EB讲坛
通过协同工程实现高效且可持续的解决方案协同平台 Engineering Base 是协同设计的基础变更管理可实现透明度最高化、错误最小化并提高数据和文档质量数据中心化和模块化是制氢设备关注的核心Engineering Base的标准化信息模型确保工厂数据的质量透明、灵活、敏捷、高效：在日益全球化、网络化的流程行业，数据和信息的高效互换起着决定性的作用。数据驱动的技术有助于企业就变化做出快速而有意义的反应，通过透明的流程做出更好的决策，并缩短项目周期——这是企业成功的关键，也是可持续发展的关键。Aucotec AG 将亮相6 月 10 日至 14 日于德国法兰克福的ACHEMA展会，展示为国际流程工业开发的最新解决方案。与会者可以在三个不同展区找到我们的展台：设备制造、氢能特别演示和数字枢纽，重点始终是协同设计平台 Engineering Base（EB）。数据是流程工业的驱动力Aucotec 将展示工厂设计者如何应用EB实现跨专业高效的协同设计，大幅度提升设计效率。因为工厂、设备和组件在工程设计中正变得越来越自动化和模块化，通过工程数据和工艺运行数据的实时融合，能持续优化控制与维护体系及生产质量。 “ EB 是面向整个工厂生命周期而设计的——并将最终成为流程工业和工厂设计的核心”，Aucotec 董事会成员 Uwe Vogt 强调道。“我们提供了一个以数据为中心的独特的协同平台，从而实现企业流程之间的互联互通。” 多年来对软件持续进行的扩展升级，使 EB成为了工厂设计领域真正的“Single Source of Truth（单一可信数据源）”，并始终处于领先地位。 Aucotec 近年来在技术和业务层面均取得长足发展，今年将在ACHEMA三个不同展馆展示其面向流程工业的理念、设想和方案。Henry Bloch, 产品经理主管协同工程为基础设在 9 号展馆D36 展台工厂设计展区的 Aucotec 主展台，将重点展示不同专业和部门之间工程协同的基础平台EB。“由于是在一个面向对象的共用数据库，完全基于Single Source of Truth（单一可信数据源），实现了跨专业的多学科协同工程设计，确保了数据的持续一致性”，Aucotec 流程工厂产品经理 Henry Bloch 解释道。具体而言，只要有多名工程师合作，阀、泵、管道以及所有电气和过程控制设备的对象历史就变得非常重要。“此处，变更管理起到了重要作用，确保了整个项目具有最大透明度。这样我们的客户便能将错误最小化，并优化数据和所属文档的质量”，Bloch 如是说。Aucotec也将在 ACHEMA 展会上展示如何在数据模型以及所有所属图表和文档（包括修订管理）中可靠地追踪工厂变更，对象历史、内部任务管理和工作流程辅助功能同样是重中之重。最后，还有一点也很重要，EB 可实现具有跨学科的典型和变更管理的模块化设计——这对于制氢工厂尤为重要。绿色氢气之路到目前为止，国际氢气市场上还没有足够的电解能力来满足需求量，但这种情况将得到改变：据统计门户网站 statista 预测，2050 年全球绿色氢气的产量约为 2500 万吨，其他机构甚至预计出更高的数字。就德国而言，根据联邦经济事务和能源部的氢气战略，计划于 2030 年将电解能力扩大到 10 千兆瓦水平。 Aucotec 的目标是为电解槽制造商提供支持，帮助他们更快提高产能，并大规模生产绿色氢气。其重点在于可扩展的工程设计，以缩短项目周期为主要目标。 工厂的模块化和标准化大大减少了工程设计的总工作量，数据中心化和模块化尤其是制氢设备关注的核心——一方面，可以缩短电解槽的项目时间，生成高质量数据供日后运行使用；另一方面可以降低（绿色）氢气的生产成本。Aucotec 将通过制氢行业的特别演示（6.0 号展馆/C75 展台）向大家展示工程设计的未来。Uwe Vogt, 董事会成员数据的标准Aucotec 专家们将在 11 号展馆 D51 展台的数字化中心向大家展示数字化数据交换在集成工程设计中是如何发挥作用的——从基础工程开始便实现面向对象，包括模拟数据的导入、Excel 中 Asset 360 模板的定义以及定义数据交换格式等等。 对于流程工厂的运营商而言，数据始终至关重要。诸如基础工程、初步工程和详细工程阶段等不同阶段的工厂设计，数据量都在大幅增加。为确保 EB的工厂数据实现最大可能的价值，植入了标准化信息模型。其数据交换标准同样是重中之重，例如：IEC 81346、IEC 61850、DEXPI、CFIHOS、OPC UA、Jip 33、AML 或 EBML等。其他主题还有如EB 移动运维模块、高级 CAD 导入和资产管理等等。 “我们的软件将工厂设计的高度标准化和个性化要求独特地关联到一起。“这样，我们便能保证行业内高效、可持续的流程和业务模式”，Vogt 总结道。“EB已成为世界流程工厂领域的一个成功范例——而且远不止如此。”Aucotec 的协同平台重新定义了流程工业中的协同工程——请至 ACHEMA 2024 展会一睹为快！
首次完整集成到工程设计中，从而让硬件和软件世界无缝关联Aucotec AG 在全球范围内首次实现根据 IEC 61850 标准将变电站控制技术定义完整集成到工厂工程解决方案中，并在 2024 年 3 月于莱比锡举行的德国“保护和控制技术”大会上展示。最新的 2024 版 Engineering Base (EB) 软件平台让自动化专业人员能直接在该平台上开发符合标准的数据模型——无需等待数据传输，也不会出现数据中断和传输错误。其采用独特方式在以数据为中心的系统中完善数字化工厂孪生。50 年，仅一个系统“Engineering Base 是首个实现这种集成的系统，其将变电站的整个生命周期整合在一起，从项目构思到详细设计，直至施工和检修”，输配电部门产品经理 Michaela Imbusch 解释道。现在，包括控制技术在内的所有学科均可同时使用该平台，构建自己的库，即时查找对象，跟踪其历史等。每位参与者都能立即了解这些变化。“文件永远无法准确反映变电站大约 50 年使用寿命期间到底发生了些什么。而 EB 数据模型中，所有对象及其属性均可随时直接统一编辑”，她强调道。这样的数字孪生并不会像文件那样被冻结在文件夹或管理系统中，而是保持动态和最新状态。变电站的 DNAIEC 61850 不仅仅是变电站供应商中性描述装置的国际标准，还给出了这些装置通信方式的规范。其本质上构成了装置的 DNA；整个大会都在讨论这个问题，也让运营商公司头疼不已。原因在于，由于去碳化的巨大压力，未来数字化变电站需要快速、大量规划，规划时主要涉及服务器，而不是开关柜。接下来是，数据总线系统解决现场到控制系统信息交换的问题。因此，IEC 61850 标准变得更为重要。因为不需要对设备进行物理接线，因此也不需要电路图或端子图。因此，以文档为导向并依赖电路图提供详细信息的设计工具在重要性方面将大大降低。“由于数据集中的原因，EB 还可以实现纯数字设计方式。“详细设计时，无需绘制具体图纸”，Imbusch 解释道。迈出一大步EB 多年来一直为 IEC 61850 提供支持：通过集成 Aucotec 合作伙伴 H&S 的变电站配置工具 (SCT)，理解所需变电站配置语言 SCL，并有能力生成规范 SCD 文件（变电站配置描述）。“迈出这新的一大步之后，EB 可以独立完成所有这些工作，无需 XML 输出和传输或同步工具。智能电气装置 (IED) 的功能数据模型与其硬件模型直接关联。“现在，系统构架大大简化，IT 方面的负担也减轻了”，Michaela Imbusch 强调道。将硬件和软件世界关联，这也让项目经理的负担大大减轻。“始终知道数据在哪里，并且数据总是最新版本，这变成理所当然的事情”，产品经理如是说。
Sunfire 选择 AUCOTEC公司 Engineering Base：提高效率的关键所在模块化工程设计、更精简的流程、统一的软件环境、更少的错误 – 德国工程软件专家 AUCOTEC公司与位于德累斯顿的全球氢领域技术领导者 Sunfire 之间的战略合作伙伴关系，解决了电解公司面临的多项挑战。Sunfire 目前正在使用 AUCOTEC的协同设计平台Engineering Base (EB)。工程设计乃重中之重国际氢市场上的电解能力仍远不满足当前需求，这已众所周知。AUCOTEC 的任务是帮助电解槽制造商迅速提高产能，利用好发展机遇。重中之重在建立可扩展、经优化的工程设计流程，以大幅度缩短项目运转周期。而借助数字化协同设计平台 Engineering Base (EB) 能实现该目标。以数据为驱动且跨专业的协同，使得 Sunfire对EB 深信不疑：“对我们而言，该平台拥有面向对象的数据模型，为更高效、更敏捷的设备开发以及一目了然的模块化工程打下了坚实基础”，Sunfire 项目工程总监 Wolfgang Staroske 博士强调说。“所有工程专业能同时协同工作，并且每一处变更或补充对所有参与者均立即可见、并进行数据跟踪，EB 让这一切成为了可能。” Dr. Wolfgang Staroske博士Sunfire项目工程总监聚焦重点有了 EB，Sunfire 不仅可以将以前碎片化的工程工具软件环境进行统一，还可以通过数据的连续一致性和自动变更管理来大幅度降低差错可能性。“这大大提高了工程数据文档的质量。同时EB 将企业的各专业知识集中固化在其数据库中”，Staroske 说道。“这样我们便可以更高效地工作，并减少人力投入。”Sunfire 特别关注 EB 跨专业模块化的能力。“我们工作时使用高标准化模块，这些模块可做到“点击合并”，并依此来扩容设备”，Staroske 如是说。方案令人信服“EB平台满足了我们最重要的要求：完整的对象定位、清晰的导航功能以及更先进的电气和工艺设计流程。我们前期在市场上进行了长时间调研，但最终说服我们的只有 EB”，Staroske 补充到。“与 AUCOTEC的合作伙伴关系将有助于大规模生产绿色氢，并为全球可持续化发展推广这类盈利的商业模式。”AUCOTEC 还将为 Sunfire 在引入 EB 时提供大力支持。高效且可持续不久的将来，Sunfire 计划将 EB 的工程数据智能化集成于全公司的各业务中，并预计对许可证的需求将不断增加，这将通过 AUCOTEC灵活的许可证授权模式来满足。对 AUCOTEC 来说，与 Sunfire 的合作非常重要，这证明：“EB 有助于实现高产品标准化与工程个性化需求的独特结合 – 并因此代表更高效的工厂设计流程”，AUCOTEC 董事 Uwe Vogt 解释说。“ Sunfire是一家如此有前途、注重可持续技术环境的创新型公司，而我们能获得其认可，让我们非常高兴。”
工期不断缩短，但任务却日益复杂。因此，现代工厂设计需要更多团队协作，国际化、跨学科的分工需要可扩展的系统架构，并支持从工作站到云计算的所有形式安装。它们应能在同一数据库上提供在线协作，同时与供应商和客户线下集成。灵活性方面，各种不同的专业、文档、操作方式、数据模型、语言、标准等都需要极高的适应性。协同设计平台传统设计工具是串行迭代的模式（瀑布式），在工厂设计的各个阶段按顺序执行。在后续使用阶段发现问题后，再到前面阶段去找原因解决。而Engineering Base（EB）协同设计平台的核心是基于同一数据模型的并行协作，终结了耗时过多及被延迟的信息传递。所有数据一旦创建完成，均可被相关各方直接使用，不受地点、时区或语言限制。各个专业可同时参与工厂设计，在过程中就能及时调整解决矛盾。IEC 81346标准规定需将工厂设备描述成带三个独立视角（“设备”、“功能”和“位置”）的对象模型。EB系统从一开始便采用面向对象的方式进行设计，可构建对象结构，天然基因轻松满足这种独立性要求。下图是EB中关于核电站中一个泵的数据模型，工艺人员关心泵的功能设定，如负载功率。电气设计人员则要根据功率对控制回路进行设备选型。传统模式中，电气人员需等工艺完成设计提资，才能进行电气设计选型。在EB系统中，该信息在创建时即可被电气人员使用，无需等待，可立即进入并行设计工程。尤其在发生设计变更时，信息能自动同步更新，及时性不言而喻。泵的数据模型用户权限管理在多学科多专业协同设计的环境下，用户权限的管理尤为重要。EB基于中央数据库具备用户权限管理功能，可以将用户进行分级（管理员、设计用户），并可以给不同分级分配不同权限。管理员权限包括：标准化手册的更新、系统主数据更改和维护、新的主数据创建与任务分配、数据服务器的访问和读写。设计用户权限包括：从服务器读取数据、完成项目设计。项目权限设置同时EB可以根据需要配置不同的用户组，例如：工艺组、电气组、自动化组等不同的用户组，不同用户组的用户被授予不同的权限，每个用户组的用户的菜单都可以定制，每个设备对象所显示的属性都可以跟据分组进行配置，确保用户只能查看或编辑有权限的相应属性。属性权限设置P&ID冻结EB 具备P&ID冻结功能，在工艺专业冻结P&ID后，P&ID上所有已有的符号及连接关系都不允许修改，所有在P&ID上已有体现的设备等对象上所填充的属性参数都不允许修改。但此时在P&ID上可以增加仪表或者控制相关的符号及信息。在EB中还可以通过不同的颜色标出冻结对象和新增对象。冻结的图纸内容冻结的属性参数从支持跨学科多专业的大型工厂协同设计，到分工明确精细到属性级别的权限控制，EB面向对象的天然基因和权限管理功不可没。以数据库为驱动的构架不仅有效优化了大量用户的工作流程，还帮助用户提升了知识管理水平，而这一切都是为了至高的效率。
0引言在轨道交通车辆的设计和制造环节，EB软件可以帮助工程师快速绘制原理图，并自动导出包含设备信息和线缆信息的线表。该线表可用于整车生产，有助于提高生产效率和质量。 线表中的路径信息一般需要根据整车设备布置确定，然后手动将其填到EB软件或线表文件。由于整车设备非常多，其路径信息亦非常多，手动填充过程耗时且繁琐，可能会出现路径信息错位等问题。EB软件已集成VBA（Visual Basic for Applications）开发环境，二次开发成本低。为了自动填充线表路径信息，基于EB VBA开发了自动填充插件。1总流程总流程如图1所示。首先通过程序将连接器、端子排和位置号导出到Excel中，然后人工添加路径信息，接着通过Excel VBA程序处理格式，最后通过程序导入Excel文件，将路径信息填充到原理图的线缆属性中。图1 总流程图2导出连接器和端子排信息连接器或端子排一般会按照节车号、位置号放到对应的目录下，只考虑以下的4种情况：(1)文件夹→单元→文件夹→连接器或端子排，如MC车→+111→A111→X1；(2)文件夹→单元→连接器或端子排，如MC车→+111→X1；(3)单元→文件夹→连接器或端子排，如+111→A111→X1；(4)单元→连接器或端子排，如+111→S1。2.1 变量定义 每节车位置号从A01-A99，A为节车号。考虑到位置号细分，如A01.1和A01.2，假设位置号总数不超过300个。每个位置号下面的设备总数不超过1000，一般司机室设备总数最多，常规项目司机室连接器和端子排总数在150个左右。2.2 读取连接器和端子排信息不考虑二极管，读取类型为接插件装配的连接器和端子排。以第(4)种情况为例对读取流程进行说明，如下所示：(1)读取整车设备文件夹下的每一个变量X，若X的类型为单元(aucObjUnit)且X的子项数量不为0，则通过X的Name属性得到节车号(+号后面的第1个字符)，通过ReferenceName属性得到位置号(如+111)，随即遍历X的每一个子项Y，进入步骤(2)；(2)若Y的类型名称(TypeName)为接插件装配且X的注释不为二极管，则开始读取连接器或端子排名称(如XT111)、功能区号(如=11)。若Y的名称中包含=号，使用Mid函数读取=号后面的所有字符，即为功能区号。Y的ReferenceName属性包含位置号和名称，格式为+111 -XT101，通过Replace函数将位置号替换为空，得到-XT101；通过Y的Name属性得到接插件名称，如-X1。(3)通过计数器得到每个单元的数量和名称。后面填充路径时采用查表法进行匹配，即先匹配单元名称再遍历每一个子项。2.3 保存到Excel位置号和连接器信息存储在数组中，无法直接将数组的整列数据一次性写入到Excel中。如果逐个写入到Excel，将会非常耗时，故在创建了空的Excel文件后，将Excel中的空表格值写入到Variant变量R(x)，写入后调用的格式为R(x)(i, j)，将其赋给R(x)(i, j)，再整体写入到Excel。通过Format函数在文件名中加入导出的时间，每次导出名称不会相同。导出的连接器和端子排信息如图2所示，手动填写第E-K列。图2 导出的Excel文件3 Excel格式处理导出的数据放置在每个表格的A-L列。如果表格为自制或者在添加过程中按照司机室、客室等将数据拆分，则需要在读取前将数据汇总到A-L列，做成标准表格。图3 Excel格式处理流程格式处理流程如图3所示，在表格中加入CommandButton按钮，双击按钮触发程序。4导入连接器信息4.1 读取Excel路径EB集成的VBA没有读取文件路径的函数，需要自行定义，定义的函数调用了Windows API的GetSaveFileName和GetOpenFileName函数。4.2 读取Excel内容 通过Range函数将每一节车的路径信息直接赋给Variant类型的变量RD。重新计算每一个表格的行数。4.3 路径ID可以通过ID或Item编号的属性进行读写操作，但是Item编号可能随着属性顺序的调整而改变，故此处选择通过ID写入数据。常用的属性ID如表1所示。表1 常用属性ID及编号通过OpenWorksheetDirectEx读取线号数据，然后通过第4.4节的自定义函数读取连接点信息。4.4 提取线缆两端的连接点信息函数连接点信息在TargetAssociations属性中，但是该属性包含的子项不一定和连接点一一对应，需要通过Role属性判定，aucRolePin1Wire、aucRolePin2Wire分别表示连接点1和连接点2。一般来说，连接点1和连接点2的第1个字符就是位置号的+号，可以直接读取，此处考虑位置号在任意位置或位置号前有空格的情况。连接器或端子排的名称可能不相邻，比如+111 -M101 屏柜 -X1 1，此时需要依次读取-号的所有位置，然后通过连字符&将名称连接在一起。接着读取功能区，和第2.2节中的操作一样。由于线表中连接点1和位置号小于等于连接点2的位置号，此处需要根据位置号更改连接点顺序，确保连接点1的位置号小于等于连接点2的位置号。4.5 匹配连接点信息匹配流程如下：(1)通过连接点的位置号确定节车号z，读取RD(z)的变量个数；(2)匹配RD(z)中位置号，相同时读取该位置号包含连接器或端子排总数； (3)遍历所有连接器或端子排，当名称、位置号完全相等时开始填充路径，通过表1中的ID赋值。填充完后必须使用Call x.Store进行保存，其中x为打开的线号名。4.6 填充备用线路径备用线没有连接器1、连接器2的信息，只有线束号等信息，故匹配备用线线束号和已经填充了路径的线束号，相同时读取路径。通过OpenWorksheetDirectEx读取的是整车线号，如果直接遍历所有线缆，非常耗时，比如2车数据一般在1车数据后面，读取2车数据时，需要先和1车数据比对，增加了无用的时间。故需根据车型、位置号对线缆进行分类存储，比如+109的线缆全部放到数组1的第9个子数据集。匹配时，通过位置号确定对应的数据集，然后开始变量该数据集中的所有线束号，相同时读取对应的路径信息。4.7 案例验证导出的连接器和端子排信息的程序运行的进度条如图4所示。使用GetTickCount计算程序运行时间，常规城轨项目的程序运行时间在5s左右，符合要求。图4 导出连接器和端子排信息的进度条导出的Excel保存在C盘根目录，如图5所示，文件名包含项目名和导出时间。图5 导出文件注意，没有关联功能区的连接器也会被导出，如图6所示，人工填写路径信息，说明可以写也可以不写。图6 导出结果导入路径信息的进度条如图7所示。图7 填充路径的进度条和传统手动导入路径相比，手动录入路径信息到Excel的步骤相同，其他步骤均由程序自动完成，节省了大量时间。
国内在电气系统数字化设计应用方面起步较晚，现阶段电气系统设计受设计思想、软硬件等多方面因素制约，从原理设计，布线设计到工艺设计、设计与仿真以及设计与系统数据管理等层面上都存在脱节问题，限制了设计效率和质量的提高。目前在行业内应用的电气平台设计软件有Engineering Base（EB)和ELCAD等。本文阐述了EB软件数据库结构特点，提出了一种结构化数据的应用，使得单一结构化数据可以有效打通从标准化、原理逻辑设计到布线线表设计、工艺布线设计多个环节，保持高效的数据一致性。1 概述EB软件采用面向对象的数据模型结构，其所有的数据储存在共有数据库中，依据不同的任务场景以不同的形式显示，见下图1所示。图1 EB软件数据库2 结构化数据面向对象的结构化数据具有多面性，依据IEC 81346标准的第1部分和第2部分的定义，从4个基本方面描述其系统结构，即功能（=）、产品（-）、位置（+）和类型（%）。下图2就以一个接触器产品对象，从4个基本方面进行映射描述。图2 接触器结构化数据3 原理图设计原理图设计中使用单元位置、系统、名称以及类型分类来构造一个标准的电气设备代号，典型的设备代号构造见下图3所示。图3 电气设备代号构造类型定义见下表1所示。表1 单字母类型标识注：依据IEC 81346-2规定，I/O字母不使用。其余D/H/J/N/Z字母留作标准化备用。EB软件使用文件夹的管理方式对器件类型进行分类整理，结合EB软件的报表化属性管理的特点，针对每个器件类型均定义了独有的报表格式，以对话框的方式进行定义，以Excel格式的工作表进行输入输出。对话框定义的属性内容非常丰富，支持文本格式、布尔函数、VBA公式组以及二次开发助手工具等，见下图4所示。图4 类型定义对话框4 布线线表设计EB软件中器件类型命名与图形模板的命名一致即可内在关联同步。布线线表设计工作中的主要工作有布线端子排连接器等信息的添加以及布线线缆选型更改，使用基于电缆类型定义功能的工作表可以批量高效的进行线缆选型替换修改等工作，见下图5所示。图5 线表设计工作表5 布线工艺设计工艺设计阶段需对布线线表内容进行工艺内容完善补充，如器件的接线头规格、压接工具、接线工作执行班组等。使用EB软件的结构化数据的器件类型定义功能，可以关联器件的工艺属性，同步使用报表关联功能，可以直接在布线线表中完成工艺阶段的内容添加。工艺属性定义见下图6所示。图6 器件工艺属性定义
Engineering Base (EB)贯穿了车辆从原理、接线、线束设计到生产的整个过程，基于EB软件的电气设计平台进行城轨车辆整车布线线表设计是一种主流的趋势，通过梳理整个线表施工设计环节流程，总结了智能化线表设计的工作内容，主要包括原理图的数据清理、报表化的布线信息添加方法、布线原理图质量检查工具应用以及智能化布线路径信息添加，多个城轨项目应用验证表明可以有效提高线表设计效率及准确率。1 线表施工设计流程布线线表施工设计环节的流程见下图1所示。图1 布线线表施工设计流程2 原理图数据清理电气原理图交付后，在开始布线原理图施工设计之前需要对原理图数据进行清理。数据清理的步骤及原则如图2所示。图2 数据处理3 报表化布线信息添加基于EB软件的报表化的布线信息添加方式主要包括布线打断方案设计、线型信息添加、端子连接器的更改与替换等。3.1 布线打断方案设计基于打断点位与功能固化的思路进行接线打断方案设计，如车辆控制列车线在车端跳接端子排的打断点位应用以及跳接连接器的点位与其控制功能一一对应，表1为一个典型的平台项目控制列车线在车端的端子排连接器打断接线点位的关系表。3.2 线型信息添加线型添加主要是依托电线报表，依据布线接口的内容在报表中快速批量的添加线型信息及修改。在报表的材料（物资编码）列批量输入选型线缆的物资编码即可快速的填充及更新原理图线缆信息。图3 设备连接器电缆选型报表3.3 连接器端子排创建与修改布线连接器端子排的创建是依据屏柜/整车布线等专业的连接器及端子排的配置方案在EB软件中相应的建立布线数据。端子排的创建及修改依据端子排设计助手来完成，端子排助手设计界面见下图4所示。图4 端子排助手4 布线原理图质量检查原理图中的布线信息添加完成后需对布线原理图进行全面的质量检查。采用专用的原理图布线信息质量检查工具进行检查，检查项点可以在界面进行单独勾选，质量检查工具界面见下图5所示。图5 质量检查工具5 智能化布线路径信息添加基于EB 软件进行二次开发的智能化线表布线路径信息添加程序工作步骤见下图6所示。图6 智能化线表布线路径添加
模拟：预览让一切变得不同Engineering Base（EB）软件平台能够帮助工厂工程师尽快、真实地估算项目成本，并做出必要的决策，这一点早在2018年阿赫玛展上就为业界所知。当时，EB的模拟数据自动导入功能首次亮相。现在，AUCOTEC开发团队创造了一种可以进一步加快速度的方法。在起初的试点项目中，预览功能为每个模拟场景节省了近一个小时。节省多个周的人工劳动小贴士：2018年后，EB Plant为设计和运营流程工厂而开发的EB版本，包括了FEED功能（初步设计）。EB Plant还能将模拟数据高效地导入EB中，使某个方案的数据很快被整合到工艺流程图（PFD）中，并生成相应的工作表和物料平衡文件。单这一项功能就能节省数周的手工操作时间，避免了将工况转化为工程数据过程中可能出现的错误。由于手动完成这项操作的工作量如此巨大，应商迄今为止只“管理”了少数情况，永远无法确定提供最佳工厂设备。通往“最佳”的更快途径而这也恰恰是EB的目标所在：了解并评估不同参数或配方如何改变物质流量、设备和其规模，以最终获得计划建造的工厂的最佳效率、功能和成本配置。有了EB，几分钟就能按工况导入。只需按一下按钮，EB就能清楚地显示各种方案间的差异，不再需要费力又耗时的目视检查，这都是市面上其他系统所做不到的。更多的测试，更好的结果不过，当前系统还有进一步提升的潜力：可以进行的模拟越多，就越接近最佳的工厂设计。通常情况下，查看结果后稍稍改变参数，就能立即开始下一次模拟运行。AUCOTEC的开发团队与客户一起想出了一个解决方案，使模拟结果更快可见。新的预览功能为客户节省了数据导入的时间，只要进行了初始的基本导入，PFD和数据表就能显示未来工厂的基本情况。在此基础上的所有参数变化，如更高的流动温度、不同的压力或配方，都会直接显示在预览中，并一如继往地可进行比较。显示结果只需要数秒钟。以更高的质量更快进入市场这使得设计规划师和工程总承包商能够以极短时间确定系统的理想质量，并提供相应的配置。只有最终选定的方案才会被导入EB，且只需进行简化的阐述。所有这些加在一起，大大缩短了原本漫长的“上市时间”，同时也更快实现了可持续发展目标。
通过以数据为中心的模块化，在更短的时间生产更多装备在迈向脱碳经济的道路上，“绿色”氢既是能源也是希望。然而，目前对于氢气电解槽和氢气制备装置的需求，远远超过了工程和生产能力。德国软件公司Aucotec的全球战略主管Reinhard Knapp表示，通过数据为中心来实现更高效的模块化工程流程，可以显著缩小供需差距。无论是作为客运和货运燃料，还是作为工业设施中的能源载体，亦或是用于可再生能源的低损耗储存和安全运输，氢能可以解决与碳减排相关的诸多问题。除其他外，这种气体是在电的帮助下通过电解从水中产生的。如果电力是碳中性产生，它被称为“绿色”氢。Reinhard Knapp © AUCOTEC症结何在？理想是丰满的，但在实践中，我们缺乏全国性的氢气网络、移动燃料电池和能够使用氢气的工厂，最重要的是缺乏足够的绿色氢。按Knapp的说法，这是因为“市场上的电解能力远远不足以满足需求”。面对这样的现状，Aucotec为自己定下了使命，使电解厂制造商能够更快地提高产能。提高工程效率，实现更高发电能力除了改进电解技术，优化相关工厂设备的工程设计过程也能为此做出重要贡献。而且眼下这项工作迫在眉睫。Knapp称：“相关各方正在与我们接洽，希望尽快使产能倍增，为更多的电解槽提供更多的电力。”Knapp和Aucotec一致认为，以数据为中心的协同平台—— Engineering Base（EB）是解决这一挑战的关键。这位全球战略主管表示：“其面向对象的数据模型是提高工厂设备效率和敏捷性的基础，也是一种特别明确的模块化工程方式。”在工厂设备开发方面，许多市场参与者仍然为缺乏工具和数据模型所困扰，一些模型还需要手动完成中间步骤。这些新的设备制造商可能精通氢气技术，但在工程方面，他们正在进入未知领域。另一方面，许多有经验的机器和设备制造商出于习惯，仍在使用以文件为中心的工具，可这些工具通常是几十年前设计的，根本无法满足当前需求。面对转型所需的大量工作，这些制造商纷纷望而却步。Knapp认为，利用更先进的工程技术，这些制造商完全可以在氢能市场的扩张中发挥更大的作用。即使是那些必须改造其现有设备以使用氢能的运营商，也会因此受益。安全、同步、敏捷的跨学科工作Aucotec认为，现代工程是以中心数据模型为基础的。从第一个设备概念到调试，所有涉及的学科都在协同工作。所有的更改和添加操作，无论在何处进行，对于参与规划对象的各方而言，都应当具有可见性和可追溯性。因此，EB中设备、功能及其完整的关系网络上能确保模型一致型，为高效、敏捷的团队工作提供了坚实基础。“之所以能做到这些，是因为我们消除了容易出错的数据传输、重复输入以及复杂的协调程序。”Knapp强调说。可靠的数据质量除了使用户受益，对项目经理同样大有帮助：即使缺少扎实的系统知识，也能随时检索项目的当前状态。通过倍增来扩大规模总体的数据中心性对于模块化工程也带来了巨大的好处——这对于电解厂的规划者非常重要。他们倾向于按照产品来组织项目，并希望拥有可一键整合的高度标准化模块。毕竟，他们不能像化工厂那样简单地设计一个更大的反应器来提高产量，所以转而通过倍增模块来扩大工厂和产出。从数月缩短到数周EB已在汽车行业以及输配电领域深耕了数十年之久，从中学到了很多关于模块化的知识。除此之外，我们还推出了一款适合工艺技术的方案，许多大型EPC和运营商都在使用。其中就包括知名电解专家——托普索（Topsoe）。这家丹麦公司表示，得益于EB的以数据为中心的一致性，现在一些工作只需要6周就能完成。只需简单点击就能创建一个网络？谈到模块化工作，有两个方面是最基本的：一是各模块的创建及其可用性。二是将模块组装和联网，使之形成一个设备单元。在过去，当重用模块文档时，必须从各种特定于学科的工具中收集、复制和编辑大量论文，充其量是PDF。由于必须手动进行更改，单是部件的标记就十分繁琐，而且极易出错。EB的库包含了经测试模块的完整数字数据模型，包括所有电气、工艺和自动化数据信息，而不是来自各种工具的项目相关文件。与此同时，具有其他方案的可选项也被储存起来，用户可以通过典型管理（Typical Manager）对其进行快速配置和应用。Knapp说：“一旦在EB中设计出模块，90%的工作就完成了，将它们组装成所需的工厂设备几乎成了孩子们的游戏。”。只需选择模块，将项目放在一起——设备的名称自行调整——并进行更高级别的连接。模块及其连接无缝地融入了整体设备中。所有东西都在一个系统中，甚至控制系统配置。这方面的主要文档可自动生成。运用最新数字孪生，加速氢气适配对于将氢能作为能源载体的设备客户，模块化设计提供的帮助较为有限。然而，运营商当前正面临广泛的产业转型，迫切需要一款可靠的竣工文件系统，最好还配备可直接编辑的跨学科工设备模型，即数字孪生。EB可以直接在系统中开发，也可以通过迁移旧数据来实现这一点，通过接口对现有信息进行数字处理和升级。此外，该系统使数字孪生更容易通过其维护应用程序保持最新状态。毕竟，它的价值取决于数据的可靠性和最新性。常规计划经常会在学科专属领域，以红色条目的形式进行更改，但实际收效甚微。最好的方法是使用数据模型，持续“紧跟形势”。Knapp表示：“通过这种方式，即使在紧急情况下，也能立即获得可靠的信息。将时间花在真正重要的事项上凭借EB，无论是氢工厂，还是能源载体用户，都将获得更多的时间来完成以数据为中心的工程任务：在更短的时间内建造更多、更好的电解工厂；或者更快地建造更多适配氢能的工厂设备，以使用绿色氢运行，我们的环境也将因此受益匪浅！
加速迈向可持续发展气候中和、脱碳、碳足迹、可持续发展——这些流行词语如今与我们的生活息息相关。它们关乎我们的未来，同时也需要我们倾尽全力去实现。当前有越来越多的客户，无论新老，找到AUCOTEC，希望尽快提高其工厂的可持续性，或通过产品推动可持续发展。我们需要重新思考工程设计过程，而AUCOTEC拥有相应的方案：这是一系列切实可行的、经过验证的解决方案。推动二氧化碳减排AUCOTEC在刚刚结束的财年中取得了出色业绩，而可持续性方面的努力在其中起到了重要作用。销量新高和更强劲的订单增长不必多说。与此同时，各项目之间的关联性引起了人们的关注，表明各行各业都在认真对待二氧化碳减排问题，而AUCOTEC为实施这些项目做出了重要贡献。无论是电动车辆、正在运行的氢能转换装置、蓬勃发展的回收行业、更高产出的氢电解设备，还是电网扩建等——都为可再生能源的应用发挥不可替代的作用。而眼下时间紧迫，各行各业亟需行动，几乎各个领域都能看到AUCOTEC的Engineering Base（EB）平台的身影，为什么呢？开启交通运载新纪元先说电动车辆：内燃汽车的油箱只需要一个液位指示器，而电池系统则需很多控制装置。现代化的高压配电系统还需要先进的屏蔽和安全装置，这正是传统汽车的电池所缺乏的。为此需要进行布线，这无疑增加了布线系统的复杂性。相关流程需要调整，新的系统供应商需要整合。所有环节都必须在有限的人力资源条件下完成，同时量产的时间压力也在增加。自动驾驶趋势催生了众多传感器和控制技术。此外还必须考虑新的标准，确保各功能安全。其目的是使开发过程可追溯，避免系统性错误，为此数据分析必不可少。这是使用传统工具无法实现的，因为电气原理图无法提供自动评估所需的所有数据。在EB中每个元器件都可以添加任意数量的属性，且均可评估。EB以数据为中心的车载电源数据模型在整个研发周期中对所有参与者都是透明和实时更新，并通过网络服务（Web Service）缩短运行时间。开放性和灵活性使EB能够驾驭新的流程、标准和日益复杂的环境，并经得起未来考验。通过倍增来扩大规模电解器制造商追求的是另一个层面的增长。由于对氢气的需求不断增加，他们希望尽快为更多工厂提供更多兆瓦的氢气。然而与流程工业不同，反应器不能简单地通过增大尺寸来实现这一目的。制造商依赖高度标准化的“一键连接”模块，其输出可通过模块的倍增来扩展。这就是EB在高度模块化的汽车行业以及流程行业的重大项目经验中发挥作用的地方。一位国际知名的电解专家向EB证明，有了跨学科的数据平台，一些工作现在只需要六周就能完成，而过去需要六个月。这主要归功于EB具备跨学科的“数据之家”，使得提供完整的、经过质量验证的模块成为可能，这些模块也是作为跨学科的单元开发的。能源转型需要更复杂的网络只有当电解所需的电力来自可再生资源时，所生产的氢气才能被称为“绿氢”。但无论是用于氢气生产、其他行业还是家庭，都必须首先确保绿色电力供应。此外，电网运营商面临着巨大的压力，因为由于分散的能源发电，他们不得不大规模扩大网络容量，一个地区不是一个发电厂，而是数百个太阳能、风能或生物发电系统。同时，变电站技术在未来几年还将发生深刻变化，以绘图为导向的传统工具将不再适用。面对这些问题，EB的中央数据模型和数十年的输配电行业经验将进一步彰显其优势。可参见《Engineering Base 助力实现 BS|NETZ 的第三方业务》，了解为什么EB被视为电网扩容强有力的推动者，从而促进能源转型，甚至为新商业模式奠定基础。流程工业正在经历结构调整正如Namur前主席Wilhelm Otten博士所描述的那样，EB不仅在工程设计方面具有高节省潜力，还在整个工厂的生命周期内为流程工业提供高效支持。这一点非常重要，因为世界各地的改建工厂必须转向新型的能源、原材料和产品，以提高可持续性。例如，由于循环经济越来越重要，回收工厂预计将有相当大的扩张需求。要完成这些转换和扩展，运营商需要一个完整的新型数字孪生系统。Otten博士还解释了为什么理想的选择是EB，而不是特定学科的文件系统。
