流程设备制造者和用户的好处也愈发明显。林德技术中心负责人Ralf Bellaire先生表示,林德工程事业部已经将其技术中心定位于“模块化能力中心”,以便始终为客户提供最佳的技术和解决方案。Bellaire先生认为模块化设计主要有四大优点,包括:降低了设计费用和成本;缩短了从设计到生产制造的时间;降低风险;提高了设计质量。在模块化技术领域中,除了技术方面存在挑战外,还会遇到子项目和子流程间工作协调的挑战。

模块化技术

在林德集团,模块化是指在合适的工厂中完成流程设备、流程设备部件和组件以及特种装置的生产制造,然后将它们作为一个整体运送到目的地。“利用模块化解决方案可以高效地完成复杂的工程项目,节约时间和资金。” 林德工程事业部天然气设备生产经理Marcus Lang先生说。由于过程工厂通常位于偏远地区,公路和电网基础设施不够完备,在模块化技术的帮助下,林德集团可以将现场安装的工作量减少到最低程度。

很高的劳动力成本以及缺乏高素质的员工也是流程设备现场安装中的一道障碍。因此,林德公司更愿意将脱氮装置(简称为NRU设备)在欧洲完成整体装配,再运送到地球另一端的工厂。在澳大利亚的西海岸,企业利用这一脱氮设备减少天然气中的氮气含量,提高当地居民所用天然气的热值。林德集团首先在德国工厂中生产出脱氮设备的核心部件,然后将其运到西班牙的海港城市Tarragona。在那里,装配工人把它装配成35 m高,900 t重的设备模块,然后海运到澳大利亚。“世界上只有少数几家企业能够提供这样的全套服务。”Lang先生说。对于如此复杂的工程项目,林德公司能够完成从方案设计到生产制造直至运输的整体解决方案。

虚拟现实技术

在数字化技术领域,林德开发了虚拟现实技术的新应用。林德自主研发了用于专业技术人员培训的虚拟现实眼镜,在虚拟现实技术的帮助下,林德可以在规划设计阶段实现可视化的设计更改。林德已经可以熟练地利用虚拟现实技术进行大型流程设备的规划设计。工程师利用VR虚拟现实眼镜和手中的控制器就可以把整个模块“安装”到设备平台上,从各个方面仔细地研究控制阀压缩机,甚至可以将它们插入到像热交换器或者冷箱等流程设备部件中,这在实际中是不可能实现的。

除了物理移动外,利用手持控制器的按键还可以实现小距离的微调或者根据需要实现大距离的跳跃式前进。在特定的虚拟现实模式中,整个流程设备系统会缩小到一个人的高度大小。用户可以从外围观察整套设备,也可以进入设备中,弯下腰仔细地查看每一层的情况。

虚拟现实技术也可以用于设备实际操作者的技术培训,让他们准确地了解和熟悉流程设备的各个组成部分。“VR虚拟现实仿真技术基于我们设计的CAD模块数据基础之上,因此它显示的内容非常详细和丰富。”林德公司工程部数字化技术负责人Julien Brunel先生介绍说。林德公司希望能够实现移动式的虚拟现实,林德公司的专家们方便地将VR虚拟现实眼镜和高性能笔记本电脑带到客户那里。从而迅速地为用户演示流程设备设计的更改情况,并进行检验。数字化流程设备与真实设备一样。