對于地處偏遠、技術(shù)復雜的工業(yè)設施而言，其特點就是工廠設計、維護和人員培訓等成本高昂。在茫茫大海上開采石油和天然氣時，情況更是如此。為此，西門子開發(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行培訓，這能節(jié)省大筆費用。

石油和天然氣企業(yè)的維護技術(shù)人員僅需輕點兩下鼠標，即可“出海”——轉(zhuǎn)瞬間便來到鉆井平臺，檢查泵的工作情況。次輕觸鼠標，點擊菜單項“COMOS-3D-Viewing（COMOS三維視圖）”。第二下，點擊下拉列表中的選項“Navigate（導航）”。隨即呈現(xiàn)在他面前的，便是這臺泵在COMOS Walkinside系統(tǒng)中栩栩如生的三維模型。COMOS Walkinside是一個虛擬-現(xiàn)實三維模型創(chuàng)建系統(tǒng)，可用于給操作人員作仿真式培訓。

這時候，這位技術(shù)人員能看到自己的化身——虛擬人物造型——出現(xiàn)在這座鉆井平臺的虛擬模型中，周圍是厚實的黃色管道和灰色的鋼梁。再次輕點鼠標——這次是點擊這臺泵，COMOS顯示了這臺泵的全部歷史記錄，包括這臺泵的安裝日期、自投運以來的累計運行小時數(shù)，以及關(guān)于維修次數(shù)的準確信息。這雖然只是操作COMOS和COMOS Walkinside系統(tǒng)的三個小小的步驟，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，如果要進行這樣的檢查，就意味著技術(shù)人員必須從數(shù)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，他才能開始著手執(zhí)行實際任務。他還需要走出辦公室，冒著北海強勁的海風，爬上鋼筋階梯和斜坡，沿途經(jīng)過管道、閥門及其他設備，后抵達所要檢查的泵。

所有這一切都是為了執(zhí)行常規(guī)檢查。檢查日期的計算依據(jù)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的實際影響。完成檢查后，技術(shù)人員還要手動將新的信息錄入文檔并提交。這種類型的文書工作不僅耗費時間，而且有時候還很危險，因為可能接觸到易燃材料。

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

停工代價高昂

對于商業(yè)項目而言，時間就是金錢。在石油和天然氣行業(yè)，尤其如是。如果有關(guān)工程不僅耗時漫長，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(diào)的自動化設備進行維修時，往往會發(fā)生這種情況。一座普通的開采平臺每天可以開采約10萬桶石油和多達2, 000萬立方米的天然氣——后者相當于約1萬戶德國家庭的年消耗量。

西門子工業(yè)軟件的項目工程師Kristian Larsen表示：“停工一天會令裝置運營者蒙受數(shù)百萬歐元的損失。因此，平臺運營者想要盡可能減少停工天數(shù)。不僅以天計，甚至每個小時都十分寶貴。”Larsen為使用COMOS和COMOS Walkinside軟件的客戶GDF SUEZ E&P Norge提供支持。Larsen說：“平臺運營者不僅想要縮短停工時間，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回搬運的物資。”

在虛擬世界里制定維保方案

為實現(xiàn)這個目標，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，應同時執(zhí)行多個維保項目。這樣一來，便能同時在平臺的一個區(qū)域內(nèi)，逐個系統(tǒng)地執(zhí)行幾乎所有主要維護任務。歸功于COMOS Walkinside模擬，不僅可以在陸地上規(guī)劃協(xié)調(diào)要對這些系統(tǒng)執(zhí)行的維護工作，而且可以提前顯示和模擬現(xiàn)場情況，而不要求員工在這個階段親自前往平臺。相反，專家可以通過網(wǎng)絡，“空降”海上平臺。

“一分預防勝于十分治療”這句話，用在工業(yè)開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展工作，這會帶來高昂成本。一個例子表明了COMOS的優(yōu)點。當一位客戶初引入COMOS系統(tǒng)時，必須執(zhí)行的糾正工單數(shù)多達2,670份，三年之后，這個數(shù)字降至僅1,778份——減少了近30%。

COMOS系統(tǒng)不僅提供了規(guī)劃和協(xié)調(diào)維護工作所需的數(shù)字化數(shù)據(jù)，它還連接了一個比常規(guī)3D CAD模型的功能更加豐富的三維可視化工具。COMOS營銷經(jīng)理Manuel Keldenich解釋道：“它好比一個水晶球。用CAD可以制作水晶球并從外部觀看。而使用COMOS Walkinside，則可以看到它里面，甚至在其內(nèi)部走動。更重要的是，它允許我將水晶球的內(nèi)容與智能數(shù)據(jù)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，用戶可以在顯示器上“親臨”平臺。他說：“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的風——這些不只是羅曼蒂克的噱頭，而是會對設施造成重大影響，并進一步影響成本。”

從抽屜到數(shù)據(jù)庫

用戶不是查看技術(shù)圖紙，而是直接采取行動。只要在用單獨的數(shù)字化文件夾描述設施設備的導航樹上點擊鼠標，或者直接通過有關(guān)文檔，如COMOS中的管道和儀器圖表，便可進入可視化模型。每個文件夾都包含了相應的技術(shù)圖紙，為專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(shù)據(jù)和其他信息。在COMOS中，每個項目的全部數(shù)據(jù)都集中保存。因此，COMOS和COMOS Walkinside的組合就像一個巨大的虛擬數(shù)據(jù)庫，虛擬人物可以進入其中，并且任何人也都可以讀取其數(shù)據(jù)，哪怕他們并不具備工程學學位。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，同時在COMOS Walkinside中以三維模型方式呈現(xiàn)，以及在COMOS中顯示為工程數(shù)據(jù)。一個裝滿了歸檔圖紙的抽屜顯然不能與這樣的軟件同日而語，這不啻為某種文化變遷。

COMOS Walkinside支持規(guī)劃和模擬維護工作，而無需親臨現(xiàn)場。因此，的遠程操作可以節(jié)省大筆費用。

這款軟件可以模擬三個維度，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對其員工進行關(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，在對其員工進行培訓時，這個開采平臺尚在韓國的一所造船廠進行建造。利用虛擬模型開展培訓縮短了為員工做準備的時間，從而幫助使Pazflor比計劃提前了兩個月投入運行。

預測腐蝕？

用COMOS來管理設施信息的一個巨大益處，是它允許所有用戶隨時調(diào)用*相同的信息，以及系統(tǒng)的全部歷史記錄。如果在工程設計過程中使用這個軟件解決方案，還能節(jié)省更多時間和金錢。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位置是否必須安裝梯子，以確保在發(fā)生緊急狀況時快速疏散。又比如，它能直觀地向工程師表明，如果將某個閥門的方向旋轉(zhuǎn)90度，其維護將變得簡單得多。在這樣復雜的技術(shù)環(huán)境中，幾乎每個環(huán)節(jié)都可能存在缺陷。

COMOS的開發(fā)人員也在不斷發(fā)現(xiàn)這款軟件的新用途。Larsen說：“這款軟件的作用越大，人們對它的要求就越高。”Larsen的團隊接下來要執(zhí)行的任務是要應對北海強勁的海風。Larsen透露，一位客戶的采油平臺在建造上非常之精妙，甚至利用勁風來冷卻這座設施。然而，不幸的是，海風含有大量鹽分，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(wěn)定地腐蝕著金屬組件——這款軟件尚未將這個因素納入考慮。未來，COMOS也將檢測這種類型的情況，以便用戶僅需輕點兩下鼠標，就能調(diào)用有關(guān)數(shù)據(jù)，從而確保優(yōu)化維護。