引言
流程工厂（炼化厂、电厂、海洋生产装置、输变电网等）作为资产密集集大成者，随着社会和政商对可持续发展、效益、安全、环保等更高的要求，流程工厂业主迫切需要通过科学管理迎接这些挑战，而信息化可以有效提升科学管理水平。信息资产是支持流程工厂生命周期活动的信息资源，一般以对象化、结构化、可视化形式围绕工作（活动）、系统/设备/部件/建构筑物功能对象、物资材料、图纸文件模型等作为基础数据存在。如果缺乏以对象化、关联化、支持全寿期配置管理的基础数据，现有的各个信息化系统都只能是静态的、陈旧的、孤立的，无法发挥出他们应有的作用。信息资产的充分整合、合理利用，是夯实信息化基础、深化信息化应用的必要手段，是使企业在管理手段和经济效益上获得长足发展的基石。
WIZ SOLUTION概览
从创立公司开始，鹏锐技术就确定了以服务业主为核心的发展思路，鹏锐技术针对业主运维的需要，开发了WIZ系列产品，其中骨干产品有：
• WIZ PLANT Hub 三维数字化信息管理平台：实现数据整理与聚合，将之前分散在各类图纸、文档中的设计、施工、运营数据有机地整合，为后续应用提供数据基础。基于ISO 15926国际标准设计的三维数字化信息管理平台，具有很好的兼容性和可扩展性。
• WIZ WORKBENCH 一体化工作平台：在整合数据的基础上，通过开发和嵌入第三方系统，一体化工作平台为业主日常运维提供工作平台，将之前需要在多个隔离的系统中多次操作才能完成的工作，整合到更为便捷的工作流中完成，数据和文档随工作流进行流转。
• WIZ DATA企业大数据平台：基于大数据技术，机器学习等前沿技术开发的企业大数据平台，是鹏锐技术为业主运维系统提供的智能助理，并将成为日后智慧工厂的大脑。企业大数据平台可以处理每天数十亿条生产运行数据，通过自主学习，实现最优工况推荐，设备异动报警等常规控制手段很难做到的效果。
• WIZ VR三维虚拟仿真验证平台：通过自主研发的数据结构和显示引擎，三维虚拟仿真验证平台为日常运维操作提供人性化的人机交互界面，降低学习难度，提高学习效率。同时也为业主提供多维度查看设施运行状态的手段，实现“行动可视化”。
• WIZ BOX智能盒子：这个产品是采用先进的物联网技术（IoT）开发的数据采集硬件设备，可以在不需要重新布线的前提下，实现常见设备操作状态参数的采集，包括温度、振动、变形等，为企业大数据平台增添所需的数据源。现场人员随身佩戴定位模块可以实现人员定位的需求。
WIZ PLANT Hub 作为鹏锐技术智慧工程解决方案的基础，在此为大家做详细介绍。
2.WIZ PLANT Hub 研发背景：全寿期信息资产及智能数字工厂
信息资产是可用于支持流程工厂全生命周期活动的信息资源。数字工厂也称为“虚拟工厂（Virtual Plant）”，是结构化、对象化、智能化的流程工厂信息环境，是由数字化信息技术和流程工厂资产信息库等信息系统形成，包括数据、数据库和电子图纸文件，并全面覆盖工作（活动）、系统/设备/部件/建构筑物功能对象、物资材料等。
流程工厂系统、设备复杂，从立项到最终退役周期漫长、干系人多，以单体最复杂的流程工厂装置——核电站为例，投产后寿期为60年，从立项到投产往往另需要10年左右，单个核电站机组涉及60余个设计专业、1500张P&ID、60,000张单管图。流程工厂全寿期中需要维护的物理资产和对应的信息资产体量不容小觑。
业主投资的信息资产与物理资产同等重要，一个工厂的建设、运维和管理离不开信息资产的支持，目前企业对信息资产的采集普遍缺乏有效手段，信息资产的低质低效严重影响了业主对工厂的科学管理。业主也无法形成有效的知识积累，从而使管理主要依靠经验管理。一旦有经验人员离开则工作效率和质量大幅降低，无法保障可持续健康发展。据NIST（美国国家标准技术所）统计，工厂全生命周期中超过40%的人工时、非计划停车时超过50%的维修时间用于查询和验证信息；如果业主没有在设计建设期及时地有效采集技术信息，那么在运行维护期将最少浪费14%的总运行费用。
对信息资产的高质高效地管理，是国际公认的实现企业或项目管理差异化的重要途径。信息资产一体化采集和管理可以方便地记录工程在全生命周期中的各种经验，并自然形成信息资产结构化及知识积累，同时避免对信息资产的重复投资、重复建设和重复维护，为在建工厂、运行中的工厂以及未来的新工厂提供科学投资参考和有效管理依据。企业成功建立并运行一套信息资产可用性管理系统，是企业达到国际先进能源企业管理水平的重要标志之一，也是有效采集已投资的信息资产的必要手段。
从上世纪80年代末开始，国外流程工厂行业特别是能源企业各业主已经意识到了需要集中管理资产基础信息，并对其进行结构化、对象化，以支持全生命周期各项活动，并开始建立统一功能对象信息库（数字工厂的一部分），以支持或集成资产全生命周期中不同生产活动需要的信息系统的研究和实践，从业务角度已经形成了一定“先发优势”，也总结出如数字工厂可支持工厂全生命周期信息采集、互用、集成、管理和专业应用；干系人可以根据权限获取工厂设计建设和生产运行全生命周期信息（图纸文件、数据和模型及之间关系）；为实现“从业务中来、到业务中去”及“信息”到“知识”的转化打下基础，提供各种层次的支持，实现知识有效交流和共享以发挥其倍增效应；更好地实现“知己”，使原本独立存在的图纸文件发挥更大的信息价值。用户能从多种维度、多个侧面、多种综合程度查看信息，了解信息背后的规律，识别和提炼有价值的信息，从而辅助最终的正确决策等提升效益。以此为基础，进一步结合工业自动化技术，特别是近年来涌现的大数据、物联网、虚拟现实、移动互联技术，可以真正实现智能数字工厂，有可能最终实现无人工厂。
3. WIZ PLANT Hub 遵循的标准：ISO 15926
信息资产是否基于一个公开的数据模型，是判断一个数字工厂能否在流程工厂基建和运维全生命周期中真正有效应用的重要标准。如果不是基于公开的数据模型，很难从结构上保证实现信息互用，而信息互用是信息资产的核心特征。随着大数据技术的推广应用，如何将异构数据进行整合也有赖于统一数据模型的支撑。
流程工厂唯一的数据模型ISO标准，是由能源业主发起、于2003年发布的“ISO 15926.2 工业自动化系统与集成工厂（包括石油和天然气生产设施对象）生命周期数据集成第2部分：数据模型（Industrial automation systems and integration -- Integration of life-cycle data for process plants including oil and gas production facilities) Part 2:data model）”。
ISO 15926通过“分类”定义工厂对象，通过“关系”形成完整工厂模型，通过对象分类和关系来描述工厂全寿期的各项活动，如图1所示：
以在所有流程工厂都有的泵与管线连接为例，如图2所示：
全寿期中资产情况不是静态的，ISO 15926区别于非流程工厂行业数据模型的一个重要特点是采用了时间部件（Temporal Part）描述了“物”（包括但不限于工作/活动、功能对象、物资材料等）之间在工厂全生命周期的变更关系，如下图所示的“功能对象”（如逻辑设备）和“物理对象”（如物理设备）间变更关系建立。
这些动态变化是工作的产物，ISO 15926通过活动（Activity）表达，如下图所示的资产分级工作。
以上简要说明了ISO 15926的原理，如前所述，流程工厂作为资产密集的集大成者，实际情况是比较复杂的，ISO15926对此进行了全面的覆盖，以常见的资产管理为例：一台电机，从库房到现场，从一个工艺位置到另一个工艺位置，还可能有资产的借出借入。如果用ISO 15926来表达，可以分解为：
• 一台电机：ISO 15926通过其分类定义；
• 从库房到现场：ISO 15926通过其和位置的关系定义；
• 从一个工艺位置到另一个工艺位置：ISO 15926通过其和功能对象的关系定义；
• 资产的借出借入：ISO 15926通过其和状态的关系定义；
• 其中的变更配置管理：ISO 15926通过时间部件（Temporal Part）定义。
限于篇幅，本文不做展开介绍。ISO 15926还在不断发展，2007年发布了“第4部分：参考数据字典”并于2010年进行了修订，2011年发布了“第8部分：分布式系统集成应用方法：网络本体语言（OWL）应用”，提出了基于OWL［Web Ontology Language，是“语义网（Web 3.0）”的重要使能技术］的数据互用格式。图5和图6是ISO 15926的上层本体和全生命周期继承示意，对ISO 15926感兴趣，希望应用或推动相关标准发展的伙伴可以随时联系鹏锐技术。
4.WIZ PLANT Hub 综述
4.1.定位及概述
鹏锐技术基于ISO 15926标准设计开发了WIZ PLANT Hub 鹏锐三维数字信息管理软件，需要澄清的是其中的“三维”是为了突出WIZ PLANT Hub 的可视化能力。以下简要介绍WIZ PLANT Hub 。
WIZ PLANT Hub 是为大型能源相关企业提供的工厂信息资产管理解决方案。WIZ PLANT Hub 以工厂资产对象如设备、仪表、管道为核心，以工厂设计建设和运行维护全生命周期中产生的图纸文件、数据、逻辑/布置模型等技术信息为基础，基于ISO 15926等国际标准/最佳实践建立资产对象与100%技术信息的关联关系，以及资产对象之间的关联关系，从而形成真正完整的智能数字工厂并对工厂全生命周期中的各项活动提供有效支持。WIZ PLANT Hub 可以满足业主对信息资产的采集、互用、集成、管理、专业应用等需求，并使信息资产在工厂全生命周期的各项应用中不断增值。WIZ PLANT Hub 可以帮助业主高效高质地建立兼具国际化与企业自身特点，7天x24小时实时在线的工厂信息资产数据仓库（“数字工厂”）。WIZ PLANT Hub 可以伴随工厂全生命周期，为业主投资决策和各类管理提供终生信息服务，为立项、设计、采购、建设、调试、交产、运维、安全、培训、技改、退役等各环节特别是节能减排、安全生产等提供科学的信息依据和高效高质的信息支持，使业主在投资得到一个物理工厂的同时，同步自然采集信息资产并集成管理，从而得到一个智能数字工厂，并在运行中不断交互使用和增值，帮助企业提升核心竞争力，促进创新，实现全面的可持续发展，有效提高国际化管理水平。
WIZ PLANT Hub 系统应用示例图
WIZ PLANT Hub 基于Web Service的扩展示意图
4.2.架构
WIZ PLANT Hub 采用最新主流计算机技术。系统基于数据访问层、业务逻辑层、表现层三层架构，拥有多项自主/可控核心技术。WIZ PLANT技术架构原理为在资产对象标准化定义基础上，建立资产对象和图纸文件、数据、模型之间关联关系（“热点关联”），和资产对象间关联关系（“逻辑关联”），并在此基础上进行对信息的权限、版本、状态等综合配置管理。WIZ PLANT Hub 充分开放，提供包括基于Web Service在内的各种开放的扩展和集成。
WIZ PLANT Hub 支持管理的流程工厂全生命周期信息示意图
4.3.典型功能简介
4.3.1.多角度工程对象查看及展示
WIZ PLANT Hub 平台支持根据通过配置的方式，把系统中的数据按照客户自定义的层次结构进行重新组合。例如按照系统文件存储的结构、设计阶段、专业、文档类型等各种方式进行展示。多角度的工程对象查看及展示，可以使客户更直观地从多角度了解当前工厂内各种类型的数据，也使得用户查找数据时更方便。
4.3.2.统一的数据调用接口
WIZ PLANT Hub 先进的架构及设计理念决定了其具备统一的数据调用接口的特点。系统基于SOA架构，可以实现跨平台及语言的接口调用方式。这为实现工程全生命周期内各系统进行无缝的集成奠定了基础，为从其他例如ERP、EAM、MIS、SIS等外部系统或平台的调用提供了集成基础。
4.3.3.二三维模型导航查看
二三维模型的导航查看是WIZ PLANT Hub 最基础的功能，系统支持当前国内外主流二三维设计软件的成果浏览。各平台的数据均可以通过数据发布，形成轻量化、无损的数据查看格式。用户可以在三维模型中进行选择、平移、旋转、居中、隐藏等模式的操作。系统支持点到点测量、点线测量、角度测量、轴距测量等测量方式；系统支持在线浏览工程全生命周期内各类图纸文档，包括但不限于PDF、Word、Excel、DWG等格式；对于图纸的操作，系统支持AutoCAD风格的操作方式，可以通过鼠标滚轮进行图纸的缩放，支持鼠标中键对图纸进行拖动。
4.3.4.二三维在线协同标注
WIZ PLANT Hub 平台支持二三维在线协同标注，同时标注结果可以进行保存以及查询。企业可以与设计院及施工方在平台上对设计及施工进行协同。改变了传统通过纸质文件传递、电子邮件等方式。允许参与到项目的各方在一个平台中，直观准确地进行交流，在提高效率的同时，极大地降低了由于各项目参与方通过传统邮件、电话、及纸质文件带来的信息传递不及时及误解的可能性。
4.3.5.结构化的数据检索
系统支持结构化的数据检索，当在系统中对工程对象进行检索时，系统可以将搜索结果按照用户定义的结构化方式进行展现，如将搜索结果按照类别进行分别统计及展示。用户可以通过结构化的检索结果进行快速的定位，提高了用户检索的效率及准确度。
4.3.6.版本控制
WIZ PLANT Hub 提供完备的版本管理功能，用于存储、追踪工程对象（包括各种三维模型、二维图纸、厂家资料和工程对象）的修改历史。在WIZ PLANT Hub 中有ID、版本、ContextID三个因素决定了工程对象的唯一性；如果两个对象ContextID相同但版本不同，系统会自动识别为两个有版本关系的独立对象，系统中默认显示对象的最新版本；同时用户可以自定义版本号，对不同类别的文档和工程位号采取不同的版本控制机制，提高版本控制的灵活性。
4.3.7.报表定制及浏览
WIZ PLANT Hub 系统提供了强大的报表定制及展示引擎。企业可以在平台中通过定制的方式生成各种类型的报表，包括折线图、柱状图、散点图、K线图、饼图、雷达图、地图、和弦图、力导向布局图、仪表盘以及漏斗图，同时支持任意维度的堆积和多图表混合展现。强大的报表系统可以降低企业在报表定制时的难度，同时减少企业花费在报表定制上的时间。通过形象生动的报表展现，用户可以一目了然地看到当前项目的运行状态，为客户的科学决断提供依据。
WIZ PLANT Hub 支持各种图标的定制及展示示例
本篇文章内容为“WIZ PLANT Hub - 基于 ISO 工业数据标准的全寿期平台”产品介绍的上篇内容，欲了解更多关于“WIZ PLANT Hub ”的信息，敬请关注“鹏锐技术”下期推送的精彩内容。
背景资料：
ISO TC 184 / SC 4工业数据技术分委员会
ISO TC 184 / SC 4（ISO – 国际标准化组织，TC 184 -自动化系统与集成技术委员会， SC 4 - 工业数据分技术委员会）是负责工业数据的国际标准组织，负责制定和维护整个生命周期中定义和管理工业资产数据的ISO标准。其工作范围包括针对信息的定义、集成和质量管理的标准化，所针对的信息是共享、交换和获取于这三种情况的产品在其全生命周期中的定义、描述和分类，工业管理及运行，支持自动化系统所需的信息。至本文出版，ISO TC 184 /SC 4有包括中国在内的16个参加会员国，11个观察会员国，已发布742份ISO标准，正在编制26份ISO标准，其发布的知名标准包括：
• ISO 8000, Data quality 数据质量
• ISO 10303, Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange (STEP) 工业自动化系统和集成 - 产品数据表达和交换（STEP）
• ISO 15926, Industrial automation systems and integration - Integration of life-cycle data for processplants including oil and gas production facilities工业自动化系统和集成 - 流程工厂（包括石油和天然气生产设施）生命周期数据集成
ISO TC 184 / SC 4下设14个管理和工作组，和流程工厂相关度较高的工作组为：
• ISO/TC 184/SC 4/WG 3 Oil, Gas, Process and Power 流程工厂
• ISO/TC 184/SC 4/WG 12 STEP product modelling and resources STEP产品模型和资源（和流程工厂相关度较高的是其图形格式部分）
• ISO/TC 184/SC 4/WG 13 Industrial Data Quality 工业数据质量
• ISO/TC 184/SC 4/WG 22 Reference data validation team 参考数据验证小组（一般与WG3共同工作）
ISO TC184 / SC4另与ISO / TC 59 / SC 13成立了联合工作组JWG 12编制开发建筑数据相关标准，如BIM（建筑信息模型）相关的IFC（Industry Foundation Classes，工业基础分类）标准等。
ISO TC 184 / SC4对口国内SAC TC159 / SC4全国自动化系统与集成标准化技术委员会工业数据分技术委员会。
您可以通过以下方式了解更多鹏锐技术详情：
☆请登录鹏锐技术公司官网：www.wiz.top
☆请致电鹏锐技术热线电话：0755-82776311
☆请扫描上方的二维码，关注鹏锐技术公众号
☆请微信公众号查找“鹏锐”关注鹏锐技术