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本文由e-works编辑部闫东原创。
流程行业包括石油、化工、冶金、建材、造纸等行业，流程制造过程为物质流在能量流的驱动和作用下，按照设定的“程序”例如生产作业指令等，沿着特定的“流程网络”做动态有序的运行，并实现多目标优化，不只是生产产品。其特点是产品种类固定、批量大、生产设备投资高且按照产品配置，并且涉及大量的物理化学变化，如石化厂的反应装置涉及三四百摄氏度的高温，炼钢炼铁则需要高达1500到1700摄氏度的高温。
大量能源的集中使用造成石油、化工、冶金等流程行业的生产具有易燃易爆易腐蚀等特点，厂区输送能源的管道纵横，大型反应塔高耸入云，各类反应容器、换热器、蒸发器、加热炉、储罐、动力装备、自动化设备及各类安全装置遍布厂区。这些行业的工厂建设工程浩大，安全设计等级高，自动化程度要求高，投资规模通常上亿，参建单位众多。
以国内某新建石化百万吨乙烯装置为例，从施工组织、工程进度、巨型设备采购、垂直运输及安装、再到安全管理，每一个环节都在挑战建设者们的水平与技术。
项目建设者涵盖了项目业主、规划设计单位、勘察设计单位、技经设计单位、主管部门(规划、建设、土地、计划、环保、质监、金融、工商等)、施工单位、国内外设备制造与供应商、材料供应商、调试单位、监理单位等单位，众多项目参与方即是项目建设过程信息的提供者(信息源)，也是项目信息的需方(用户)，如何有效搜集、管理、共享工程信息，是工程建设的关键，也是企业管理运维的基础。
数字化交付通过数字化集成平台，有效搜集、管理、共享工程信息，并将设计、采购、施工、调试等阶段产生的数据、文档、模型以标准数据格式提交给企业，是一种区别于传统纸质文档交付的新型交付方式。数字化交付贯穿于企业的建设阶段、运维阶段以及退役的全生命周期，是工程协同设计、工厂建设信息透明化、提升工厂建设效率和企业管理运维的有力手段。
传统的工程进度协调会效率不高。由于施工现场长期缺乏数据协同，导致施工停滞，只能由建设单位或建设单位委托项目总包方经常召开进度协调会，向各施工承包商、分包商、采购人员、库管、主要设备供货商了解设备、物料采购到货情况，与剩余施工计划是否匹配，不同专业施工计划有无冲突，施工质量是否达标及影响因素等等，每次会议长达半天甚至一天，效率不高，影响项目施工、企业投产。
另外，设计变更信息传达不及时影响施工。设计单位可能会由于业主或供货商原因更换设备，发生图纸设计变更，但往往由于信息传达不及时，施工方的土建已经开始该设备基础的施工，就只能推掉返工。如果设计院、企业、施工方能够做到设计变更信息及时共享，那么就可以避免这一计划外的人工及材料成本支出，缩短施工周期，帮助企业按时投产生产。
在如今追求高效的信息化时代，企业（建设单位）及大中型项目管理者（工程公司）迫切需要透明的工程现场数据，包括设计变更、来料进度及库存、各专业施工进度、物料及人工成本、施工质量、设备调试、试运行情况等。
数字化交付可以满足建设者们对透明数据的需求。采用数字孪生技术构建工厂模型是工厂数字化交付的一种典型应用，它基于工厂对象自动识别设计变更、并叠加施工进展和库存、风险预警等信息，向各项目参建方提供透明的施工过程信息，可以降低一半以上的会议频率和时长，增强各方在项目实施中的协调性，减少冲突、规避风险，缩短项目周期。
通过数字化交付平台，可以帮助企业业主接收和管理服务方移交的数据资产，使企业从源头掌握工厂运行管理数据，并以此为基础实现工厂数字化，开展现代化的工厂运维管理及设备资产管理，从而实现工厂全生命周期的数字化管理。
数字化交付在工厂的规划设计、建设和运维等各个阶段发挥着重要作用，对工厂的退役同样意义重大。以化工厂的退役为例，只有数字化交付的数据模型足够详细和完整，其各种厂房、机械设备、管线、结构、电气设备等才能得到尽可能环保的拆除和处理；如果是核电厂，退役后的放射性废物处置同样需要前期的数据模型予以支撑。
数字化交付在流程行业的典型应用，也拓展了其他行业工程建设的数字化交付思路，其贯穿于企业建设全生命周期，是提高企业精益化管理水平和生产力的重要途径。
工厂数字化交付，交付的到底是什么，能为企业带来如此高效？掀开它的神秘面纱，我们会发现：它为企业带来的是一座物理工厂的数字孪生工厂、一座数字化的虚拟工厂，而构建这座虚拟工厂的“建筑材料”正是数字化交付的内容：数据、文档、三维模型，以及它们与工厂对象的关联关系。
交付的数据包含工厂对象的通用属性、工艺属性、机械属性、设计属性、可靠性维护属性、计量单位、采购订单号、备品备件等信息，数据范围涵盖了设计、采购、施工、试运行全过程。参与工厂建设全过程的单位很多，有建设方（企业）、设计院、施工方（总包、分包商），也有供货商、监理单位、专业检测机构等等，这些不同单位交付的数据形式多样，内容可能会有叠加，需要去除冗余数据，并按类库的要求进行组织，以确保能正确地加载到交付平台，且关联关系正确，才能有效的归类存储，供用户浏览查询。
交付的文档属于非结构构型数据，包括一些图形图片，图纸资料，如仪表回路图、产品合格证、安装操作说明书、关键调试过程记录等，与交付的数据一样，涵盖设计、采购、施工、试车全过程，各单位提交前，应按照数字化交付平台的文档格式要求,如.docx、.dwg等进行规范整理。
以工厂对象板式塔为例，它的交付数据和交付文档类型如图。
3）三维模型
交付的三维模型是对物理工厂的虚拟可视化表达，它涵盖设备模型、管道模型、建筑模型、结构模型、电气模型、仪表模型，具体包括设备外形、接口、管道管件及附属仪表、建筑外形、路面、梯子、平台、电缆桥架等等物理工厂的实物对象模型。设计院为了构建这些种类繁杂的立体模型所使用的三维设计软件如CREO、Solidworks、PDMS、TEKLA等多达几十种，并根据专业分类，每个专业仅设计工厂模型中的一部分，比如管道设计软件、电缆设计软件、钢结构设计软件等等，因此需要将它们转化为交付平台要求的统一格式，并拼接成一个完整的工厂模型。
4）数据、文档或三维模型与“工厂对象”的关联关系
无论交付的是数据、文档或三维模型，它们都是以“工厂对象”为中心，建立关联关系，这些关联关系像人体的血液和筋脉，将分散的“肌肉、骨骼”——数据、文档和模型连接成一个充满活力的数字化虚拟工厂。
数字化交付的是工程建设过程中产生的设计、采购、施工的工程信息，即数字化静态信息，这些信息在工程建设阶段主要掌握在设计院和施工单位手中，通过数字化交付，企业可以数字化掌握、管理这些工程数据，建立工程数据中心，再加上企业运营后的数字化动态信息，包括管理数据（ERP、生产、销售、财务等），以及运行数据（DCS、PLC系统数据，如压力/流量仪表数据等），“动静结合”，形成智能工厂的建设基础。
企业不定期设备检维修中，在更换设备吊车进入装置区时，通过三维可视化平台模拟可以确定吊车的型号、进场路线、限高限宽等，而且非常精准；地下管网动土作业时，通过三维可视化平台，管道埋深、附近管线等都能一目了然，保证施工安全、提高施工效率，减少事故发生(北京绥通科技的一体化三维数字工厂在中煤陕西榆林能源化工的应用)。
通过和生产控制系统的无缝集成，任何一台设备的运维数据都能够被及时查找，并根据设备运维管理要求触发维修工单的生成，从而大幅提升运维效率，保障安全生产。操作员访问平台中有关故障信号的所有信息，通过信号跟踪更快地排除故障。
利用平台虚拟现实软件，可以对企业员工进行三维沉浸式安全和运行培训。培训中，即使厂房还没有建造，技术人员使用VR眼镜可以在整个虚拟工厂中随意移动、彼此交流，在各种场景下工作。沉浸式培训课程对操作员在个人电脑上操作加深记忆、主动应对危险情况非常有效，这也是职业安全措施中的重要环节。图中操作员在COMOS生成的虚拟工厂里，提前熟悉未来的工作环境。
利用平台虚拟现实软件，还可以随时查看施工数据的状态，快速、稳妥地模拟试车，有效降低实际试车时错误率。图中值班人员在模拟试车过程中快速定位故障阀门。
在企业生产研发中，通过大数据中心平台建立结构化项目和工厂文档，实现无缝的数据修订、版本控制和归档。它使工厂运营中牵扯的各方能够融洽协作，无论是文档规划和开发、文档自动分发、导入外部文档，还是用于修订、版本控制和归档，平台都能对结构化项目和工厂文档进行管理，保护安全的文档工作流程和校对机制。
企业决策者可以在在世界的各个角落移动办公。无论在会议中、旅途上还是在工厂检查期间，平台移动解决方案都可让企业管理者随时随地工作，所有工厂信息尽在手中。在全球合作的时代，移动办公的优势非常明显。可以使用最常见的移动设备访问大数据中心的工程数据和文档，检查、修改和审批工厂文件。在现场对工厂组件的更改可以立即反映在数字化工厂数据和文档中，有助于始终使工厂信息保持最新。
在数据集成的基础上，平台根据设计数据可以自动形成施工不同阶段各专业的工作内容，能根据预设的标准工序和定额形成计划工时，能自动形成材料需求，能基于与采办仓储系统的集成进行材料预测预留。满足企业对施工可视化管理的需求，包括设计数据可视化、施工组织的可视化、施工进度可视化、施工逻辑的可视化、管理数据可视化，充分利用了数据集成的优势为智能施工管理服务。
数字化交付的内容纷繁庞杂，除了建设单位、施工单位、设备供货商等在工厂建设/运营阶段的海量数据信息、设计单位的各专业设计资料（包括图纸和三维模型），还要建立它们与工厂对象的关联关系，这项“庞大的工程”如何展开，从而使数字孪生工厂一步步崛起？可以从以下六步着手：
在整个流程中，建设单位占据主导地位，负责统筹数字化交付的管理工作，如交付策略及交付基础的制定；具体的交付方案可以由建设单位制定，也可由第三方专业软件公司拟定，交由建设单位审定下发实施；信息的整合校验由第三方专业软件公司主导，建设方信息部门人员及施工单位资料员、技术员参与，共同实施，完成之后出具质量审核报告。信息的移交与验收则由建设单位组织，各参建方配合完成。整个流程过程及参与主体可根据项目规模及管理模式或繁或简，并不一概而论。而交付规则的制定是整个交付工作的基础，不可跨越，并应在项目建设初期就与设计院等参建单位沟通好交付规则内容（如三维设计软件版本），为后期交付实施铺路。
数字化交付平台是一个信息协同平台，它规范了工程项目各参建单位的信息形态，确保了数据的一致性，包括设计院的2D、3D模型，施工方的项目管理软件信息，设备方的设备参数、运行工况、试运行记录等等；同时，具有强大的兼容性及可扩展性，能够覆盖工程建设现场工艺、仪表、电气、机械、管道、钢结构、支吊架等多专业数据，容纳了生产运行中心集控数据，如泵状态、阀状态、压力、流量、扬程、温度等，管理类的ERP、销售、财务、运维数据等，工程数据中心的设计、采购、施工过程信息等，实现了物理工厂三维模型的可视化表达，真正构建了一个物理工厂建筑的“数字孪生”。
在智能化工厂建设过程中，数字化交付是承前启后的关键一步。在设计、采购、施工各阶段多方的不懈努力下，工程建设取得物理工厂这一成果的同时，通过数字化交付，也收获了他的数字孪生兄弟，这对企业今后的智能工厂建设、改扩建项目开展、全生命周期管理等来说都是一项珍贵的数字资产。
基于此，企业在新建项目立项、可研阶段，打破旧思维，重新规划资本支出，尽早启用数字化交付这一工具，结合项目管理模式，确立数字化交付的人员组织，制定数字化交付标准，使数字化交付这项工作成为工程建设的一部分，与工程建设同期同步进行，推动全新水平的工程效率，为企业智能工厂的建设奠定基础。
目前，提供数字化交付解决方案国外主流厂商有Autodesk、西门子、AVEVA（施耐德电气旗下）、INTERGRAPH（鹰图，海克斯康旗下）、达索、BENTLEY等；国产厂商有互时科技、北京博超、绥通科技、华天软件、达美盛、北京中挥科技等；服务商有南京强思等。
海克斯康，数字化信息技术解决方案的全球领导者。与传统软件企业不同，海克斯康通过百家公司并购拥有行业领先的传感设备，以打破常规的方式获取、存储、分析和发布信息，其地理空间传感器可通过现实捕获技术将我们的世界以更加数字化的方式进行呈现，而工业传感器则通过捕获生产中的质量数据为制造和工程领域提供强大支持。基于先进的信息技术，海克斯康的解决方案为用户及合作伙伴带来了前所未有的改变及优化。
AVEVA剑维提供创新的工业软件，借助一系列完善的软件解决方案和专业知识，推动石油化工、建筑、船舶，公用事业等复杂行业的数字化改革，以优化这些行业（流程、批量和混合行业）的工程、运营和性能。其广泛的软件解决方案组合涵盖了全球许多主要行业的整个运营生命周期。AVEVA坚持开拓创新，赋能行业领导者优化价值、效率和可持续性。施耐德电气工业软件公司和AVEVA剑维软件已合并成为英国上市公司AVEVAGroupplc。
AVEVA剑维的解决方案AVEVAInstrumentation是一款针对数字化交付功能强大的软件，具有用于原理图设计和控制系统映射的广泛功能，以及简单而又高级的图形界面，可在安全的软件环境中轻松完成系统的工程设计、安装和配置。该软件还具有共享数据库，不同系统的多个不同用户可以同时在单个项目上进行协作，程序功能的定制可根据用户的需求完成。
西门子数字化工厂集团旗下机构SiemensPLMSoftware（2019年并购更名为西门子数字工业软件SiemensDigitalIndustriesSoftware）是全球领先的产品生命周期管理(PLM)和生产运营管理(MOM)软件、系统与服务提供商，智能制造整体软硬件整合解决方案提供商。
西门子的一体化软件解决方案COMOS，覆盖从工厂前期建设的一体化工程设计到数字化移交，再到后期生产的一体化运维管理全生命周期。
在工程建设阶段，COMOS记录了设备、管道、仪表等所有工程信息。所以，COMOS的最终成果并不是一沓手写图纸或电子文档，而是一个完整的共享数据库。西门子将该数据库移交给企业，完成“数字化交付”，而这也恰恰是一体化运维的第一步。
在企业运营阶段，COMOS还是一个数字化、智能化的运维平台，为真实世界中的设备构建了虚拟世界里的“数字化双胞胎”，即设计图中的每一个图例都和现实设备一一对应，当工厂投入运行之后，基于安全独立的工业互联网，企业能够通过统一的数字化平台连接、控制和管理所有的工艺设备和生产设施。
北京互时科技成立于2011年，是业界领先的工业软件产品、数据服务与整体解决方案提供商，工业互联网产业联盟数字孪生特设组副组长单位。
在数据服务领域，互时科技历时多年打造了一支专业化团队,提供数据治理、数字化交付、数字化重建、测绘建模、工艺机理建模等一系列数字化服务，帮助企业构建数字孪生体。
成立以来，互时科技持续为多个行业龙头企业提供优质系统级软件产品和专业数据服务，系统级软件包括研发设计类软件（SimPSO稳态流程模拟仿真、SmartP&ID、3D管道布置设计、在线设计审查、集成化设计）、工程建造类软件（4D精益管道施工管理、4D精益压力容器焊接管理、工程数据中心）、生产运营类软件（融合仿真培训、仪表管理系统、电气管理系统），在设计集成、精益施工、数字化交付、数字车间和数据治理等专业领域有大量成功案例，为流程行业打造基于数字孪生的工业软件生态圈赋能。
RZON4D精益施工系列软件，是覆盖施工业务全要素、全过程和全参建方的协同作业平台，利用数字技术结合工业Know-how提升施工作业效率和质量。软件能够解析数字化设计文件，自动构建三维模型，智能生成工作包和材料计划，提升扒图扒料、施组计划编制等关键业务效率数十倍，并结合移动端有效控制施工进度。软件内置石化、核电等行业规范，通过自动组批、智能识别超资质焊接等功能保障施工质量。软件支持多维实时报表，全方位掌握施工进展，高效决策。
数字工作台OneHit面向业主设计，能够接收三维数字化设计成果，基于AI技术自动识别非结构化工程图纸，自动聚合各类结构化数据和非结构化文档，在物理工厂建设期同步构建一个数字工厂，为业主的生产准备和运营构建高质量数字底座。同时，软件自动生成面向运维管理和监管的台帐表单，自动初始化各类IT系统，提升企业管理效率。
5）绥通科技
绥通科技利用创新的虚拟现实技术创建的一体化三维数字工厂模型便于设备检维修，实现了空间信息服务、装置管理、设备拆装、巡检管理、生产工艺流程培训等功能。在生产运行管理方面，可根据不同的压力、温度、介质等划分不同的工艺管理单元，在三维数字化工厂建立重点工艺参数、质量数据监控操作、管线吹扫方案、盲板抽加管理设计等窗口，提高管理效率及安全管理水平。
6）达美盛
北京达美盛软件股份有限公司是一家工业数字孪生底座提供商，致力于通过自主可视化、轻量化核心技术，基于工程和运维一体化数据，为客户构建“数字孪生(DigitalTwin)”，打造全寿期资产管理与价值提升解决方案。
达美盛是国家高新技术企业、中关村高新技术企业、《工程建设标准化》理事会理事单位、《煤化工工程数字化移交规范》主要参编单位；且为PCA、FIATECH、USPI-NL等国际组织核心成员及CFIHOS组织成员单位；其通过了ISO9001、ISO20000、ISO27000、ISO14000、ISO45001等系列管理体系认证以及能力成熟度模型集成CMMI3认证，并采用了ISO15926/ISO10303等国际主流标准，整合物联网、云计算、大数据、虚拟现实等核心技术，兼容主流的PIM（PlantInformationModeling）及BIM标准，保持与国际标准的高度兼容。
7）南京强思
在数字化交付领域，不仅有很多软件开发厂商，也有很多系统集成服务商，比如南京强思。南京强思2010年成立于南京，国内领先的工程设计和数字化工厂解决方案提供商，代理AVEVA及海克斯康产品。在流程工业的工程设计、工厂信息化等方面具有丰富实践经验。
南京强思拥有全流程的数字化交付平台集成解决方案，在前期能够帮助企业完成各类三维模型的整合，以及各类“静态数据”的收集建设，同时也能够集成其他所有的工程类数据文件,为用户提供企业级的工厂信息管理平台，实现真正意义的工厂信息资产集成，从而为业主降低费用提高质量和可靠性。
工厂数字化交付平台规范了企业数据信息形态，确保了数据的一致性，将数据、文档、三维模型，以及它们与工厂对象的关联关系有机融合，为企业交付了一项无论是对于智能工厂建设，还是改扩建项目开展、全生命周期管理等来说都极其珍贵的数字资产。立于信息时代的流程行业，应尽早抓住数字化交付这一工具，为企业智能工厂的建设奠定基础。