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數(shù)據(jù)而非文件促進氫能工廠設(shè)備設(shè)計

2023/7/23 14:56:14

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在邁向脫碳經(jīng)濟的道路上，“綠色”氫既是能源也是希望。然而，目前對于氫氣電解槽和氫氣制備裝置的需求，遠遠超過了工程和生產(chǎn)能力。德國軟件公司Aucotec的全球戰(zhàn)略主管Reinhard Knapp表示，通過數(shù)據(jù)為中心來實現(xiàn)更高效的模塊化工程流程，可以顯著縮小供需差距。

無論是作為客運和貨運燃料，還是作為工業(yè)設(shè)施中的能源載體，亦或是用于可再生能源的低損耗儲存和安全運輸，氫能可以解決與碳減排相關(guān)的諸多問題。除其他外，這種氣體是在電的幫助下通過電解從水中產(chǎn)生的。如果電力是碳中性產(chǎn)生，它被稱為“綠色”氫。

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Reinhard Knapp ? AUCOTEC

癥結(jié)何在？

理想是豐滿的，但在實踐中，我們?nèi)狈θ珖缘臍錃饩W(wǎng)絡(luò)、移動燃料電池和能夠使用氫氣的工廠，最重要的是缺乏足夠的綠色氫。按Knapp的說法，這是因為“市場上的電解能力遠遠不足以滿足需求”。面對這樣的現(xiàn)狀，Aucotec為自己定下了使命，使電解廠制造商能夠更快地提高產(chǎn)能。

提高工程效率，實現(xiàn)更高發(fā)電能力

除了改進電解技術(shù)，優(yōu)化相關(guān)工廠設(shè)備的工程設(shè)計過程也能為此做出重要貢獻。而且眼下這項工作迫在眉睫。Knapp稱：“相關(guān)各方正在與我們接洽，希望盡快使產(chǎn)能倍增，為更多的電解槽提供更多的電力?！盞napp和Aucotec一致認為，以數(shù)據(jù)為中心的協(xié)同平臺—— Engineering Base（EB）是解決這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。這位全球戰(zhàn)略主管表示：“其面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型是提高工廠設(shè)備效率和敏捷性的基礎(chǔ)，也是一種特別明確的模塊化工程方式?！?/p>

在工廠設(shè)備開發(fā)方面，許多市場參與者仍然為缺乏工具和數(shù)據(jù)模型所困擾，一些模型還需要手動完成中間步驟。這些新的設(shè)備制造商可能精通氫氣技術(shù)，但在工程方面，他們正在進入未知領(lǐng)域。另一方面，許多有經(jīng)驗的機器和設(shè)備制造商出于習(xí)慣，仍在使用以文件為中心的工具，可這些工具通常是幾十年前設(shè)計的，根本無法滿足當前需求。面對轉(zhuǎn)型所需的大量工作，這些制造商紛紛望而卻步。Knapp認為，利用更先進的工程技術(shù)，這些制造商完全可以在氫能市場的擴張中發(fā)揮更大的作用。即使是那些必須改造其現(xiàn)有設(shè)備以使用氫能的運營商，也會因此受益。

安全、同步、敏捷的跨學(xué)科工作

Aucotec認為，現(xiàn)代工程是以中心數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的。從第一個設(shè)備概念到調(diào)試，所有涉及的學(xué)科都在協(xié)同工作。所有的更改和添加操作，無論在何處進行，對于參與規(guī)劃對象的各方而言，都應(yīng)當具有可見性和可追溯性。因此，EB中設(shè)備、功能及其完整的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)上能確保模型一致型，為高效、敏捷的團隊工作提供了堅實基礎(chǔ)?！爸阅茏龅竭@些，是因為我們消除了容易出錯的數(shù)據(jù)傳輸、重復(fù)輸入以及復(fù)雜的協(xié)調(diào)程序?！盞napp強調(diào)說?？煽康臄?shù)據(jù)質(zhì)量除了使用戶受益，對項目經(jīng)理同樣大有幫助：即使缺少扎實的系統(tǒng)知識，也能隨時檢索項目的當前狀態(tài)。

通過倍增來擴大規(guī)模

總體的數(shù)據(jù)中心性對于模塊化工程也帶來了巨大的好處——這對于電解廠的規(guī)劃者非常重要。他們傾向于按照產(chǎn)品來組織項目，并希望擁有可一鍵整合的高度標準化模塊。畢竟，他們不能像化工廠那樣簡單地設(shè)計一個更大的反應(yīng)器來提高產(chǎn)量，所以轉(zhuǎn)而通過倍增模塊來擴大工廠和產(chǎn)出。

從數(shù)月縮短到數(shù)周

EB已在汽車行業(yè)以及輸配電領(lǐng)域深耕了數(shù)十年之久，從中學(xué)到了很多關(guān)于模塊化的知識。除此之外，我們還推出了一款適合工藝技術(shù)的方案，許多大型EPC和運營商都在使用。其中就包括知名電解專家——托普索（Topsoe）。這家丹麥公司表示，得益于EB的以數(shù)據(jù)為中心的一致性，現(xiàn)在一些工作只需要6周就能完成。

只需簡單點擊就能創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)？

談到模塊化工作，有兩個方面是最基本的：一是各模塊的創(chuàng)建及其可用性。二是將模塊組裝和聯(lián)網(wǎng)，使之形成一個設(shè)備單元。在過去，當重用模塊文檔時，必須從各種特定于學(xué)科的工具中收集、復(fù)制和編輯大量論文，充其量是PDF。由于必須手動進行更改，單是部件的標記就十分繁瑣，而且極易出錯。EB的庫包含了經(jīng)測試模塊的完整數(shù)字數(shù)據(jù)模型，包括所有電氣、工藝和自動化數(shù)據(jù)信息，而不是來自各種工具的項目相關(guān)文件。與此同時，具有其他方案的可選項也被儲存起來，用戶可以通過典型管理（Typical Manager）對其進行快速配置和應(yīng)用。

Knapp說：“一旦在EB中設(shè)計出模塊，90%的工作就完成了，將它們組裝成所需的工廠設(shè)備幾乎成了孩子們的游戲。”。只需選擇模塊，將項目放在一起——設(shè)備的名稱自行調(diào)整——并進行更高級別的連接。模塊及其連接無縫地融入了整體設(shè)備中。所有東西都在一個系統(tǒng)中，甚至控制系統(tǒng)配置。這方面的主要文檔可自動生成。

運用最新數(shù)字孿生，加速氫氣適配

對于將氫能作為能源載體的設(shè)備客戶，模塊化設(shè)計提供的幫助較為有限。然而，運營商當前正面臨廣泛的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，迫切需要一款可靠的竣工文件系統(tǒng)，最好還配備可直接編輯的跨學(xué)科工設(shè)備模型，即數(shù)字孿生。EB可以直接在系統(tǒng)中開發(fā)，也可以通過遷移舊數(shù)據(jù)來實現(xiàn)這一點，通過接口對現(xiàn)有信息進行數(shù)字處理和升級。此外，該系統(tǒng)使數(shù)字孿生更容易通過其維護應(yīng)用程序保持最新狀態(tài)。畢竟，它的價值取決于數(shù)據(jù)的可靠性和最新性。常規(guī)計劃經(jīng)常會在學(xué)科專屬領(lǐng)域，以紅色條目的形式進行更改，但實際收效甚微。最好的方法是使用數(shù)據(jù)模型，持續(xù)“緊跟形勢”。Knapp表示：“通過這種方式，即使在緊急情況下，也能立即獲得可靠的信息。

將時間花在真正重要的事項上

憑借EB，無論是氫工廠，還是能源載體用戶，都將獲得更多的時間來完成以數(shù)據(jù)為中心的工程任務(wù)：在更短的時間內(nèi)建造更多、更好的電解工廠；或者更快地建造更多適配氫能的工廠設(shè)備，以使用綠色氫運行，我們的環(huán)境也將因此受益匪淺！

關(guān)于AUCOTEC: AUCOTEC以其近40年的行業(yè)經(jīng)驗，致力于開發(fā)面向裝備制造、工廠設(shè)備以及運載系統(tǒng)的數(shù)字化協(xié)同工程設(shè)計平臺Engineering Base（EB）。其行業(yè)解決方案涵蓋了從大型工廠的工藝、儀控與電氣系統(tǒng)，到汽車的模塊化線束設(shè)計等諸多領(lǐng)域。Aucotec用戶遍布全球，公司總部位于德國漢諾威，并在德國有六家分支機構(gòu)。在中國、韓國、法國、奧地利、波蘭、瑞典、挪威和美國設(shè)有分公司，同時依靠全球合作伙伴為世界各地用戶提供本地化支持。

AUCOTEC 網(wǎng)址：www.aucotec.cn

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