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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完成。對于每一設(shè)計步驟或任務，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完成。這使得公司的軟件采購和培訓費用變得非常昂貴。工程師必須熟悉不同軟件，與不同的軟件商、技術(shù)顧問保持聯(lián)系。另外，每個系統(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系統(tǒng)進行工作整合。然而，即使有外部技術(shù)顧問參與，更新某一系統(tǒng)時仍會出現(xiàn)許多問題。

市場現(xiàn)在上出現(xiàn)了新一代整合型的工程設(shè)計工具。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)計的每個階段都基于一個虛擬工廠為模型的數(shù)據(jù)庫。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。所有文檔數(shù)據(jù)將按照工程信息增長的方式完全自動創(chuàng)建，并且基于JIC和IEC等標準。

圖一

規(guī)劃和維護工廠自動化系統(tǒng)的流程十分復雜(參見圖1)。設(shè)計一個新的工廠不同于維護現(xiàn)有工廠的控制系統(tǒng)。規(guī)劃設(shè)計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)驗知識，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)庫進行設(shè)計。

目前設(shè)計工具存在的問題

軟件供應商們?yōu)楣こ淘O(shè)計領(lǐng)域的每一步驟或任務開發(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，可使用多種不同的軟件。往往某些方面沒發(fā)被涵蓋在這些工具中，或者標準的解決方案不適用于部分客戶的特殊需求。許多顧問和解決方案供應商只能設(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，以及電子表格應用程序或定制的數(shù)據(jù)庫應用程序等。這種情況迫使工程師們?nèi)W習和使用不同的工具。由于多數(shù)情況下每個工具使用專有二進制格式的文件，所以無法將它們的數(shù)據(jù)庫建立在標準的數(shù)據(jù)庫系統(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致可靠的IT環(huán)境的建立失敗。

在工廠的整個生命周期里(參見圖2)，不同的流程間會產(chǎn)生一些負面影響。

圖二

從初次審查開始，將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。即使是草圖設(shè)計階段，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。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工具進行重新編制，附加的數(shù)據(jù)包含在附加的表格里。隨著計劃流程的深入數(shù)據(jù)變得越來越詳細，數(shù)據(jù)量也相應地成倍增長。每次需要對其進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排除這種情形。首先是整合不同的工具，每個都是具體任務的最好選擇。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)系將會丟失。最消極的影響是你永遠不能為整個流程建立可靠的系統(tǒng)。在供應商處，由于工具的開發(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，甚至從市場上消失。

另一個極端的方法是實現(xiàn)一個能夠滿足整個流程的定制系統(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)。當這一階段后的系統(tǒng)碰到實際工程時，人們通常會感到失望。在開始下一輪改進前，大部分此類系統(tǒng)由于高額的開支而被中斷。對于一個公司而言，開發(fā)這樣一個復雜的系統(tǒng)成本太高。這正是一些公司取消自發(fā)的研發(fā)活動，開始搜索市場上符合它們需求的標準軟件前，將其定制的系統(tǒng)在“自由”市場上賣掉的原因所在。如果他們這樣做，他們今天又能發(fā)現(xiàn)什么呢？

集成式計算機輔助工程系統(tǒng)。

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

小部分電氣工程師使用第二代系統(tǒng)：計算機輔助工程系統(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)計原理圖開始，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。事實上，在開始創(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。

圖三

新一代基于計算機的工程設(shè)計(CBE)使用了不同的工作原理。所有的信息在整個文字數(shù)字對話框里就可以獲得，無需創(chuàng)建或更改圖表。在此基礎(chǔ)上，包括初步審查、預設(shè)計、詳細設(shè)計到維護、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(參見圖3)。這一方法與實際的電氣工程更為接近：創(chuàng)建項目，并定義設(shè)備的預結(jié)構(gòu)，主要元器件選型，隨后是詳細設(shè)計，從而為下面的工程步驟做好準備，并有利于盡早的采購。在詳細設(shè)計里，電氣設(shè)計師創(chuàng)建了原理圖，并確定了所有的細節(jié)，如保險絲的規(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完成的。使用中央數(shù)據(jù)庫的Engineering Base，是目前全球第一個可以兼顧以上兩種需求的新型工具，并且已開始在全世界推廣。

全新的設(shè)計理念和組件

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

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

如果想在數(shù)據(jù)庫里編輯客戶公司名稱或元器件屬性，完全可以在不打開每張圖紙的情況下進行更改。比如通過更改圖紙上的項目命名，或使用工作表重命名。從項目瀏覽器也可直接啟動對話編輯，因為項目里與每個設(shè)備相關(guān)的所有數(shù)據(jù)保存在同一處，即項目數(shù)據(jù)庫里。

為了符合國際通用的標準，Engineering Base使用了Microsoft WINDOWS 2000或WINDOWS XP 操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫則采用微軟的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)計沿用了傳統(tǒng)的Microsoft Office風格，提供了分層視圖的瀏覽器和工作表風格的可配置式表格視圖。同時完美地整合了二維制圖工具Visio 2003，能夠即時將每一步修改反映在數(shù)據(jù)庫的工廠模型里。由于Visio直觀的用戶界面，從事工程項目的人員能夠瀏覽和編輯圖表文件。即使是富有經(jīng)驗的CAD用戶也會因為它的符合Office的結(jié)構(gòu)而喜歡上Visio。

- 電氣工程設(shè)計一體化方案

Engineering Base不僅是一個創(chuàng)建圖表的制圖工具及能夠處理項目相關(guān)數(shù)據(jù)的項目瀏覽器，還可對多張工作表進行快捷的數(shù)據(jù)操作。它在同一個個平臺里組合了多個工具，確保了所有的數(shù)據(jù)都是最新的。同時還擁有多用戶和多項目功能，從而實現(xiàn)在工程設(shè)計過程中不同工作組內(nèi)的協(xié)調(diào)。

而器件間的自動交互參照，實時的電勢管理，含有符合IEC, ANSI 和 JIC的近3000個圖形符號庫等諸多新特性則進一步完善了Engineering Base的強大功能。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)計人員的工作效率，開創(chuàng)了電氣工程設(shè)計的新紀元。

不斷開發(fā)中的Engineering Base

今天的Engineering Base 是集成式的電氣工程設(shè)計的第一個產(chǎn)品。目前已推出針對線束設(shè)計、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。通過這些專業(yè)版本能夠?qū)⒒鞠到y(tǒng)進行定制，從而可以更準確地滿足不同行業(yè)、不同工藝流程的客戶需求。

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

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

發(fā)布時間：2007年10月26日 13:58  人氣：  

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