EB軟件在水泥工程數(shù)字化設(shè)計中的應(yīng)用

國務(wù)院在《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中指出：要加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國。如今數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，推動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式的深刻變革，成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量。水泥工程作為傳統(tǒng)行業(yè)，其數(shù)字化設(shè)計程度落后于民用建筑行業(yè)，且隨著水泥行業(yè)的發(fā)展，過去傳統(tǒng)的設(shè)計方式已不再能滿足發(fā)展的需求，建設(shè)工期的縮短、環(huán)保及能耗標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對工程設(shè)計的速度、智能化提出了更高的要求。在這樣的背景下，水泥行業(yè)迫切需要實現(xiàn)從設(shè)計、施工到生產(chǎn)運維上的技術(shù)變革。目前，水泥工程設(shè)計大多還依賴于成品化的CAD設(shè)計軟件，數(shù)據(jù)不能有效傳遞與結(jié)構(gòu)化存儲，設(shè)計過程比較煩瑣，材料統(tǒng)計容易疏漏，影響設(shè)計質(zhì)量的同時也無法滿足未來水泥工業(yè)數(shù)字化、智能化運維對數(shù)據(jù)的要求。因此開展數(shù)字化設(shè)計的研究，已成為行業(yè)設(shè)計發(fā)展的必然選擇。

1、EB軟件簡介EB是德國AUCOTEC公司開發(fā)的一款基于數(shù)據(jù)庫的面向數(shù)據(jù)模型對象的工程設(shè)計平臺，能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)工程設(shè)計與一體化運營，投標(biāo)、設(shè)計、數(shù)字化交付都在一個工程數(shù)據(jù)平臺上進(jìn)行，覆蓋工廠全生命周期，確保整個工廠生命周期內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性。平臺采用中央數(shù)據(jù)庫形式，同一數(shù)據(jù)庫下涵蓋不同專業(yè)、不同業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)了真正的協(xié)同設(shè)計。EB應(yīng)用于工程設(shè)計行業(yè)已30余年，廣泛應(yīng)用于大型工廠的過程自動化設(shè)計及交通運輸裝備的線束設(shè)計。

2、EB軟件特點目前大部分水泥工程設(shè)計單位使用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計，與之相比，EB軟件具有以下特點。1）屬性與數(shù)據(jù)庫在CAD圖紙中，設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)符號圖形表示，設(shè)備的參數(shù)多數(shù)以文本形式添加在設(shè)備附近，本身沒有存儲數(shù)據(jù)的功能。在EB平臺中，每一個設(shè)備對應(yīng)唯一對象，存儲在項目樹狀結(jié)構(gòu)中，對象本身自帶屬性，屬性用于存儲設(shè)備參數(shù)，所有屬性均存儲于數(shù)據(jù)庫，基于此特性，在變更設(shè)備參數(shù)時僅需要修改一次，便能實時更新設(shè)備在圖紙上表示的參數(shù)，避免使用CAD設(shè)計時處處修改的重復(fù)操作。2）工作表EB具備類似Excel功能的工作表，能自由添加屬性及篩選用戶指定數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行設(shè)備的比對、統(tǒng)計。同時EB提供與Excel表的連接端口，方便操作的同時極大地減少了重復(fù)修改數(shù)據(jù)的工作量。3）無圖紙預(yù)先架構(gòu)項目項目設(shè)計并不局限于從圖紙開始，可以從設(shè)計過程中的各個環(huán)節(jié)入手，如從初步設(shè)計、元器件選型等開始，EB能在項目樹狀結(jié)構(gòu)下不依賴于圖紙、圖形符號定義功能和設(shè)備，可以在無圖紙的情況下預(yù)先架構(gòu)項目。4）設(shè)計協(xié)同EB平臺可以實現(xiàn)多人同時在同一項目上工作，實現(xiàn)同時訪問各專業(yè)數(shù)據(jù)并始終保持?jǐn)?shù)據(jù)的實時更新。在設(shè)計過程中，EB實現(xiàn)了真正意義上的協(xié)同設(shè)計，所有核心學(xué)科可在同一工廠數(shù)據(jù)模型上同時工作，避免了耗時與過時的信息傳遞。所有數(shù)據(jù)一旦具備，相關(guān)人員便可直接使用，提高合作效率。5）管理功能EB具有工程管理多項功能，如語言管理、版本管理等。使用字典功能一鍵翻譯，實現(xiàn)項目中英、中德等多種語言互譯，助力國外項目數(shù)字化交付。應(yīng)用版本管理功能實時儲存設(shè)備數(shù)據(jù)，支持多版本之間查看每個數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、修改、刪除等變更信息。6）報表一鍵生成工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表、電氣元器件清單、端子排接線圖等支持自動生成，報表格式可以按照用戶要求定制，便于匹配設(shè)計單位出圖標(biāo)準(zhǔn)。同時EB支持生成采購清單，以便于采購部門提前采購元器件。7）項目快速復(fù)用在EB中每一個項目擁有其對應(yīng)水泥工廠的所有設(shè)計數(shù)據(jù)，設(shè)計完成多個項目并根據(jù)水泥工廠不同產(chǎn)量分級，再依據(jù)篩選比對的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，便可實現(xiàn)新項目的快速復(fù)用。8）多項目數(shù)據(jù)一鍵查詢使用CAD設(shè)計的項目在查詢某一類設(shè)備的數(shù)據(jù)時，往往需要查找數(shù)量繁多的項目文件或設(shè)計圖紙，而如果需要比對多個項目同類設(shè)備的數(shù)據(jù)時，手動查詢匯總耗時較長。EB提供多項目數(shù)據(jù)查詢功能，可以根據(jù)用戶需求自行選擇查詢的設(shè)備種類及需要查詢的關(guān)鍵參數(shù)，不同項目的數(shù)據(jù)比對為設(shè)備的選型提供數(shù)據(jù)支撐。

3、EB軟件使用前的準(zhǔn)備工作行業(yè)內(nèi)大部分公司在使用CAD進(jìn)行設(shè)計前，都會建立一套標(biāo)準(zhǔn)模板，包含圖形模板、單元圖模板等，從而在工程設(shè)計時快速復(fù)用。同樣地，在使用EB之前也需要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作：（1）建立圖形模板，錄入各專業(yè)符合標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號，并做好圖形版本管理；（2）根據(jù)公司要求，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、車間的編碼體系，確定各類設(shè)備的關(guān)鍵屬性；（3）統(tǒng)一公司圖紙圖框及報表格式；（4）建立健全各專業(yè)產(chǎn)品目錄并完善字典；（5）建立典型單元圖并做好配置。基于充分的準(zhǔn)備工作基礎(chǔ)上，EB的應(yīng)用將更加高效。

4、EB軟件應(yīng)用優(yōu)勢1）提高圖紙標(biāo)準(zhǔn)化常規(guī)設(shè)計軟件如CAD等雖然在設(shè)計中應(yīng)用圖形符號庫，但是符號的更新很難及時傳遞給設(shè)計人員，并且設(shè)計人員習(xí)慣的差異會導(dǎo)致同一設(shè)備不同符號、不同編碼。在EB中，每頁圖紙上顯示的信息被直接連接到項目數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中的編碼目錄清晰、自動排序，圖形符號的修改可以動態(tài)更新到圖紙上，保證項目圖紙的一致性和美觀性，提高圖紙標(biāo)準(zhǔn)化。2）提高設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量基于EB無圖紙預(yù)先架構(gòu)的特點，在正式設(shè)計前便可在項目樹狀結(jié)構(gòu)下定義功能和設(shè)備，并錄入相關(guān)數(shù)據(jù)，提前介入設(shè)計環(huán)節(jié)，緩解設(shè)計周期壓力。面對水泥工程設(shè)備種類繁多、數(shù)量巨大、變更時有發(fā)生的問題，EB基于數(shù)據(jù)庫的特點能夠妥善應(yīng)對，僅需修改一次數(shù)據(jù)便能實時更新多處圖紙上的參數(shù)，應(yīng)用設(shè)備自動選型功能，基于原始參數(shù)或修改過的參數(shù)，實現(xiàn)元器件的快速選型，無須逐一修改，減少重復(fù)工作量，降低出錯的可能性，提高設(shè)計效率與質(zhì)量。3）數(shù)據(jù)資產(chǎn)在EB中每類設(shè)備擁有自己獨有的屬性集，用以存放廠家提供的原參數(shù)、設(shè)計參數(shù)、整定值等數(shù)據(jù)，在完成一個或多個水泥工程項目后便擁有對應(yīng)工程的所有設(shè)備數(shù)據(jù)，形成企業(yè)獨有的數(shù)據(jù)資產(chǎn)?；邶嫶蟮臄?shù)據(jù)資產(chǎn)，企業(yè)可以自行篩選統(tǒng)計項目中某類設(shè)備總數(shù)量、總功率、總重等參數(shù)，也可以在多項目間篩選比對某類設(shè)備所有參數(shù)，為備品備件的采購及智能運維提供數(shù)據(jù)支撐。4）數(shù)字化交付區(qū)別于傳統(tǒng)工程設(shè)計以紙介質(zhì)為主體的交付方式，數(shù)字化交付是通過數(shù)字化交付平臺，將工程設(shè)計中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)、資料等以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式提交給業(yè)主的成品交付方式。在EB中進(jìn)行工程設(shè)計時所有數(shù)據(jù)都存儲在項目中，同時EB支持導(dǎo)入外部文件，如由廠家提供的設(shè)備說明書、出場型式報告等，及由設(shè)計院提供的各種設(shè)計參數(shù)計算書、仿真、三維模型等文件，完善項目數(shù)據(jù)，助力數(shù)字化交付。5）與BIM設(shè)計相輔相成數(shù)字化設(shè)計可分為邏輯設(shè)計與BIM三維設(shè)計，使用BIM三維設(shè)計實現(xiàn)建設(shè)項目數(shù)據(jù)與模型的有機(jī)結(jié)合，生成的三維模型不僅擁有“所見即所得”的效果，也能為水泥工廠的施工、設(shè)備安裝等提供支持。BIM三維設(shè)計所缺少的邏輯設(shè)計，如工藝流程圖、電氣控制原理圖等，可應(yīng)用EB實現(xiàn)。應(yīng)用EB進(jìn)行邏輯設(shè)計，確定工廠工藝流程及設(shè)備控制原理，為設(shè)備的檢修、調(diào)試提供依據(jù)，與Revit、Smart3D等BIM設(shè)計軟件相輔相成、優(yōu)勢互補，共同推進(jìn)水泥工廠數(shù)字化設(shè)計。

5、EB軟件深度應(yīng)用早期EB軟件的應(yīng)用多注重在設(shè)計端，應(yīng)用其特點與優(yōu)勢，可減少設(shè)計錯誤，大大縮短制圖、校審時間，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。隨著設(shè)計人員對軟件的逐步熟悉以及工程項目的逐漸增多、項目數(shù)據(jù)的逐漸積累，已經(jīng)呈現(xiàn)出從設(shè)計端向采購端發(fā)展的趨勢，應(yīng)用EB擴(kuò)展功能實現(xiàn)項目一鍵生成材料表，幫助采購部門快速采購。如今，隨著數(shù)字化設(shè)計累積的經(jīng)驗愈加豐厚，工廠積累的數(shù)據(jù)量愈加龐大，EB軟件將深度應(yīng)用在多個方面：（1）標(biāo)準(zhǔn)化水泥集團(tuán)工廠數(shù)據(jù)。水泥集團(tuán)下屬多個公司，每個公司設(shè)備編碼、資產(chǎn)編碼等不盡相同，不利于數(shù)據(jù)的匯總與處理，應(yīng)用EB將實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)并實時處理。如HOLCIM集團(tuán)法國工廠采用“翻?！钡男问剑瑢⒐S設(shè)計以EB的形式展開并錄入設(shè)備等數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性，為集團(tuán)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供底層數(shù)據(jù)資產(chǎn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在HOLCIM集團(tuán)內(nèi)部高速有效的流通，以便于集團(tuán)輕松管理各個工廠設(shè)備資產(chǎn)，實現(xiàn)備品備件的統(tǒng)一管理，助力集團(tuán)運營及工廠運維。（2）設(shè)計單位對接工廠生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)。工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲于設(shè)備屬性中，可供設(shè)計單位實時比對設(shè)備運行功率，指導(dǎo)主要設(shè)備的選型。（3）快速報價、工程造價的比對分析。在積累一定的工廠數(shù)據(jù)后，項目快速報價與工程造價便有了比對的依據(jù)。公司報價不一，集團(tuán)便可依據(jù)已有數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的篩選比對，確定各單位報價與造價的差異，為選擇合理的工程造價提供數(shù)據(jù)支撐。

6、實例應(yīng)用由南京凱盛國際工程有限公司承建的波蘭MAL01-Malogoszczkiln5項目，按業(yè)主要求進(jìn)行EB交付，以此為例進(jìn)行功能說明。在項目中打開工作表，篩選出設(shè)備類型，如所有皮帶機(jī)及其電機(jī)，按需列出所需查看的屬性項并添加至工作表中，所得部分結(jié)果見圖1。從工作表中可見該項目所有皮帶機(jī)及電機(jī)總和為808個，可按需分開統(tǒng)計。若需要實現(xiàn)多項目間同一設(shè)備的數(shù)據(jù)比對，同理打開相應(yīng)的工作表即可，此處不再贅述。此工作表中設(shè)備數(shù)據(jù)由工藝專業(yè)人員填寫并實時更新圖紙數(shù)據(jù)。對于設(shè)計變更引起的數(shù)據(jù)變更，也可清晰地記錄于工作表中，詳見圖2。圖1工作表圖2數(shù)據(jù)變更管理對工作表中對象使用導(dǎo)航功能快速定位至樹狀圖中的電機(jī)對象（如K25-BC02.M01），從該對象可快速查找與其相關(guān)的所有圖紙，如電氣系統(tǒng)圖、配電原理圖、柜面布置圖、DCS接線圖、端子排接線圖等，詳見圖3。圖紙中的所有數(shù)據(jù)均來源于電機(jī)參數(shù)及其配電參數(shù)，參數(shù)均儲存在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)數(shù)據(jù)變更時圖紙中的數(shù)據(jù)一并自動更新。圖3負(fù)載對象與設(shè)計圖紙的關(guān)聯(lián)性使用“助手”功能可自動生成報表，如圖3中電機(jī)配電回路端子排接線圖，工藝設(shè)備材料表也可快速生成，見圖4。圖4自動生成工藝設(shè)備材料表使用EB進(jìn)行PID邏輯設(shè)計后，可實現(xiàn)與BIM中設(shè)備模型的交互參照，如圖5所示，在流程圖中選擇收塵器，使用助手可導(dǎo)航至Revit中的收塵器模型實例，快速定位設(shè)備三維位置，實現(xiàn)二維設(shè)計與三維模型的結(jié)合應(yīng)用。圖5EB與Revit對象模型的交互

7、結(jié)束語數(shù)字化設(shè)計的核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計，因此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性與傳遞效率決定數(shù)字化設(shè)計的質(zhì)量。利用唯一數(shù)據(jù)源及實時傳遞的特性，EB軟件實現(xiàn)對多專業(yè)多設(shè)備數(shù)據(jù)的存儲、傳遞與整理，形成企業(yè)自有數(shù)據(jù)資產(chǎn)。這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)能為企業(yè)管理層制