流程行业包括石油、化工、冶金、建材、造纸等行业， 流程制造过程为物质流在能量流的驱动和作用下，按照设定的“程序”例如生产作业指令等，沿着特定的“流程网络”做动态有序的运行，并实现多目标优化，不只是生产产品。其特点是产品种类固定、批量大、生产设备投资高且按照产品配置，并且涉及大量的物理化学变化，如石化厂的反应装置涉及三四百摄氏度的高温， 炼钢炼铁则需要高达1500到1700摄氏度的高温。

大量能源的集中使用造成石油、化工、冶金等流程行业的生产具有易燃易爆易腐蚀等特点，厂区输送能源的管道纵横，大型反应塔高耸入云，各类反应容器、换热器、蒸发器、加热炉、储罐、动力装备、自动化设备及各类安全装置遍布厂区。 这些行业的工厂建设工程浩大，安全设计等级高，自动化程度要求高，投资规模通常上亿，参建单位众多。

过去，很多工程建设的施工现场，工程进度数据不清晰不准确，比如设备、材料的到货时间，土建、电气、机械等专业施工进度等数据，主要依赖于项目负责人不断跟进项目现场施工、物料采购的进展情况。对于小型项目，项目经理经常通过电话或实地查看来了解现场施工情况；而对于流程行业工厂建设这类大体量项目，需要企业负责人不定期向总包方及分包商了解信息，分包商向施工现场各专业负责人询问，逐级汇报的信息到达企业负责人手里可能已经滞后、与现场实情不符了。

传统的工程进度协调会效率不高。 由于施工现场长期缺乏数据协同，导致施工停滞，只能由建设单位或建设单位委托项目总包方经常召开进度协调会，向各施工承包商、分包商、采购人员、库管、主要设备供货商了解设备、物料采购到货情况，与剩余施工计划是否匹配，不同专业施工计划有无冲突，施工质量是否达标及影响因素等等，每次会议长达半天甚至一天，效率不高，影响项目施工、企业投产。

另外，设计变更信息传达不及时影响施工。 设计单位可能会由于业主或供货商原因更换设备，发生图纸设计变更，但往往由于信息传达不及时，施工方的土建已经开始该设备基础的施工，就只能推掉返工。如果设计院、企业、施工方能够做到设计变更信息及时共享，那么就可以避免这一计划外的人工及材料成本支出，缩短施工周期，帮助企业按时投产生产。

在如今追求高效的信息化时代，企业（建设单位）及大中型项目管理者（工程公司） 迫切需要透明的工程现场数据，包括设计变更、来料进度及库存、各专业施工进度、物料及人工成本、施工质量、设备调试、试运行情况等。

数字化交付可以满足建设者们对透明数据的需求。 采用数字孪生技术构建工厂模型是工厂数字化交付的一种典型应用，它基于工厂对象自动识别设计变更、并叠加施工进展和库存、风险预警等信息，向各项目参建方提供透明的施工过程信息，可以降低一半以上的会议频率和时长，增强各方在项目实施中的协调性，减少冲突、规避风险，缩短项目周期。

数字化交付不仅在上述施工阶段可以控制项目周期，在项目竣工后的管理运维阶段也发挥巨大作用。 由于在项目的设计、采购、施工各不同阶段，会产生大量数据和文档，而这些信息在数字化交付实施前是孤立的，各种电子文档、图纸以目录方式存储在相关的服务器中，各专业、各阶段的数据完全脱离，业主在后期管理运维时，需要耗费大量人力跨部门、跨专业去寻找关联的基础数据，给工厂维护带来很多困难， 数字化交付可以从工程建设的源头——规划设计阶段来解决这一问题。

工厂数字化交付能够在工程设计阶段统一所有交付物的设计标准，实现基于平台的异地图纸会审，这是企业业主、设计院、工程公司多方数字化、集成化协同设计的目标之一，也是工程交付模式数字化转变的标志。不仅仅是设计阶段的交付物，包括工程实施阶段的采购信息、施工信息等一切与工程相关的数据和文档以关联的方式在数字化交付平台向业主展现，使业主彻底摆脱工厂基础数据查找难的烦恼， 为企业运维、改扩建、技改等管理决策提供支持。

通过数字化交付平台，可以帮助企业业主接收和管理服务方移交的数据资产，使企业从源头掌握工厂运行管理数据，并以此为基础实现工厂数字化，开展现代化的工厂运维管理及设备资产管理， 从而实现工厂全生命周期的数字化管理。

数字化交付在工厂的规划设计、建设和运维等各个阶段发挥着重要作用，对工厂的退役同样意义重大。 以化工厂的退役为例，只有数字化交付的数据模型足够详细和完整，其各种厂房、机械设备、管线、结构、电气设备等才能得到尽可能环保的拆除和处理；如果是核电厂，退役后的放射性废物处置同样需要前期的数据模型予以支撑。

数字化交付在流程行业的典型应用，也拓展了其他行业工程建设的数字化交付思路，其贯穿于企业建设全生命周期， 是提高企业精益化管理水平和生产力的重要途径。

交付的文档属于非结构构型数据，包括一些图形图片，图纸资料，如仪表回路图、产品合格证、安装操作说明书、关键调试过程记录等，与交付的数据一样，涵盖设计、采购、施工、试车全过程，各单位提交前，应按照数字化交付平台的文档格式要求,如.docx、.dwg等进行规范整理。

以工厂对象板式塔为例，它的交付数据和交付文档类型如图。

无论交付的是数据、文档或三维模型，它们都是以“工厂对象”为中心，建立关联关系，这些关联关系像人体的血液和筋脉，将分散的“肌肉、骨骼”——数据、文档和模型连接成一个充满活力的数字化虚拟工厂。

数字化交付的是工程建设过程中产生的设计、采购、施工的工程信息，即数字化静态信息，这些信息在工程建设阶段主要掌握在设计院和施工单位手中，通过数字化交付，企业可以数字化掌握、管理这些工程数据，建立工程数据中心，再加上企业运营后的数字化动态信息，包括管理数据（ERP、生产、销售、财务等），以及运行数据（DCS、PLC系统数据，如压力/流量仪表数据等），“动静结合”，形成智能工厂的建设基础。

数字化交付的内容纷繁庞杂，除了建设单位、施工单位、设备供货商等在工厂建设/运营阶段的海量数据信息、设计单位的各专业设计资料（包括图纸和三维模型），还要建立它们与工厂对象的关联关系，这项“庞大的工程”如何展开，从而使数字孪生工厂一步步崛起？可以从以下六步着手：

◉ 交付策略制定 ——交付策略主要确定以下内容：交付目标，参与方的组织机构、工作范围、职责；遵守的法规、标准；交付信息的组织方式、存储方式、交付方式；验收标准；质量管理方案；交付流程。

◉ 交付基础制定 ——交付基础包括工厂分解结构、类库、工厂对象编号制定、文档命名和编号制定、交付物规定、质量审核规定。以上交付规则是各单位（设计院、施工方、设备方、监理等）向平台提交信息的基础，就像不同国家持有各自语言在国内沟通交流，当做到一起开会时要使用统一语言大家才能听得懂一样，在交付平台这个会议场，各单位都应使用规范统一的数据形态进行数据流通。

◉ 交付方案制定 ——交付方案是对1和2流程内容的细化，除了交付范围、主体、方式、规则、验收等，还包括交付的具体流程、相关组织责任、不同单位或不同专业先后交付进度的约定，交付物质量的管控等等。

◉ 信息整合与校验 ——当各单位根据交付规则整理信息完成并提交后，需要对这些信息进行清洁梳理及质量检查，如冗余的数据去除，文档按专业归集、三维模型按平台要求的格式生成转换。所有收集上来的信息以工厂对象为核心，根据业务逻辑建立关联关系，信息的存储及关联关系的建立在数字化交付平台实现。以流程行业常用的工厂对象流量计为例，各单位提交上来的信息，包括它的设备编号、工艺属性、机械属性、仪表型号、设计文档、控制回路、供货商名称、采购信息、调试记录等，所有这些信息都属于流量计1000-FT-0008的信息家族，在平台上与流量计关联整合后，归档工程数据库，用户就可以根据权限查询浏览。

◉ 信息移交 ——各单位按方案约定方式和进度向业主移交信息，移交前应准备移交清单。

◉ 信息验收 ——业主依据移交清单、移交方案对移交信息进行验收，包括检查是否涵盖工程建设过程中设计、采购、施工各阶段的完整信息，工厂对象与信息之间的关联关系是否准确，交付信息与实体是否一致等等，出具验收报告。

在整个流程中，建设单位占据主导地位，负责统筹数字化交付的管理工作，如交付策略及交付基础的制定；具体的交付方案可以由建设单位制定，也可由第三方专业软件公司拟定，交由建设单位审定下发实施；信息的整合校验由第三方专业软件公司主导，建设方信息部门人员及施工单位资料员、技术员参与，共同实施，完成之后出具质量审核报告。信息的移交与验收则由建设单位组织，各参建方配合完成。整个流程过程及参与主体可根据项目规模及管理模式或繁或简，并不一概而论。而交付规则的制定是整个交付工作的基础，不可跨越，并应在项目建设初期就与设计院等参建单位沟通好交付规则内容（如三维设计软件版本），为后期交付实施铺路。

数字化交付平台是一个信息协同平台，它规范了工程项目各参建单位的信息形态，确保了数据的一致性，包括设计院的2D、3D模型，施工方的项目管理软件信息，设备方的设备参数、运行工况、试运行记录等等；同时，具有强大的兼容性及可扩展性，能够覆盖工程建设现场工艺、仪表、电气、机械、管道、钢结构、支吊架等多专业数据，容纳了生产运行中心集控数据，如泵状态、阀状态、压力、流量、扬程、温度等，管理类的ERP、销售、财务、运维数据等，工程数据中心的设计、采购、施工过程信息等，实现了物理工厂三维模型的可视化表达，真正构建了一个物理工厂建筑的“数字孪生”。

过去，一座工厂建设完工后的验收，交付的是一车车的图纸和文档资料，它们大多数的命运是在档案馆里沉睡，随着时间的流逝，它们的价值也在不断衰退。现在，在新崛起的“数字孪生工厂”里，一台设备的工艺仪表图纸、设计参数、设备拆解图、说明书、采购信息、安装方式、调试记录等等信息灵动活现，它的“前世今生”都一览无余，时刻以数字化调用方式待命！

在智能化工厂建设过程中，数字化交付是承前启后的关键一步。在设计、采购、施工各阶段多方的不懈努力下，工程建设取得物理工厂这一成果的同时，通过数字化交付，也收获了他的数字孪生兄弟，这对企业今后的智能工厂建设、改扩建项目开展、全生命周期管理等来说都是一项珍贵的数字资产。

基于此，企业在新建项目立项、可研阶段，打破旧思维，重新规划资本支出，尽早启用数字化交付这一工具，结合项目管理模式，确立数字化交付的人员组织，制定数字化交付标准，使数字化交付这项工作成为工程建设的一部分，与工程建设同期同步进行，推动全新水平的工程效率，为企业智能工厂的建设奠定基础。

海克斯康，数字化信息技术解决方案的全球领导者。与传统软件企业不同，海克斯康通过百家公司并购拥有行业领先的传感设备，以打破常规的方式获取、存储、分析和发布信息，其地理空间传感器可通过现实捕获技术将我们的世界以更加数字化的方式进行呈现，而工业传感器则通过捕获生产中的质量数据为制造和工程领域提供强大支持。基于先进的信息技术，海克斯康的解决方案为用户及合作伙伴带来了前所未有的改变及优化。

SmartPlant是海克斯康专门为工厂业主、工程公司（EPC）等工程建设者设计的通用基础平台，这个通用体系结构使数据结构、格式、数据在系统间转换的协议标准化，用较低的成本提高了协同工作的能力。SmartPlant Foundation为工厂建立一个全面的电子化数据库，包括其结构、属性部件、设备和文件，涵盖了工厂设计、建造、运营、维护等各个阶段，能够从工程设计开始到工厂退役之间的整个过程有效管理工厂。SmartPlant Foundation能够提高工程项目和工厂运营信息的有效性、完整性、准确性，其最终结果是生成可以贯穿整个工厂生命周期的工厂信息资产，有助于做出实时的商业决策，从而降低费用、提高质量和可靠性、缩短项目周期和工厂停工时间，解决工厂整个生命周期中的安全和环境问题。

AVEVA 剑维提供创新的工业软件，借助一系列完善的软件解决方案和专业知识，推动石油化工、建筑、船舶，公用事业等复杂行业的数字化改革，以优化这些行业（流程、批量和混合行业）的工程、运营和性能。其广泛的软件解决方案组合涵盖了全球许多主要行业的整个运营生命周期。AVEVA坚持开拓创新，赋能行业领导者优化价值、效率和可持续性。施耐德电气工业软件公司和 AVEVA 剑维软件已合并成为英国上市公司 AVEVA Group plc。

AVEVA 剑维的解决方案 AVEVA Instrumentation是一款针对数字化交付功能强大的软件，具有用于原理图设计和控制系统映射的广泛功能，以及简单而又高级的图形界面，可在安全的软件环境中轻松完成系统的工程设计、安装和配置。该软件还具有共享数据库，不同系统的多个不同用户可以同时在单个项目上进行协作，程序功能的定制可根据用户的需求完成。

西门子数字化工厂集团旗下机构Siemens PLM Software（2019年并购更名为西门子数字工业软件Siemens Digital Industries Software）是全球领先的产品生命周期管理(PLM)和生产运营管理(MOM)软件、系统与服务提供商，智能制造整体软硬件整合解决方案提供商。

西门子的一体化软件解决方案 COMOS，覆盖从工厂前期建设的一体化工程设计到数字化移交，再到后期生产的一体化运维管理全生命周期。

在设计阶段，COMOS FEED是一个多专业集成的设计软件，基于统一的数据库，无论是工艺、电气还是自动化相关的设计，各个专业设计人员都可以统一在平台上协同完成，大大缩短开发时间，降低成本并提升设计效率，提高规划水平。

在工程建设阶段，COMOS记录了设备、管道、仪表等所有工程信息。所以，COMOS 的最终成果并不是一沓手写图纸或电子文档，而是一个完整的共享数据库。西门子将该数据库移交给企业，完成“数字化交付”，而这也恰恰是一体化运维的第一步。

在企业运营阶段，COMOS 还是一个数字化、智能化的运维平台，为真实世界中的设备构建了虚拟世界里的“数字化双胞胎”，即设计图中的每一个图例都和现实设备一一对应，当工厂投入运行之后，基于安全独立的工业互联网，企业能够通过统一的数字化平台连接、控制和管理所有的工艺设备和生产设施。

北京互时科技成立于2011年，是业界领先的工业软件产品、数据服务与整体解决方案提供商，工业互联网产业联盟数字孪生特设组副组长单位。

在数据服务领域，互时科技历时多年打造了一支专业化团队,提供数据治理、数字化交付、数字化重建、测绘建模、工艺机理建模等一系列数字化服务，帮助企业构建数字孪生体。

成立以来，互时科技持续为多个行业龙头企业提供优质系统级软件产品和专业数据服务，系统级软件包括研发设计类软件（Sim PSO稳态流程模拟仿真、Smart P&ID、3D管道布置设计、在线设计审查、集成化设计）、工程建造类软件（4D精益管道施工管理、4D精益压力容器焊接管理、工程数据中心）、生产运营类软件（融合仿真培训、仪表管理系统、电气管理系统），在设计集成、精益施工、数字化交付、数字车间和数据治理等专业领域有大量成功案例，为流程行业打造基于数字孪生的工业软件生态圈赋能。

RZON 4D精益施工系列软件，是覆盖施工业务全要素、全过程和全参建方的协同作业平台，利用数字技术结合工业 Know-how 提升施工作业效率和质量。软件能够解析数字化设计文件，自动构建三维模型，智能生成工作包和材料计划，提升扒图扒料、施组计划编制等关键业务效率数十倍，并结合移动端有效控制施工进度。软件内置石化、核电等行业规范，通过自动组批、智能识别超资质焊接等功能保障施工质量。软件支持多维实时报表，全方位掌握施工进展，高效决策。

图12 4D管道施工管理系统（图片来源：北京互时科技）

数字工作台OneHit面向业主设计，能够接收三维数字化设计成果，基于AI技术自动识别非结构化工程图纸，自动聚合各类结构化数据和非结构化文档，在物理工厂建设期同步构建一个数字工厂，为业主的生产准备和运营构建高质量数字底座。同时，软件自动生成面向运维管理和监管的台帐表单，自动初始化各类IT系统，提升企业管理效率。

图13数字工作台OneHit（图片来源：北京互时科技）

北京绥通科技发展有限公司致力于提供流程行业三维数字化、数字孪生解决方案，是该领域处于领先地位的解决方案提供商。绥通科技的三维数字化平台将工厂大量的设计、工程、运营维护数据转换为可视易懂的可操作信息，重塑企业以及相关方服务与数据的交换模式，打造全新的智能生产生态系统。

绥通科技利用创新的虚拟现实技术创建的一体化三维数字工厂模型便于设备检维修，实现了空间信息服务、装置管理、设备拆装、巡检管理、生产工艺流程培训等功能。在生产运行管理方面，可根据不同的压力、温度、介质等划分不同的工艺管理单元，在三维数字化工厂建立重点工艺参数、质量数据监控操作、管线吹扫方案、盲板抽加管理设计等窗口，提高管理效率及安全管理水平。

北京达美盛软件股份有限公司是一家工业数字孪生底座提供商，致力于通过自主可视化、轻量化核心技术，基于工程和运维一体化数据，为客户构建“数字孪生 (Digital Twin)”，打造全寿期资产管理与价值提升解决方案。

达美盛是国家高新技术企业、中关村高新技术企业、《工程建设标准化》理事会理事单位、《煤化工工程数字化移交规范》主要参编单位；且为PCA、FIATECH、USPI-NL等国际组织核心成员及CFIHOS组织成员单位；其通过了ISO9001、ISO20000、ISO27000、ISO14000、ISO45001等系列管理体系认证以及能力成熟度模型集成CMMI3认证，并采用了ISO15926/ISO10303等国际主流标准，整合物联网、云计算、大数据、虚拟现实等核心技术，兼容主流的PIM（Plant Information Modeling）及BIM标准，保持与国际标准的高度兼容。

达美盛的数字化解决方案遍布企业全生命周期，包括工程设计阶段、采购招标阶段、施工建设阶段、运维投产阶段。其全资子公司四川达美盛工程设计有限公司在工程设计行业服务十数年，为设计院、中小型工程公司、撬厂等相关单位提供二&三维设计服务工作，针对部分撬装项目，已具备提供整撬供货服务的能力。为响应国家发展改革委 “数字化转型伙伴行动”倡议，实现数字化转型，结合公司业务需求，达美盛工程增设数字化实施室，为企业提供数字化移交、数据治理以及数字化恢复服务。