工程设计集成系统计划任务书.doc
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1、项目编号:项目开发计划任务书项目名称: 工程设计集成系统项目负责人:高学武开发单位: 中国石化工程建设公司开发年限: 2008年2月 - 2009年12月编写 李罗秦 2008年06月26日校对 李咏芳 2008年06月26日审核 高学武 2008年06月26日批准 孙丽丽 年 月 日中国石化工程建设公司1. 引言1.1. 目的随着信息技术的迅速发展,各设计专业已配置了先进的大、小型设计软件,初步形成了专业设计集成系统及工作环境,设计工作的信息化取得了长足的进步,设计工作的水平、质量、效率得到了很大的提高。然而,各设计专业的集成与协同工作、专业间的集成与协同工作程度有限,工作流程不够优化,制约
2、了工程设计效率和质量的进一步提高。应用软件相对独立,相互之间联系松散,各应用软件依靠独立的数据库进行工作,数据库之间缺乏共享,存在大量的数据冗余现象,数据的一致性、可靠性有限。建立工程设计集成系统的主要目标为:改革传统的设计工作模式,实现各设计专业之间的协同工作,从而有效地提高数据的一致性和可靠性,减少数据冗余,优化工作流程,提高设计水平、设计质量和设计效率。工程设计集成系统的应用开发,是一项长期而艰巨的任务。为了平稳地推进这项工作,应采取统一规划、分步实施的原则。计划分两个阶段:第一阶段,计划用两年时间(2008-2009),在工艺设计集成系统的基础上,重点研究并初步建立涉及工艺(含系统)、
3、仪表、设备(含动、静设备、工业炉等)、配管(含材料、应力)等专业的工程设计集成系统。深度以SHSG-033-2003 石油化工装置基础工程设计内容规定为依据。第二阶段,计划再用两到三年时间,在已建立的工程设计集成系统的基础上,进一步扩大范围,扩展深度。1.2. 同类项目的国内外情况分析为进一步提高效率,优化工作流程,搭建更大范围内的多专业间的设计集成系统已成为全世界工程公司和行业软件供应商多年研究的课题,目前已有了一些解决方案。我公司近几年也一直在跟踪研究设计集成系统的发展,实践过一些局部集成系统的工作,然而,设计集成系统的体系化还远远不够。各工程公司一般都选定一个集成平台,在其上逐步开发和构
4、建具有适合自己公司管理和工作特色的系统,一般而言,没有通用的设计集成系统,国际上大型的工程公司走的更快一些。平台方面,如Intergraph公司的SmartPlant Foundation(简称SPF)软件也是普遍选择的一种平台。随着设计技术与工具的不断发展,建立设计集成系统已成为国内外工程公司的必要选择。1.3. 效益分析建立工程设计集成系统的主要目标为:改革传统的设计工作模式,实现各设计专业之间的协同工作,从而有效地提高数据的一致性和可靠性,减少数据冗余,优化工作流程,提高设计水平、设计质量和设计效率。也就是说建立了基于网络经济/时代的新型工作模式,应该具有很好的经济效益,同时系统实现应具
5、有较强的示范作用,会产生良好的社会效益。2. 项目概述2.1. 需求分析及功能2.1.1. 需求分析1) 工艺专业集成现状与集成重点由于工艺专业的工艺包设计和基础设计采用较多的软件进行,其核心PFD和PID也没有采用带有数据库的软件系统进行,可以说,工艺专业的工艺包设计和基础设计以及详细设计阶段本专业的纵向集成基本没有进行,现主要还是采用传统工作流程,利用电子文件和纸质文件在不同的设计工作或设计阶段传递或共享信息和数据。由于自身没有很好地集成系统,与其他专业的协同也是用上述方法,两个层面上都没有集成。因此:首先,要解决工艺专业工艺包设计的纵向(专业本身)和横向(与其他专业的)集成平台。(工艺设
6、计集成平台) 其次,解决工艺专业工程设计(包括基础和详细设计阶段)的纵向(专业本身)集成。重点是大力推进智能PID应用,同时将工艺专业的单体软件的数据、设计标准、设计成品内容、设计互提资料的内容等主要集成在PID数据库中,或集成在几个相对集中的数据库中,形成一至几个相对集中的专业平台与数据库。第三,将形成的一(智能PID系统)至多个相对集中的专业平台,通过工程设计集成平台,实现与仪表专业SPI/WP的集成,与设备专业(含动、静设备、工业炉等)的设备表与设备数据表(重点)的集成,与配管专业(含材料、应力)的管道表、管件规格书、PDS/PDMS/SP3D三维设计系统等的集成,与其它专业的软件集成。
7、同时,也要注重公用数据与信息的管理和处理,工艺专业专用的软件的集成问题。第四,通过工程设计集成平台,实现与MARIAN系统和文档管理系统集成等。2) 仪表专业集成现状与集成重点仪表专业的两个软件(Intools和WinPC CAD)是基于数据库的系统,基础设计和详细设计阶段本专业的纵向集成大部分基本实现,集成度依赖这两个软件的使用深度。与其他专业的协同主要还是采用传统工作流程,利用电子文件(数据表的导入导出方式)和纸质文件传递或共享信息和数据,其中基础设计部分应用电子文件较好,详细设计阶段图形和模型的集成基本没有。因此: 首先,继续深化Intools和WinPC CAD的应用,推进本专业纵向集
8、成,打好基础。其次,将Intools和WinPC CAD,以及单体计算软件的数据、设计标准、设计成品内容、设计互提资料内容等,通过工程设计集成平台,实现与工艺专业的PID的集成,与设备专业(含动、静设备、工业炉等)的设备表与设备数据表(重点)的集成,与配管(含材料、应力)的管道表、布置图、管道材料等级等的集成,与其他专业的空气条件、电气控制联锁条件、采暖通风、空调条件等的集成。同时,也要注重公用数据与信息的管理和处理,专用软件的集成问题。第三,详细设计阶段,重点是基于三维工厂设计系统PDS/PDMS/SP3D、REVIEW等的模型集成或图形的集成。如,电缆敷设图基于管道布置图等,电缆桥架、就地
9、仪表盘柜的三维协同,仪表索引及几何尺寸与配管软件的集成等。第四,通过工程设计集成平台,与MARIAN系统和文档管理系统集成等。3) 设备各专业集成现状与集成重点设备各专业的软件基本分为三种类型。其一,设计与校核计算软件,其二,制图软件(2D,3D),其三,制表软件(设备表,数据表,规格书等)。这些软件也较为分散,基本独立运行,本专业的纵向集成基本没有实现。与其他专业的协同主要还是采用传统工作流程,利用电子文件和纸质文件传递或共享信息和数据,详细设计阶段图形和模型的集成基本没有。因此: 首先,通过工程设计集成平台SPF,将各专业的公用数据与信息进行管理和处理(设计标准、设计成品内容、设计互提资料
10、内容),将专用软件(单体计算软件、制图软件)集成,大量的制表工作在集成平台实现,推进本专业纵向集成,为专业间集成打好基础。其次,通过工程设计集成平台SPF,实现与工艺专业的PID的、设备表与设备数据表的集成,与配管布置图的集成,以及与其他专业的集成。第三,详细设计阶段,重点是基于三维工厂设计系统的集成。待研究。第四,通过工程设计集成平台,与MARIAN系统和文档管理系统集成等。4) 配管专业集成现状与集成重点配管专业本身、以及与材料专业的集成依赖于三维模型设计软件的应用深度,集成的核心以及工作流程基本确定,就是要补充目前3D模型不能表述清楚的内容。配管专业与应力专业的集成也有新的流程和方式,需
11、要推广和完善;可以说,本专业的以及密切相关专业的纵向集成方法和模式基本确定,需要完善、细化和推广。配管专业与其他专业的协同主要还是采用传统工作流程,利用电子文件和纸质文件传递或共享信息和数据,专业间条件基本是依赖图纸和文档。基于3D模型和详细设计阶段图形和模型集成方法已经成熟,只有工艺(智能PID)、结构(大部分的结构杆件)、仪表(槽板)、电气(槽板)等专业的部分数据实现了简单的应用层面集成,需要完善、细化和推广。因此:通过工程设计集成平台SPF、三维模型设计软件和SP RD等软件为平台,将配管密切相关专业(应力、材料专业)的软件进行集成。主要有:材料专业使用SP RD建立材料编码库、管道等级
12、数据库和几何尺寸库(如公称直径表、外径表、变径表、支管表、标准壁厚表、壁厚表等),发布在SPF中,供相关专业调用;也可直接传递到三维模型设计软件中实现与配管专业的集成;通过SPF或直接进行,管架数据库与3D软件的集成,3D软件与材料汇总程序以及SP MATERIAL的集成,材料专业管件规格书与3D软件的集成。应力专业CAESAR II与3D软件的集成。通过SPF,实现3D软件与工艺PID和管道表的集成,与工艺水力学计算软件的集成。通过SPF,实现与仪表和电气专业的集成。重点是基于三维工厂设计系统PDS/PDMS/SP3D、REVIEW等的模型集成或图形的集成。如,电缆敷设图基于管道布置图等,电
13、缆桥架、就地仪表盘柜的三维协同,仪表索引及几何尺寸与配管软件的集成等。通过SPF或3D系统,实现与设备外型、管口方位等的集成。土建结构专业的3D模型与图形的集成,重点是PKPM、STAAD与3D设计软件的集成。建议水道专业的物理和管道等级库,直接使用3D软件,就是最好的集成。其它专业(如建筑、暖通)等尽量使用三维软件,在模型级实现集成。通过工程设计集成平台,与文档管理系统集成等。5)目前工程设计方法与系统需要改进的方面软件集成:通过软件集成,实现各专业软件之间数据的自动传递,取代目前手工数据输入与传递方式,减少数据冗余,提高数据的共享性、一致性、正确性和安全性。数据管理:各专业应用软件自用的数
14、据由应用软件自行管理;公共数据和应用软件之间需要共享和交换的数据,由产生该数据的软件或者直接发布到集成平台的数据库中,供其它软件共享。对各专业需公用的数据与信息,在集成平台上进行统一的管理和处理(如设计标准、部分互提资料等)并发布,供各专业共享和调用。对进入系统的数据进行有效性检验,减少数据错误。利用集成平台上集中的数据,定制报表,在集成平台实现目前大量的制表工作。优化工作流程:通过分析与优化现有工作程序(特别是专业之间数据和信息的交换流程),实现规范化、标准化、尽量自动化的工作流程。基于集成平台,定制标准流程,进行专业之间信息和数据的共享与传递,并对过程进行跟踪管理,用优化后的流程进行设计条
15、件的提交和管理,实现协同工作。文档管理:在集成平台中,基于业务流程,发布与交换文档,实现文档的过程管理,实现各专业间基于文档的信息交换,从而实现各专业间基于文档的资料互提。提供文件导入、发布、导出/下载、查询、浏览以及打印等手段。可能的情况下,实现与DOCUMENTUM系统的集成。变更管理与版本控制:对设计变更进行管理,保证上下游专业数据与信息的一致性和不可抵赖性。实现有效的版本控制,保证各种设计数据和文件的可追溯性。2.1.2. 主要功能1)工程设计集成系统逻辑结构2)工程设计集成系统主要功能以SmartPlant Foundation(SPF)为基础的工程设计集成系统主要功能可以描述为四个
16、平台:第一,设计专业软件集成平台利用SPF的数据管理、文档管理和工作流管理三大功能,以及适配器技术,通过发布和接收文档和数据,实现应用软件的集成,通过软件集成,实现各专业软件之间数据的自动传递,取代目前手工数据输入与传递方式,减少数据冗余,提高数据的共享性、一致性、正确性和安全性。双向集成的应用软件,不仅可以发布数据和文档,同时也可以接受其它应用软件发布的数据和文档。单向集成的应用软件可以将文档和数据发布到SPF中供其他专业(软件)分享,也可直接调用/接受SPF中的数据和文件。对于手工生成的文档与数据,同样提供装入SPF的手段,并可在SPF中定制输入界面,以便统一平台和操作手段。第二,工程数据
17、库管理平台各专业应用软件自用的数据由应用软件自行管理;应用软件之间需要共享和交换的数据,由产生该数据的软件或者直接发布到集成平台的数据库中,对各专业需公用的数据与信息,在集成平台上进行统一的管理和处理(如设计标准、部分互提资料等)并发布,供其它软件/专业共享和调用,这样,将多专业/多应用工具之间共享的数据存放在SPF数据库中,使共享数据得到妥善的管理。通过信息的交换和共享,将工程数据集中管理,构成了工程数据库。可实现有效的版本控制,保证各种设计数据和文件的可追溯性。同时,对进入系统的数据进行有效性检验,减少数据错误。可利用集成平台上集中的数据,定制报表,在集成平台实现目前大量的制表工作。该数据
18、库既提供了多个应用集成的基础,又提供了查询、报表、了解工厂模型的方便手段。集成的软件会自动比较接收到的数据和软件原有的数据,列出数据间的差异,用户可以通过更新列表(To-Do-List)查看数据差异,选择或放弃更新。差异的数据可以自动更新,无需手工再输入。同时支持查看数据详情以及更新历史。从而很好地提高了数据的一致性、可靠性,减少了数据冗余。第三,协同工作平台通过分析与优化现有工作程序(特别是专业之间数据和信息的交换流程),对其进行规范化、标准化和尽量的自动化。使用“工作流”技术,基于集成平台定制标准化的工作程序与流程,通过在集成平台上发布与交换信息(数据和文件),对设计信息的过程跟踪与管理,
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- 工程设计 集成 系统 计划 任务书
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