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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。 领先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。第一次轻触鼠标，点击菜单项“COMOS-3D-Viewing（COMOS三维视图）”。第二下，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。只有当他最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。 停工代价高昂 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，并且最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，需要完美的配合。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，专家可以通过网络，“空降”海上平台。 “一分预防胜于十分治疗”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。当一位客户最初引入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，为专家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，而无需亲临现场。因此，高效的远程操作可以节省大笔费用。