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• 作者：Reinhard_Knapp

目前，電氣工程的流程仍然需要借助多種不同的軟件來(lái)完成。對(duì)于每一設(shè)計(jì)步驟或任務(wù)，常需要使用不同的軟件。比如，創(chuàng)建原理圖、建立設(shè)備清單或器件規(guī)格、布置線纜等工作，工程師必須使用不同的軟件來(lái)完成。這使得公司的軟件采購(gòu)和培訓(xùn)費(fèi)用變得非常昂貴。工程師必須熟悉不同軟件，與不同的軟件商、技術(shù)顧問(wèn)保持聯(lián)系。另外，每個(gè)系統(tǒng)都有其自身的輸入和數(shù)據(jù)檢查規(guī)則。為了建立可靠的IT環(huán)境，每位客戶仍得為每個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行工作整合。然而，即使有外部技術(shù)顧問(wèn)參與，更新某一系統(tǒng)時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題。

市場(chǎng)現(xiàn)在上出現(xiàn)了新一代整合型的工程設(shè)計(jì)工具。這種新的系統(tǒng)關(guān)注完整的電氣工程流程，包括從最初的原理圖或P&ID到所有元件的規(guī)格和布線詳圖。工程設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都基于一個(gè)虛擬工廠為模型的數(shù)據(jù)庫(kù)。一旦工藝流程用作直觀的用戶界面，它自身將發(fā)生改變。該流程將被工廠和其元件的模型所推動(dòng)。所有文檔數(shù)據(jù)將按照工程信息增長(zhǎng)的方式完全自動(dòng)創(chuàng)建，并且基于JIC和IEC等標(biāo)準(zhǔn)。

圖一

規(guī)劃和維護(hù)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的流程十分復(fù)雜(參見(jiàn)圖1)。設(shè)計(jì)一個(gè)新的工廠不同于維護(hù)現(xiàn)有工廠的控制系統(tǒng)。規(guī)劃設(shè)計(jì)新工廠中的控制系統(tǒng)或現(xiàn)有工廠中的新控制系統(tǒng)，通常使用由上而下的方法。工廠的整體架構(gòu)通常被分成不同子系統(tǒng)，各自都含有創(chuàng)建系統(tǒng)命名以及使用的不同類型的器件和物料的規(guī)則。這些不僅與工程經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而且和不同的人員或部門相聯(lián)系。工藝流程含有元器件的定義，如管道、油箱、容器等。詳細(xì)的工程則含有所有電氣部件，如面板、接線盒和電纜等。

今天，這些不同的方面使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

目前設(shè)計(jì)工具存在的問(wèn)題

軟件供應(yīng)商們?yōu)楣こ淘O(shè)計(jì)領(lǐng)域的每一步驟或任務(wù)開(kāi)發(fā)了專用的工具。在流程型工業(yè)里，創(chuàng)建P&ID圖表、創(chuàng)建設(shè)備清單、使用器件規(guī)格和布置線纜整體設(shè)施時(shí)，可使用多種不同的軟件。往往某些方面沒(méi)發(fā)被涵蓋在這些工具中，或者標(biāo)準(zhǔn)的解決方案不適用于部分客戶的特殊需求。許多顧問(wèn)和解決方案供應(yīng)商只能設(shè)法使用定制的解決方案支持客戶。在其它領(lǐng)域里，通常使用非特定的CAD工具，以及電子表格應(yīng)用程序或定制的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序等。這種情況迫使工程師們?nèi)W(xué)習(xí)和使用不同的工具。由于多數(shù)情況下每個(gè)工具使用專有二進(jìn)制格式的文件，所以無(wú)法將它們的數(shù)據(jù)庫(kù)建立在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)上。為建立可靠的IT環(huán)境，所有的整合工作必須由客戶管理。結(jié)果卻由于工程用的工具集無(wú)法提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸和不能確保數(shù)據(jù)和文本的一致性而導(dǎo)致可靠的IT環(huán)境的建立失敗。

在工廠的整個(gè)生命周期里(參見(jiàn)圖2)，不同的流程間會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響。

圖二

從初次審查開(kāi)始，將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。即使是草圖設(shè)計(jì)階段，也將產(chǎn)生不同格式的文檔。許多重要的文檔在兩方面都被使用—用作討論和文檔編制的平臺(tái)。第一稿版本通常采用二維制圖工具。此后的版本通常采用CAD工具進(jìn)行重新編制，附加的數(shù)據(jù)包含在附加的表格里。隨著計(jì)劃流程的深入數(shù)據(jù)變得越來(lái)越詳細(xì)，數(shù)據(jù)量也相應(yīng)地成倍增長(zhǎng)。每次需要對(duì)其進(jìn)行重新定義不得不使用其它工具，而且效率并不理想。

讓我們從兩種極端的方法來(lái)排除這種情形。首先是整合不同的工具，每個(gè)都是具體任務(wù)的最好選擇。因此，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的大量增加，并且隨著每次轉(zhuǎn)換一些數(shù)據(jù)甚至數(shù)據(jù)間的關(guān)系將會(huì)丟失。最消極的影響是你永遠(yuǎn)不能為整個(gè)流程建立可靠的系統(tǒng)。在供應(yīng)商處，由于工具的開(kāi)發(fā)，總有些方面發(fā)生著改變。一些工具將改變其性能或其編程界面，甚至從市場(chǎng)上消失。

另一個(gè)極端的方法是實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠滿足整個(gè)流程的定制系統(tǒng)。該方法通常為那些擁有大的IT部門、或有特別要求的大公司所選用。這些系統(tǒng)通常遵循某一典型的生命周期。它們往往始于白皮書。這一階段隨后是非常昂貴的開(kāi)發(fā)，結(jié)果是制作出與公司具體要求用途相出入的第一版系統(tǒng)。當(dāng)這一階段后的系統(tǒng)碰到實(shí)際工程時(shí)，人們通常會(huì)感到失望。在開(kāi)始下一輪改進(jìn)前，大部分此類系統(tǒng)由于高額的開(kāi)支而被中斷。對(duì)于一個(gè)公司而言，開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)成本太高。這正是一些公司取消自發(fā)的研發(fā)活動(dòng)，開(kāi)始搜索市場(chǎng)上符合它們需求的標(biāo)準(zhǔn)軟件前，將其定制的系統(tǒng)在“自由”市場(chǎng)上賣掉的原因所在。如果他們這樣做，他們今天又能發(fā)現(xiàn)什么呢？

集成式計(jì)算機(jī)輔助工程系統(tǒng)。

在當(dāng)今電氣工程領(lǐng)域，大多數(shù)設(shè)計(jì)者使用著CAD系統(tǒng)。這些系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單地替代了畫板，并不支持用戶任何“電氣”智能。為了解決這一問(wèn)題，眾多工程師同時(shí)使用CAD、電子表格和文字處理的其他軟件工具，沒(méi)法使這些不同文檔的自動(dòng)保持一致性。

小部分電氣工程師使用第二代系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)輔助工程系統(tǒng)(CAE)。這些系統(tǒng)關(guān)注于正確的文檔編制。它們通常從設(shè)計(jì)原理圖開(kāi)始，生成各類附加文檔和表單。然而，這并不是滿足電氣流程的最佳方案。事實(shí)上，在開(kāi)始創(chuàng)建原理圖前，就需要定義大量的設(shè)備信息，并且部分器件必須在創(chuàng)建圖紙前就必須采購(gòu)。

圖三

新一代基于計(jì)算機(jī)的工程設(shè)計(jì)(CBE)使用了不同的工作原理。所有的信息在整個(gè)文字?jǐn)?shù)字對(duì)話框里就可以獲得，無(wú)需創(chuàng)建或更改圖表。在此基礎(chǔ)上，包括初步審查、預(yù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到維護(hù)、修改直至最終的設(shè)備成品演示，都可以在一致的虛擬工廠模型上管理(參見(jiàn)圖3)。這一方法與實(shí)際的電氣工程更為接近：創(chuàng)建項(xiàng)目，并定義設(shè)備的預(yù)結(jié)構(gòu)，主要元器件選型，隨后是詳細(xì)設(shè)計(jì)，從而為下面的工程步驟做好準(zhǔn)備，并有利于盡早的采購(gòu)。在詳細(xì)設(shè)計(jì)里，電氣設(shè)計(jì)師創(chuàng)建了原理圖，并確定了所有的細(xì)節(jié)，如保險(xiǎn)絲的規(guī)格確定，斷路器的端子和電線使用等。工程師可以自行控制所有這些步驟，而在大公司里這些通常是由不同的部門來(lái)完成的。使用中央數(shù)據(jù)庫(kù)的Engineering Base，是目前全球第一個(gè)可以兼顧以上兩種需求的新型工具，并且已開(kāi)始在全世界推廣。

全新的設(shè)計(jì)理念和組件

Engineering Base的基本理念是將真實(shí)工廠的所有對(duì)象信息存儲(chǔ)在一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)里，比如面板、器件和電纜都可以以合適的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象反映出來(lái)。這些出現(xiàn)在瀏覽器、工作表，編輯框或圖表中的數(shù)據(jù)對(duì)象，可以方便的來(lái)創(chuàng)建、修改和刪除。

- 創(chuàng)新的構(gòu)架和對(duì)工程數(shù)據(jù)的便捷處理

如果想在數(shù)據(jù)庫(kù)里編輯客戶公司名稱或元器件屬性，完全可以在不打開(kāi)每張圖紙的情況下進(jìn)行更改。比如通過(guò)更改圖紙上的項(xiàng)目命名，或使用工作表重命名。從項(xiàng)目瀏覽器也可直接啟動(dòng)對(duì)話編輯，因?yàn)轫?xiàng)目里與每個(gè)設(shè)備相關(guān)的所有數(shù)據(jù)保存在同一處，即項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)里。

為了符合國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)，Engineering Base使用了Microsoft WINDOWS 2000或WINDOWS XP 操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)則采用微軟的SQL Server 2000，這樣能提供高度可靠和安全的數(shù)據(jù)處理。用戶界面設(shè)計(jì)沿用了傳統(tǒng)的Microsoft Office風(fēng)格，提供了分層視圖的瀏覽器和工作表風(fēng)格的可配置式表格視圖。同時(shí)完美地整合了二維制圖工具Visio 2003，能夠即時(shí)將每一步修改反映在數(shù)據(jù)庫(kù)的工廠模型里。由于Visio直觀的用戶界面，從事工程項(xiàng)目的人員能夠?yàn)g覽和編輯圖表文件。即使是富有經(jīng)驗(yàn)的CAD用戶也會(huì)因?yàn)樗姆螼ffice的結(jié)構(gòu)而喜歡上Visio。

- 電氣工程設(shè)計(jì)一體化方案

Engineering Base不僅是一個(gè)創(chuàng)建圖表的制圖工具及能夠處理項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)的項(xiàng)目瀏覽器，還可對(duì)多張工作表進(jìn)行快捷的數(shù)據(jù)操作。它在同一個(gè)個(gè)平臺(tái)里組合了多個(gè)工具，確保了所有的數(shù)據(jù)都是最新的。同時(shí)還擁有多用戶和多項(xiàng)目功能，從而實(shí)現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中不同工作組內(nèi)的協(xié)調(diào)。

而器件間的自動(dòng)交互參照，實(shí)時(shí)的電勢(shì)管理，含有符合IEC, ANSI 和 JIC的近3000個(gè)圖形符號(hào)庫(kù)等諸多新特性則進(jìn)一步完善了Engineering Base的強(qiáng)大功能。這些作為目前全球CAE領(lǐng)域內(nèi)唯一的創(chuàng)新特性，極大地提高電氣設(shè)計(jì)人員的工作效率，開(kāi)創(chuàng)了電氣工程設(shè)計(jì)的新紀(jì)元。

不斷開(kāi)發(fā)中的Engineering Base

今天的Engineering Base 是集成式的電氣工程設(shè)計(jì)的第一個(gè)產(chǎn)品。目前已推出針對(duì)線束設(shè)計(jì)、流程行業(yè)和電力行業(yè)的EB Cable、EB Instrumentation、EB Power等不同專業(yè)化版本。通過(guò)這些專業(yè)版本能夠?qū)⒒鞠到y(tǒng)進(jìn)行定制，從而可以更準(zhǔn)確地滿足不同行業(yè)、不同工藝流程的客戶需求。

在可選模塊的開(kāi)發(fā)中，我們最關(guān)注與工廠業(yè)務(wù)流程以及工藝流程的自動(dòng)化整合模塊。比如與SAP 等ERP系統(tǒng)的集成模塊，與PLC工具的無(wú)逢模塊，與PDM的整合等等。

有關(guān)Engineering Base的更多信息還可參見(jiàn)：http://www.aucotec.com

發(fā)布時(shí)間：2007年10月26日 13:58  人氣：  

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