設計/審查異地協同、設計變更跟蹤、施工進度管理、施工質量把控、模擬試車、準確快速運維、沉浸式培訓，數字化交付技術能做的遠不止這些。數字化交付會對工程項目的設計方式、工程項目的實施管理方式、建設項目成果移交方式、企業管理運營方式帶來一系列轉變。

印度的多學科工程和設計公司 Rishabh Engineering Services 通過在項目中運用3D工廠設計軟件，將建模時間縮短了25%，同時在工程項目的工作范圍內實現了99%的準確率。高工作范圍精度帶來工程建設高效率、用戶的高評價，這使工程公司在市場上更具競爭力。化工新材料公司萬華化學在項目建設過程中，借助跨平臺可視化協同技術，實現各方信息共享，提高了設計施工階段的工作效率，保證了三維模型的質量，減少了現場施工返工。通過網頁端、軟件端、手機APP端等多種查看方式，企業生產管理人員能利用業余時間組織審查，提前發現裝置存在的問題，有效減少后期設計變更。中國石油撫順石化公司百萬噸乙烯工程，針對該項目8套裝置運用基礎信息管理平臺開展數據采集、整理、校驗和裝載等工作。通過建立工程數據信息平臺，不僅管理工程設計文檔（含三維模型、設計圖、數據表等）、設備/儀表位號信息、供應商文檔、竣工資料以及關聯關系，還可以靈活管理維修檢測記錄，并為企業搭建工程信息培訓平臺，通過三維仿真模擬培訓提高知識傳遞的可靠性和準確性。

數字資產的價值

設計/審查異地協同、設計變更跟蹤、施工進度管理、施工質量把控、模擬試車、準確快速運維、沉浸式培訓，數字化交付技術能做的遠不止這些。數字化交付會對工程項目的設計方式、工程項目的實施管理方式、建設項目成果移交方式、企業管理運營方式帶來一系列轉變。過去，一座工廠建設完工后的驗收，施工方向建設方交付一車車的圖紙和文檔資料，它們大多數的命運是在檔案館里沉睡，價值隨著時間的流逝不斷衰退。現在，通過數字化交付技術，企業將工廠搬到桌面，工廠里每一臺設備的工藝儀表圖紙、設計參數、設備拆解圖、說明書、采購信息、安裝方式、調試記錄等等信息在數字化交付平臺一覽無余，設備信息的維護、調閱簡單易行，不僅為新工廠建設前期的大型工程建設提高效率，也為投產后的工廠日常經營實現數據精細化管理，提高整個企業的工作效率和生產效率，降低企業運營成本；企業的大型維修、改擴建等項目的籌劃開展也不再是摸著石頭過河，而是心知肚明。數字資產的價值在企業全生命周期體現的淋漓盡致，并伴隨企業的運營維護過程中不會衰減，相反是增值！

“工廠對象+數據”的內涵展現

這一系列變化來源于數字化交付技術。工程項目數字化交付是數字化工廠建設的基礎，數字化工廠的建設是構建智能工廠的前提。數字化交付基于多維可視的數字化集成平臺，有效搜集、管理、共享工程信息，并將設計、采購、施工、調試等階段產生的數據、文檔、模型以標準數據格式提交給企業，是一種區別于傳統紙質文檔交付的新型交付方式。數字化交付內容包括：數據、文檔、三維模型，以及它們與工廠對象的關聯關系。

數據

交付的數據包含工廠對象的通用屬性、工藝屬性、機械屬性、設計屬性、可靠性維護屬性、計量單位、采購訂單號、備品備件等信息，數據范圍涵蓋了設計、采購、施工、試運行全過程。參與工廠建設全過程的單位很多，有建設方（企業）、設計院、施工方（總包、分包商），也有供貨商、監理單位、專業檢測機構等等，這些不同單位交付的數據形式多樣，內容可能會有疊加，需要去除冗余數據，并按類庫的要求進行組織，以確保能正確地加載到交付平臺，且關聯關系正確，才能有效的歸類存儲，供用戶瀏覽查詢。

文檔

交付的文檔屬于非結構構型數據，包括一些圖形圖片，圖紙資料，如儀表回路圖、產品合格證、安裝操作說明書、關鍵調試過程記錄等，與交付的數據一樣，涵蓋設計、采購、施工、試車全過程，各單位提交前，應按照數字化交付平臺的文檔格式要求,如.docx、.dwg等進行規范整理。

以工廠對象板式塔為例，它的交付數據和交付文檔類型如圖。

圖1 板式塔工廠數據類型

三維模型

交付的三維模型是對物理工廠的虛擬可視化表達，它涵蓋設備模型、管道模型、建筑模型、結構模型、電氣模型、儀表模型，具體包括設備外形、接口、管道管件及附屬儀表、建筑外形、路面、梯子、平臺、電纜橋架等等物理工廠的實物對象模型。設計院為了構建這些種類繁雜的立體模型所使用的三維設計軟件如CREO、Solidworks、PDMS、TEKLA等多達幾十種，并根據專業分類，每個專業僅設計工廠模型中的一部分，比如管道設計軟件、電纜設計軟件、鋼結構設計軟件等等，因此需要將它們轉化為交付平臺要求的統一格式，并拼接成一個完整的工廠模型。

數據、文檔或三維模型與“工廠對象”的關聯關系

無論交付的是數據、文檔或三維模型，它們都是以“工廠對象”為中心，建立關聯關系，這些關聯關系像人體的血液和筋脈，將分散的“肌肉、骨骼”——數據、文檔和模型連接成一個充滿活力的數字化虛擬工廠。

數字化交付的是工程建設過程中產生的設計、采購、施工的工程信息，即數字化靜態信息，這些信息在工程建設階段主要掌握在設計院和施工單位手中，通過數字化交付，企業可以數字化掌握、管理這些工程數據，建立工程數據中心，再加上企業運營后的數字化動態信息，包括管理數據（ERP、生產、銷售、財務等），以及運行數據（DCS、PLC系統數據，如壓力/流量儀表數據等），“動靜結合”，形成智能工廠的建設基礎。

圖2 智能工廠數據基礎

困局突破：從標準，到分歧，再到統一

在目前國內數字化交付技術的實際應用中，石油化工行業普遍遵循《石油化工工程數字化交付標準》（GB/T51296-2018）開展項目的數字化交付；中國石油化工集團有限公司依據自身特點和發展需要，于2019年10月印發《石油化工工程數字化交付執行細則》。在鋼鐵行業數字化交付標準方面，《國家智能制造標準體系建設指南（2021版）》指出要圍繞鋼鐵行業智能工廠建設，制定工廠設計與數字化交付、數字孿生模型等規范標準，《鋼鐵行業?冶金工程數字化交付》系列行業標準已提出立項申請。流程行業數字化交付標準陸續出臺使工程建設數字化交付工作有法可依，然而在具體的工程建設實踐過程中，每個工程項目的數字化建設背景、建設目標、建設方案等都不盡相同，建設方與承包方在交付數據深度、交付文檔范圍、交付階段、交付控制等細節方面存在分歧，交付內容尚不能完全滿足建設方應用需要，具體體現在以下兩大方面。

一、數字化交付內容標準界定問題，主要體現在以下幾點：

1) 工廠對象分類不同。主要是工程建設方與承包方對工程對象的應用程度、責任不同，導致細化深度不同。應根據建設方建設期、運維期數據應用的要求，盡早協同各參建方、各專業對工廠對象子類進行細化，統一技術標準。

2) 三維模型深度不足。因為設計模式轉變及施工過程變更信息反饋不暢等原因，導致目前項目交付的模型深度及細化顆粒度不夠，影響后期數字工廠建設及應用。為保障三維模型與物理工廠對象的一致性及真實性，除制定標準外，各參建方可分階段開展現場核查確認，使模型深度不斷得到優化。3) 交付數據范圍不足。數字化交付范圍不能完全滿足業主運維期數據應用需求，數據查詢效率低，數據復用困難，無法實現交付數據開箱即用的應用效果。眾多參建單位的數據提交、檢查、校驗是一個長周期、反復多次的過程，除執行標準、數據范圍約定之外，在項目不同時期，可有計劃地組織參建方對提交的數據及時進行一致性、準確性、合規性及完整性校驗，保證數據范圍及質量。

4) 交付文檔關聯性不強。非結構化文檔與模型工廠對象進行關聯時，交付文檔未按可關聯性進行細化，交付文檔與工廠對象關聯無法落地執行。一方面，文檔作為各參建方的信息交付、數據傳遞和事件記錄的載體，其交付形式需要改變，可通過圖紙拆分、格式轉換、電子簽名簽章、安全認證等技術手段，將傳統文檔交付方式轉變為與工廠對象強關聯的交付模式。另一方面，數字化交付平臺應全方位支持模型對象與文檔、圖片、圖紙、施工進度信息、儀表設備運行數據等多種格式信息關聯，以及支持文檔之間相互關聯、模型和P&ID圖紙關聯等。

二、建設項目數字化交付的過程管控缺乏有效技術手段支撐，數據交付進度、質量難以把控驗證，主要體現在以下幾點：

??項目對數字化交付方式選擇不當。數字化交付模式根據面向工程對象不同可分為漸進式交付與結果式交付。存量工廠運行多年，人員的變更加之工廠的改擴建造成大量資料沒有及時更新迭代、前期工程建設過程數據早已殘缺不全，因此只能被動使用結果式交付，采用逆向恢復手段，利用激光掃描技術及三維模型重建等方式，對已有的工廠數據進行數字化重建。新建項目則適用漸進式交付，項目并非建成后一次性移交，而是在工程施工階段、中交階段、竣工驗收階段等不同階段交付，以支撐建設單位不同時期的信息應用需求。數字化交付的數據信息應分階段按需交付。??工程設計過程審查不足，影響數字化交付質量。目前大多數項目工期都較為緊張，為了保證工期，往往是邊設計邊施工，忽視了設計過程審查的重要性。由于施工中存在大量的設計變更，造成建設周期延長和成本的增加。設計質量不僅影響工程質量，也影響設計文件的交付質量。通過建立跨組織、跨部門的協同環境，使設計、采購、施工和建設方等相關參與方能提前參與到設計審查當中，提高設計質量與數字化交付質量。??數字化交付過程的進度/質量管控手段不足，無法滿足交付過程控制需求。項目施工現場環境復雜，施工過程每天都會產生大量的施工數據和資料，施工單位人員水平參差不齊，為了追趕工程進度，往往忽視了過程數據的收集和記錄。企業應在項目建設初期建立專門的數字化交付人員組織結構，并加強監控手段的運用。如引入流程管理或云服務技術，隨時查看數據交付流程進度、核查審批情況，避免人工統計方式的疏漏，使企業準確、客觀、隨時掌握數字化交付的進度和質量情況，確保交付數據的時效與質量。??工程參建者對數字化交付的工廠對象的認知差異導致交付內容不能滿足建設方運維需求。工程建設階段，工程公司對于成套設備是作為整體進行識別和管理，而在生產運維階段，企業需要對成套設備中的每個單體設備進行單獨識別和管理。為消除各方對工廠對象的認知差異，建設方應在數字化交付工作開展前期，與數字化交付軟件廠商、成套設備供貨商、工程公司共同協商制定設備分類管理標準、統一要求。??數字化交付平臺與建設單位的ERP等應用系統間缺少銜接，不能做到信息高效共享，需要建設單位進行額外的數據處理和加工。交付平臺應具有開放的標準接口和成熟的對外服務引擎，能夠與主流的工程設計軟件和項目管理軟件兼容，并具備多參與方協同能力，具備與ERP、MES、WMS、DCS和SIS等相關平臺對接的能力。綜上所述，數字化交付標準制定（國家標準、行業標準、集團標準、企業標準）、方案選擇（交付平臺兼容性、友好性、開放性、可靠性、安全性）、質量/進度管控手段、人員組織結構建立對數字化成果高質量交付至關重要。雖然數字化交付概念由來已久，數字化交付項目在實施過程中依然存在很多難點。一方面，我國大多數企業的數字化建設尚處于初級階段，對數字化交付還未能有完整的認識，企業的數字化建設目標不夠清晰明確；另一方面，由于流程行業項目建設工程浩大、參建單位眾多，存在工程數據復雜、標準細節界定不清、流程監管執行不力等諸多問題。企業應在充分了解行業數字化交付標準、數字化交付重點內容及交付流程的基礎上，參照工廠在建設時期、運營時期的數字化交付典型應用案例，結合企業實際建立自身的數字化建設目標，充分運用數字化交付技術手段，重塑數字資產價值，為數字化工廠的設計、建設、運營整體落地夯實根基。