[摘 要]化工工程项目具有投资规模大、建设周期长、多专业协作等特点，工程设计是项目整个生命周期中非常重要的一个阶段。随着工程项目建设的大型化、复杂化，数据信息的传递和交互成几何倍数増长，现有“相互独立的辅助工具设计软件加人工数据整合纸质文件信息传递的设计模式”己无法满足现代化工项目工程设计的需求。为了消除工程项目设计过程中各相关专业、部门间的数字鸿沟和信息壁垒，提高设计产品的准确与质量，减少在设计期间的时间与成本消耗，运用数字化管理进行实践，基于软件平台的工程设计集成系统的应用十分必要。
[关键词]工程设计；集成化系统；数字化工厂
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.044
[中图分类号]TH83 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）20-00-02
1 化工工程公司设计集成系统应用的现状
由于化工项目的高速发展，大型及特大型项目越来越多，项目规模越来越大，技术越来越复杂，产生的信息量也越来越大，信息交流问题成为影响工程项目管理效率的主要问题。数字化因其集成性和系统性成为解决上述问题的一个有效途径。利用数字化的高度集成、远程交流、知识管理等特性实现工程项目信息的快速高效交流，是提高项目管理效率的时代要求。在工业化和信息化“两化融合”这一时代大背景下，化工行业的未来发展方向将是打造数字化工厂。数字化工厂是运用计算机技术对真实工厂进行虚拟现实的仿真；实现在工厂全生命周期下，本源与运行状态的数字化。化工行业数字化的实现，设汁、制造、施工建设是静态数字化工厂，工厂运行管理和维护过程是动态数字化工厂。正是由于化工行业实现数字化工厂的这种外部需求，使得化工工程企业构建设计集成系统成为当务之急。
2 工程设计集成系统的作用
通过对工程设计集成系统的应用研究，构建工程设计集成系统平台。以工程数据和工程文档为核心，用功能强大的数据库管理系统，基于工作流集成，实现对工程设计过程中的数据、应用和行为进行集成。使得相关设计应用软件、设计人员、项目数据及文档均在此系统平台进行统一集成。集成系统的应用，将大大提高设计质量，缩短设计周期，同时随着知识库的不断开发，原型库的不断完善，为设计规范化奠定基础。
工程设计的集成包含了协同设计、并行工程、工作流技术等相关技术。国外大型工程公司在设计集成的应用方面已经有多年经验，形成了包括工艺、仪表、管道、电气、材料等大部分专业的平台系统。部分公司拥有多套系统，根据项目特点和业主的要求，选用不同的系统进行设计和数字化移交。建立了企业级工程数据库，设计规范、材料编码和工程数据等均包括在内。可以在全球多地实现跨专业的数据共享和协同设计。有的公司正研究和部署云系统，便更高效、便捷地管理和使用数据。
集成化的工程设计和项目管理系统是标准化运作的数字化集成平台，可以实现标准化设计、采购和建设，信息流、工作流、资金流等若干流程的标准化，达到标准化管理的目的。各专业的工具软件实现与大平台的无缝对接，并在此平台上完成设计信息的导入导出、资料互提、同源数据采集、设计文件双向校验、设计成品输出和归档，完成设计、采购、施工、开车之间的工序连接，完成项目执行全过程的项目管理。
3 数据的重要性分析
设计集成系统中多个专业间的集成是以数据为基础，通过数据流实现专业间共享，以位号为依据，传递其附带的相关业务属性，实现专业间数据的数字化分析和提取。可以达到一次提取、多次利用的目的，减少下游专业设计数据重复输入的工作量，提高数据的完整性及正确性。集成系统就是将工作流的数据进行整合，并形成数据库。系统集成利用数据仓库技术聚集并整合各个来源的数据，并在数据流更新时重写数据。各专业建立起本专业的“数据域”，通过“数据域”分离各专业的数据，也可分隔工作状态的和己发布的数据。使用“数据域”技术，各专业的内容可为其他专业应用，但不可由其更改，明确数据访问权限；各应用程序可将数据发布于中也数据库，供其他专业共享；同时各应用程序在该库内都具备一个专用数据部分，这样就可以实现各专业间数据一致性检查。
4 工程设计集成系统的建设内容
根据工程设计集成系统的需求分析与总体设计，建立数字化设计标准，为建立设计各专业模式及协同关系打下基础。如：分析、梳理并确定设计工具软件；核心专业业务流程分析与数据整合，包括需求定义、流程设计、构架设计、数据结构设计等；核心专业之间集成与协同业务流程分析与数据整合，包括需求定义、流程设计、构架设计、数据结构设计等；制定相关的数据与业务协同标准等。 崳？
建立主数据库和工程项目数据库及管理平台，促进设计集成系统高效与高质量应用。如：与工艺设计及PID相关的工程数据库，流体代码、管道编号等；与仪表设计相关的工程数据库，如仪表元件库、电缆库、IPD等；与设备相关的工程数据库，如EQD等；工程材料数据库，包括工程材料编码规则、裕量库、编码库、元件库、请购单与材料表模板库等；各专业的设计规则库，如管道材料等级库并与三维设计系统（PDS、PDMS等）集成、结构专业的钢结构截面库、仪表与电气专业的电缆、桥架、接线等规则库；工厂分解结构库；工厂标识库；文件编码库等。
根据集成和协同要求，开发应用、完善提升设计工具软件或系统，支撑集成与协同的实现。如：智能PID系统，智能电气设计系统，智能仪表设计系统，三维工厂设计系统等。
构建多专业设计集成平台，实现协同工作。构建工厂分解结构、主数据和工程项目数据库结构；实现版本管理、文挡管理等；实现主数据和工程项目数据管理；实现二、三维设计信息的共享和实时更新、版本管理等；通过标准工作流程完成数字化设计会签，管理和跟踪设计变更；设计系统集成；与智能PID、智能电气设汁、智能仪表设计、三维工厂设计、材料控制与采购管理等系统的集成；与其他第三方设计软件或系统的集成；实现二、三维协同设计和跨专业数据交换；对选择的已有设计工具进巧集成接口的开发，并建立集成协同的流程，完成于集成平台的集成；依据业务相关性，考虑与项目管理及企业运营管理系统的集成。如：人力资源管理系统、办公自动化系统、档案管理系统和项目计划管理系统等。
利用上述标准、工程数据库、设计软件系统和集成平台完成试点项目，验证 嵣杓萍 成系统，初步实现协同工作。验证并完善基本的集成设计标准、工程数据库、数字化设计软件系统和集成平台；通过以上过程，应用设计集成平台，初步建立数字化工厂。
5 工程设计集成系统的主要功能
5.1 建立一套集成设计标准
设计集成标准是数字化设计集成系统基础。主要涉及工作流程与程序、信息整合与管理等标准，包括：主数据与工程项目数据管理、工程文档管理、基于设汁工具的专业内协同设升、基于集成平台的专业间协同设计等。
5.2 建立一套主数据库和工程项目数据库
实施设计集成系统的主要工作就是梳理工作流程，整合信息资源，使共享数据得到有效的组织与管理，减少冗余，保证唯一性，是数字化设计集成系统的核心。如：元件库、编码库、设计规则库、与项目相关的工程数据库、数据模型。
5.3 根据集成和协同要求，开发应用设计工具软件或系统
实现设计集成，各专业和岗位首先要尽可能广泛实现数字化设计，实现专业内设计数字化，优良的、满足集成要求的专业设计工具与软件系统的应用就成为重点。主要工程设计专业的设计工具如：智能PID系统，智能电气设计系统，智能仪表设计系统，三维工厂设计系统等。
5.4 构建多专业数字化设计集成平台，实现协同工作
作为主数据与工程数据管理平台，实现主数据和工程项目数据的集中管理；作为文挡管理平台，实现工厂全生命周期文挡管理。如储存、交换发布、版本、权限等管理，实现与DOCUMENTUM集成。
通过对公司工程设计集成需求进行分析，根据公司现有工程设汁软件资源，结合集成方式和集成方法策略的比较，提出适合公司的工程设计集成整体框架方案。并在此基础上，针对化工工程设计企业的实际需求，采用现有的商品软件为基础平台、结合企业需求进行二次开发，着重对工艺设计集成系统的构建和应用进行研究，并在实例项目中加以应用验证。实现工艺设计集成系统设计数据源的同一性、设计条件的一致性、设计产品的准确性和功能的多样性，在化工项目工程设计的周期、成本、效率等方面实现良好的效果。
主要参考文献
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