對于地處偏遠、技術(shù)復雜的工業(yè)設施而言，其特點(diǎn)就是工廠(chǎng)設計、維護和人員培訓等成本高昂。在茫茫大海上開(kāi)采石油和天然氣時(shí)，情況更是如此。為此，西門(mén)子開(kāi)發(fā)了仿真軟件，為工業(yè)設施生成的三維虛擬模型，包括提供有關(guān)組件的詳細信息。這款軟件非常適用于培訓技術(shù)人員。此外，不必親臨海上設施便可進(jìn)行培訓，這能節省大筆費用。

石油和天然氣企業(yè)的維護技術(shù)人員僅需輕點(diǎn)兩下鼠標，即可“出海”——轉瞬間便來(lái)到鉆井平臺，檢查泵的工作情況。次輕觸鼠標，點(diǎn)擊菜單項“COMOS-3D-Viewing（COMOS三維視圖）”。第二下，點(diǎn)擊下拉列表中的選項“Navigate（導航）”。隨即呈現在他面前的，便是這臺泵在COMOS Walkinside系統中栩栩如生的三維模型。COMOS Walkinside是一個(gè)虛擬-現實(shí)三維模型創(chuàng )建系統，可用于給操作人員作仿真式培訓。

這時(shí)候，這位技術(shù)人員能看到自己的化身——虛擬人物造型——出現在這座鉆井平臺的虛擬模型中，周?chē)呛駥?shí)的黃色管道和灰色的鋼梁。再次輕點(diǎn)鼠標——這次是點(diǎn)擊這臺泵，COMOS顯示了這臺泵的全部歷史記錄，包括這臺泵的安裝日期、自投運以來(lái)的累計運行小時(shí)數，以及關(guān)于維修次數的準確信息。這雖然只是操作COMOS和COMOS Walkinside系統的三個(gè)小小的步驟，卻是石油和天然氣行業(yè)邁出的一大步。

讓有紙辦公成為歷史

在使用這些創(chuàng )新軟件解決方案之前，如果要進(jìn)行這樣的檢查，就意味著(zhù)技術(shù)人員必須從數以千計的文件和圖紙中，找到包含這臺泵后一次檢查報告及其他信息的文檔。只有當他終找到所需報告之后，他才能開(kāi)始著(zhù)手執行實(shí)際任務(wù)。他還需要走出辦公室，冒著(zhù)北海強勁的海風(fēng)，爬上鋼筋階梯和斜坡，沿途經(jīng)過(guò)管道、閥門(mén)及其他設備，后抵達所要檢查的泵。

所有這一切都是為了執行常規檢查。檢查日期的計算依據是平均經(jīng)驗值，而不考慮環(huán)境對泵的性能和工作壽命的帶來(lái)的實(shí)際影響。完成檢查后，技術(shù)人員還要手動(dòng)將新的信息錄入文檔并提交。這種類(lèi)型的文書(shū)工作不僅耗費時(shí)間，而且有時(shí)候還很危險，因為可能接觸到易燃材料。

從技術(shù)圖紙到虛擬工廠(chǎng)：COMOS可以呈現逼真的鉆井平臺三維模型。

停工代價(jià)高昂

對于商業(yè)項目而言，時(shí)間就是金錢(qián)。在石油和天然氣行業(yè)，尤其如是。如果有關(guān)工程不僅耗時(shí)漫長(cháng)，而且要求部分或*停工，項目成本將變得尤為高昂。不幸的是，每當不得不對彼此協(xié)調的自動(dòng)化設備進(jìn)行維修時(shí)，往往會(huì )發(fā)生這種情況。一座普通的開(kāi)采平臺每天可以開(kāi)采約10萬(wàn)桶石油和多達2, 000萬(wàn)立方米的天然氣——后者相當于約1萬(wàn)戶(hù)德國家庭的年消耗量。

西門(mén)子工業(yè)軟件的項目工程師Kristian Larsen表示：“停工一天會(huì )令裝置運營(yíng)者蒙受數百萬(wàn)歐元的損失。因此，平臺運營(yíng)者想要盡可能減少停工天數。不僅以天計，甚至每個(gè)小時(shí)都十分寶貴。”Larsen為使用COMOS和COMOS Walkinside軟件的客戶(hù)GDF SUEZ E&P Norge提供支持。Larsen說(shuō)：“平臺運營(yíng)者不僅想要縮短停工時(shí)間，而且希望減少在這種惡劣的環(huán)境中工作的員工。此外，這些企業(yè)希望減少運送員工去平臺的頻率，并且大限度地減少需要來(lái)回搬運的物資。”

在虛擬世界里制定維保方案

為實(shí)現這個(gè)目標，需要的配合。如果必須停產(chǎn)，其原因不應當是僅需要維修一臺泵。理想情況下，應同時(shí)執行多個(gè)維保項目。這樣一來(lái)，便能同時(shí)在平臺的一個(gè)區域內，逐個(gè)系統地執行幾乎所有主要維護任務(wù)。歸功于COMOS Walkinside模擬，不僅可以在陸地上規劃協(xié)調要對這些系統執行的維護工作，而且可以提前顯示和模擬現場(chǎng)情況，而不要求員工在這個(gè)階段親自前往平臺。相反，專(zhuān)家可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，“空降”海上平臺。

“一分預防勝于十分治療”這句話(huà)，用在工業(yè)開(kāi)采和制造設施身上倒也十分貼切。要知道，防范的成本更為低廉，因為對于糾正性工作而言，員工要直接在平臺上開(kāi)展工作，這會(huì )帶來(lái)高昂成本。一個(gè)例子表明了COMOS的優(yōu)點(diǎn)。當一位客戶(hù)初引入COMOS系統時(shí)，必須執行的糾正工單數多達2,670份，三年之后，這個(gè)數字降至僅1,778份——減少了近30%。

COMOS系統不僅提供了規劃和協(xié)調維護工作所需的數字化數據，它還連接了一個(gè)比常規3D CAD模型的功能更加豐富的三維可視化工具。COMOS營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Manuel Keldenich解釋道：“它好比一個(gè)水晶球。用CAD可以制作水晶球并從外部觀(guān)看。而使用COMOS Walkinside，則可以看到它里面，甚至在其內部走動(dòng)。更重要的是，它允許我將水晶球的內容與智能數據相連，以便看到‘雪花’飄落，并獲得連貫一致的信息。”有了這款軟件，用戶(hù)可以在顯示器上“親臨”平臺。他說(shuō)：“并且要能夠插入日升和日落信息，以及模擬從任何方向吹來(lái)的風(fēng)——這些不只是羅曼蒂克的噱頭，而是會(huì )對設施造成重大影響，并進(jìn)一步影響成本。”

從抽屜到數據庫

用戶(hù)不是查看技術(shù)圖紙，而是直接采取行動(dòng)。只要在用單獨的數字化文件夾描述設施設備的導航樹(shù)上點(diǎn)擊鼠標，或者直接通過(guò)有關(guān)文檔，如COMOS中的管道和儀器圖表，便可進(jìn)入可視化模型。每個(gè)文件夾都包含了相應的技術(shù)圖紙，為專(zhuān)家提供了所尋找的關(guān)鍵工藝流程，及其有關(guān)電氣工程數據和其他信息。在COMOS中，每個(gè)項目的全部數據都集中保存。因此，COMOS和COMOS Walkinside的組合就像一個(gè)巨大的虛擬數據庫，虛擬人物可以進(jìn)入其中，并且任何人也都可以讀取其數據，哪怕他們并不具備工程學(xué)學(xué)位。它將關(guān)于每件設備的所有信息（當前的及歷史的）匯集起來(lái)，同時(shí)在COMOS Walkinside中以三維模型方式呈現，以及在COMOS中顯示為工程數據。一個(gè)裝滿(mǎn)了歸檔圖紙的抽屜顯然不能與這樣的軟件同日而語(yǔ)，這不啻為某種文化變遷。

COMOS Walkinside支持規劃和模擬維護工作，而無(wú)需親臨現場(chǎng)。因此，的遠程操作可以節省大筆費用。

這款軟件可以模擬三個(gè)維度，因此，它也十分適用于培訓。譬如，道達爾勘探與生產(chǎn)（Total E&P）使用了COMOS Walkinside的仿真培訓模擬器來(lái)對其員工進(jìn)行關(guān)于在遠洋海上設施工作的培訓。安哥拉近海的Pazflor FPSO設施便應用了這款軟件，在對其員工進(jìn)行培訓時(shí)，這個(gè)開(kāi)采平臺尚在韓國的一所造船廠(chǎng)進(jìn)行建造。利用虛擬模型開(kāi)展培訓縮短了為員工做準備的時(shí)間，從而幫助使Pazflor比計劃提前了兩個(gè)月投入運行。

預測腐蝕？

用COMOS來(lái)管理設施信息的一個(gè)巨大益處，是它允許所有用戶(hù)隨時(shí)調用*相同的信息，以及系統的全部歷史記錄。如果在工程設計過(guò)程中使用這個(gè)軟件解決方案，還能節省更多時(shí)間和金錢(qián)。譬如，借助它，看不懂技術(shù)圖紙的職業(yè)安全官員也能提前指出某個(gè)位置是否必須安裝梯子，以確保在發(fā)生緊急狀況時(shí)快速疏散。又比如，它能直觀(guān)地向工程師表明，如果將某個(gè)閥門(mén)的方向旋轉90度，其維護將變得簡(jiǎn)單得多。在這樣復雜的技術(shù)環(huán)境中，幾乎每個(gè)環(huán)節都可能存在缺陷。

COMOS的開(kāi)發(fā)人員也在不斷發(fā)現這款軟件的新用途。Larsen說(shuō)：“這款軟件的作用越大，人們對它的要求就越高。”Larsen的團隊接下來(lái)要執行的任務(wù)是要應對北海強勁的海風(fēng)。Larsen透露，一位客戶(hù)的采油平臺在建造上非常之精妙，甚至利用勁風(fēng)來(lái)冷卻這座設施。然而，不幸的是，海風(fēng)含有大量鹽分，在技術(shù)人員的臉上和衣服上，以及諸如樓梯和欄桿等鋼制組件上，留下 了一層薄膜。這些鹽分緩慢而又穩定地腐蝕著(zhù)金屬組件——這款軟件尚未將這個(gè)因素納入考慮。未來(lái)，COMOS也將檢測這種類(lèi)型的情況，以便用戶(hù)僅需輕點(diǎn)兩下鼠標，就能調用有關(guān)數據，從而確保優(yōu)化維護。