工厂三维虚拟现实集成软件平台新技术(精)

工厂资产是工厂建设投资的主体,也是企业生产运营的物质基础。因此备受经营管理者的关注。企业管理的实质是资产及资产回报率(ROA管理。尽管资产管理是老生常谈,但是使用3D 模型模拟、标识并管理所有的资产,实现资产管理和利用自动化,则是全新的理念。确切地了解和掌握资产状况,既可以有效地进行运行和维护,又可以为持续发展做更准确的分析,帮助提升生产效率和资产利用率,最终获得更高的资产回报率。

INOVx 解决方案是一个创新的以资产为中心的软件平台(Innovative Asset-Centric Software Platform,将大量复杂的工厂资产相关数据转化为容易理解和以业务导向的信息,以表现资产真实物理状况的三维工厂电子模型为基础,并且无缝集成

各种工厂企业信息系统,如ERP、MES、实时数据库、

工程、检测、运行、维护以及文档管理(Document Management等系统。是重点针对流程工业的支持企业资产管理(EAM的先进虚拟现实软件,提供EAM 端到端的集成的虚拟现实解决方案,如图1所示。重点用于企业资产运行管理、安全管理、规章管理、员工培训和维修管理,以提升工厂的生产效率、安全水平和决策能力。虚拟化是流程工业,诸

如石油、化工、公用工程等领域集约化、精细化资产管理的下一代流行新技术。目前已被ExxonMobil 、BP 、Amoco、Chevron 、ConocoPhillips 、Esso Imperial Oil 、Shell Oil、Shell Chemicals 、Union Carbide、Arco、BASF、Bayer、Dow、DuPont 等世界知名石油、石化公司以及Fluor Daniel 、Toyo

■ 张志檩

工厂三维虚拟现实集成软件平台新技术

图1 EAM

端到端的集成的虚拟现实解决方案

Engineering 等工程(E、采购(P、建设(C、咨询等公司广泛采用。

INOVx 提供高精度表述工厂实际的三维模型,并且通过集成访问所有数据。犹如在虚拟现实世界中漫步,触摸一根管道即可在屏幕上显示管道相关信息,例如位号、尺寸、材料、规格、厚度、流经管道液体的温度、压力以及最近一次检查日期、下次计划检修时间等所有相关信息。INOVx 把这种以最自然的方式获取已有资产数据叫做”工厂虚拟化或虚拟现实”。

1. INOVx 解决方案

INOVx 解决方案有两个核心技术。一是生成代表工厂竣工(as-built数据的三维电子模型(Electronic Plant Model。在虚拟现实技术方面,以往的活动视频影像不足以与信息集成,取而代之的首选则是新兴的精确三维电子模型。二是智能三维模型与现有的工厂应用系统集成。INOVx 产品包括

3D PlantLINx 用来为现有和新建装置制作3D 模型;RealityLINx 获取存在于不同信息系统中大量的资产数据,使更

多跨组织、跨部门的各级、各类业务人员访问这些系统,提升与扩展现有资产数据的价值。

INOVx 解决方案主要通过虚拟化和资产文档化,实现虚拟化的、集成的应用。资产文档化服务是工厂从没有三维资产模型到准备实现RealityLINx 的起点。它为工厂创建一个能够精确表达竣工资产的模型。再与RealityLINx 结合,即可成为“改变传INOVx 的核心软件之一,是资产文档化的技术基石,是模型与其他各种企业应用系统链接的基础。可方便简捷地获取3D CAD 的工厂配置或处理转化激光扫描仪的图像。对已有3D 模型的新建厂,只需1-2个月即可完成资产文档化。此项工作可以自己完成,也可由专业咨询公司实现。

INOVx 将资产文档化服务分为以下几步,见图2。

图2

资产文档化服务步骤示意

第一步,使用三维扫描仪获取工厂竣工数据;

软件创作工厂物理数据库,将扫描图像转换为三维模型;

第三步,由智能适配器将三维模型与其他资产管理系统集成。

INOVx使用先进精确的三维激光扫描技术,获取工厂三维模型数据,非常高效。已经完成了300多个项目,大多数在复杂工厂环境下。PlantLINx 将激光扫描仪(如Leica、Z&F、FARO等的扫描数据转换为准确的、按比例缩放的、代表工厂实际状况的资产模型。。例如FARO Laser Scanner LS是便携式的计算机测量系统。在80米范围内,通过360度全方位扫描,创建高分辨率、3-D数字式“影像”。每秒采集十二万个点,系统配置手提电脑可绘制及记录物体所有的3D尺寸,精度高达3毫米。采集到的数据可用来创建数字模型,或是针对任何所需的高精度3-D尺寸与已有的模型进行评估和分析。资产智能(例如AVEVA PDMS, Intergraph PDS, AutoCAD, Autodesk ,Bentley MicroStation以及其他的主流CAD 系统的P&ID 等数据被加入到三维模型,因此建成一个功能更加丰富的智能模型。资产模型和数据库代表竣工工厂。模型可以导出到主流的CAD系统作为重要工程及在建工程的修改基础。INOVx研发了唯一的、先进的软件工具,保证与CAD系统兼容,反映在最新基准上的工厂资产变化。

解决方案的另一核心软件是RealityLINx。RealityLINx是资产模型浏览和导航的基础平台,并且通过INOVx的智能适配器(Intelligent Adapters获取企业所有资产数据。许多专业业务应用构建于该平台之上,将各种具体业务功能集成。并成为企业资产管理的统一门户(Common Portal。

INOVxz智能适配器在资产模型和外部系统间提供实时的相关链接和导入导出,外部系统包括ERP(例如SAP、静设备检验维护软件(Metegrity、生产操作系统(例如 OSIsoft PI、SCADA、Honeywell、设备检验(例如Meridium、 UltraPipe、运行调度、设备维护系统(例如 SAP PM, MRO Maximo、 CAD(intergraph、Autocad等、文档管理系统(例如Documentum及工厂其他系统。基于这些链接,INOVx为工厂不同