简介： 工厂行业的基础设施建设面临重重挑战，如何在建设先进、高效的工程的同时，达到低污染的绿色环保目标？
工厂行业的基础设施建设面临重重挑战，如何在建设先进、高效的工程的同时，达到低污染的绿色环保目标？
中冶京诚工程技术有限公司采用Bentley软件的协同设计和数字化交付等解决方案，探索了数字化工厂与实体工厂同步设计、同步建设、同步交付与同步运行的建设模式，利用新技术让传统工厂走向数字化、智能化。
2020年Bentley光辉大奖赛中国获奖项目（制造领域）：基于BIM技术的河钢乐亭临港钢铁基地数字化工厂构建。
河钢集团决定在唐山市乐亭经济开发区建设先进、高效、低污染的智能工厂，该项目总投资达400多亿元，是目前世界最大的在建搬迁钢铁项目。
该项目承建的大型施工制造设施的处理系统极其复杂，且在许多地方涉及多专业知识，并在协调、技术和工程方面提出了各种挑战。
中冶京诚工程技术有限公司（以下简称：中冶京诚）承担了本项目全部的总体设计，以及大部分分厂的设计、采购、施工总承包。
项目挑战
“ 由于项目涉及到多个错综复杂的专业，如设备、基础设施和工业管道。因此，如何最大限度地在设计阶段减少错误、遗漏和冲突，并高质量地完成设计工作，成了项目团队面临的巨大难题，” 中冶京诚工程有限公司BIM 经理张鹤说。
公司意识到复杂的制造流程让团队很难创建与实体工厂的实际生产流程保持一致的数字模型，必须采用实时自动化技术才能对二者进行同步。这就需要全面、集成的建模和分析应用来建立统一平台，以满足其数字可交付成果的需求，成功打造智能设施。
解决方案
项目采用Bentley软件的解决方案包括：
AssetWise、AutoPIPE、Bentley Raceway and Cable Management、ContextCapture、LumenRT、MicroStation、OpenBuildings Designer、OpenPlant、OpenRoads、OpenUtilities Substation、ProjectWise、ProSteel、ProStructures、SYNCHROTM 4D
“ Bentley 软件具有全面的适用性，配备多个适用于相关设计工作的专业模块，MicroStation 对大型模型的承载能力强，因此中冶京诚决定从规划阶段开始，就采用 BIM 技术和 Bentley 解决方案。” 张鹤表示。
该公司选用 ProjectWise 来协调地理位置分散的多专业团队，建立互连数据环境以实现协同设计，成功简化了工作流，提高了沟通效率。
使用 ContextCapture，可以处理倾斜摄影图片，准确且逼真地生成整个厂区的网格图；借助 SYNCHRO 4D，可以执行施工模拟实现可视化并完成精确的工厂布局，在有限的空间内完成设备安装。最后，通过集成 AssetWise ALIM，中冶京诚开发了一个工程数据库来整合所有资产信息、设计、采购、制造、施工和安装数据，为数字化工厂的交付奠定了基础。
在互连数据环境中简化设计和施工流程：
通过在互连数据环境中利用各种 Bentley 应用，中冶京诚优化了实体工厂的施工并建立了数字孪生模型来执行实时监视和模拟分析，成功打造智能制造生产设施。生产系统记录的数据导入到虚拟数字化工厂中，可重现生产过程。这些数据是工厂的数字孪生模型与智能实体工厂的基础，也是联系二者的纽带。
通过 Bentley 平台，中冶京诚可以实时可视化并监视设备与运营数据，并查看生产状态是否与实际情况一致，从而优化某些流程以最大限度提高能源效率。
数字孪生模型设定行业基准
通过建立数字孪生模型并将设计、施工、生产和运营信息相结合，实现了多维可视化数据集成和资产的透明化管理，提高运营效率, 并优化了设备维护。
在数字孪生模型的基础上，自动化、控制和流程模型全部集成在一起，把运营和管理数据联系起来，又使得数字世界与现实世界保持同步，这样就可以根据运营需求来定制化方案以实现最优生产。此外，数字化工厂也让该厂实现了物流调度管理、虚拟培训、视频监视和应急模拟练习。数字孪生模型的应用与智能数字流程的实施为冶金加工厂未来的数字化交付提供了行业基准。
数字孪生工厂在设计效率、施工进度、运维水平、管控效率、节能降耗方面都有显著提升：
1）与同类型工程相比，材料量统计精确化提高5%，共优化管线390吨，电缆145千米，钢材2035吨，混凝土15000立方米，累计经济效益达6300余万元。
2）设计返工率减少25%，建设周期缩短近6个月。
3）非标设备的参数化设计积累，提高设备设计效率约85%，减少设计周期近1个月。
4）通过数字化运维管控平台，钢厂的整体管控效率提升5%。
5）虚拟培训方式较传统培训效率提升60%。
