网络模拟,坐行千里
对于地处偏远、技术复杂的工业设施而言,其特点就是工厂设计、维护和人员培训等成本高昂。在茫茫大海上开采石油和天然气时,情况更是如此。为此,西门子开发了仿真软件,为工业设施生成精确的三维虚拟模型,包括提供有关组件的详细信息。这款软件非常适用于培训技术人员。此外,不必亲临海上设施便可进行培训,这能节省大笔费用。
良好的国际石油和天然气企业的维护技术人员仅需轻点两下鼠标,即可“出海”——转瞬间便来到钻井平台,检查泵的工作情况。**次轻触鼠标,点击菜单项“COMOS-3D-Viewing(COMOS三维视图)”。*二下,点击下拉列表中的选项“Navigate(导航)”。随即呈现在他面前的,便是这台泵在COMOS Walkinside系统中栩栩如生的三维模型。COMOS Walkinside是一个虚拟-现实三维模型创建系统,可用于给操作人员作仿真式培训。
这时候,这位技术人员能看到自己的化身——虚拟人物造型——出现在这座钻井平台的虚拟模型中,周围是厚实的黄色管道和灰色的钢梁。再次轻点鼠标——这次是点击这台泵,COMOS显示了这台泵的全部历史记录,包括这台泵的安装日期、自投运以来的累计运行小时数,以及关于维修次数的准确信息。这虽然只是操作COMOS和COMOS Walkinside系统的三个小小的步骤,却是石油和天然气行业迈出的一大步。
让有纸办公成为历史
在使用这些创新软件解决方案之前,如果要进行这样的检查,就意味着技术人员必须从数以千计的文件和图纸中,找到包含这台泵最后一次检查报告及其他信息的文档。只有当他较终找到所需报告之后,他才能开始着手执行实际任务。他还需要走出办公室,冒着北海强劲的海风,爬上钢筋阶梯和斜坡,沿途经过管道、阀门及其他设备,最后抵达所要检查的泵。
所有这一切都是为了执行常规检查。检查日期的计算依据是平均经验值,而不考虑环境对泵的性能和工作寿命的带来的实际影响。完成检查后,技术人员还要手动将新的信息录入文档并提交。这种类型的文书工作不仅耗费时间,而且有时候还很危险,因为可能接触到易燃材料。
从技术图纸到虚拟工厂:COMOS可以呈现逼真的钻井平台三维模型。
停工代**昂
对于商业项目而言,时间就是金钱。在石油和天然气行业,尤其如是。如果有关工程不仅耗时漫长,而且要求部分或完全停工,项目成本将变得尤为高昂。不幸的是,每当不得不对彼此精确协调的自动化设备进行维修时,往往会发生这种情况。一座普通的开采平台每天可以开采约10万桶石油和多达2, 000万立方米的天然气——后者相当于约1万户德国家庭的年消耗量。
西门子工业软件的项目工程师Kristian Larsen表示:“停工一天会令装置运营者蒙受数百万欧元的损失。因此,平台运营者想要尽可能减少停工天数。不仅以天计,甚至每个小时都十分宝贵。”Larsen为使用COMOS和COMOS Walkinside软件的客户GDF SUEZ E&P Norge提供支持。Larsen说:“平台运营者不仅想要缩短停工时间,而且希望减少在这种恶劣的环境中工作的员工。此外,这些企业希望减少运送员工去平台的频率,并且较大限度地减少需要来回搬运的物资。”
在虚拟世界里制定维保方案
为实现这个目标,需要**的配合。如果必须停产,其原因不应当是仅需要维修一台泵。理想情况下,应同时执行多个维保项目。这样一来,便能同时在平台的一个区域内,逐个系统地执行几乎所有主要维护任务。归功于COMOS Walkinside模拟,不仅可以在陆地上规划协调要对这些系统执行的维护工作,而且可以提前显示和模拟现场情况,而不要求员工在这个阶段亲自前往平台。相反,*可以通过网络,“空降”海上平台。
“一分预防胜于十分**”这句话,用在工业开采和制造设施身上倒也十分贴切。要知道,防范的成本更为低廉,因为对于纠正性工作而言,员工要直接在平台上开展工作,这会带来高昂成本。一个例子表明了COMOS的优点。当一位客户较初引入COMOS系统时,必须执行的纠正工单数多达2,670份,三年之后,这个数字降至仅1,778份——减少了近30%。
COMOS系统不仅提供了规划和协调维护工作所需的数字化数据,它还连接了一个比常规3D CAD模型的功能更加丰富的三维可视化工具。COMOS营销经理Manuel Keldenich解释道:“它好比一个水晶球。用CAD可以制作水晶球并从外部观看。而使用COMOS Walkinside,则可以看到它里面,甚至在其内部走动。更重要的是,它允许我将水晶球的内容与智能数据相连,以便看到‘雪花’飘落,并获得连贯一致的信息。”有了这款软件,用户可以在显示器上“亲临”平台。他说:“并且要能够插入日升和日落信息,以及模拟从任何方向吹来的风——这些不只是罗曼蒂克的噱头,而是会对设施造成重大影响,并进一步影响成本。”
从抽屉到数据库
用户不是查看技术图纸,而是直接采取行动。只要在用单独的数字化文件夹描述设施设备的导航树上点击鼠标,或者直接通过有关文档,如COMOS中的管道和仪器图表,便可进入可视化模型。每个文件夹都包含了相应的技术图纸,为*提供了所寻找的关键工艺流程,及其有关电气工程数据和其他信息。在COMOS中,每个项目的全部数据都集中保存。因此,COMOS和COMOS Walkinside的组合就像一个巨大的虚拟数据库,虚拟人物可以进入其中,并且任何人也都可以读取其数据,哪怕他们并不具备工程学学位。它将关于每件设备的所有信息(当前的及历史的)汇集起来,同时在COMOS Walkinside中以三维模型方式呈现,以及在COMOS中显示为工程数据。一个装满了归档图纸的抽屉显然不能与这样的软件同日而语,这不啻为某种文化变迁。
COMOS Walkinside支持规划和模拟维护工作,而*亲临现场。因此,高效的远程操作可以节省大笔费用。