面對(duì)博祿公司150?萬噸/年裂解綜合體的難度大、時(shí)間緊等培訓(xùn)挑戰(zhàn)，華康達(dá)憑自研 AI-HiaVR? 技術(shù)，在AI賦能開發(fā)效率提升方向上再次交出驚喜答卷，開創(chuàng)性將設(shè)計(jì)三維圖紙“一鍵翻譯”為高精度 3D 模型，精度高于99%，效率提升數(shù)十倍，為博祿 1-己烯裝置交付業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的三維數(shù)字孿生系統(tǒng)。三維模型已一次性通過 MAT 與 FAT，客戶隨即追加 30?% 范圍并給予高度評(píng)價(jià)。

華康達(dá)三維模型的流暢度和功能性遠(yuǎn)超同期供應(yīng)商。

——Borouge 1-Hexene 

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人

項(xiàng)目背景

阿聯(lián)酋Borouge（博祿）公司，是阿布扎比國(guó)家石油公司與北歐化工股份公司成立的合資公司，該公司是世界級(jí)的聚合物產(chǎn)品供應(yīng)商，擁有領(lǐng)先的塑料工藝技術(shù)和世界一流的生產(chǎn)設(shè)施。

項(xiàng)目緣起：

Ruwais“超級(jí)基地”對(duì)3D的新要求

博祿公司目前正在阿布扎比的Ruwais工業(yè)園區(qū)建設(shè)一個(gè)150萬噸/年的天然氣裂解裝置（博祿4號(hào)綜合體）。該綜合體由多個(gè)工藝裝置組成，其中包括一套采用Axens AlphaHexol?工藝技術(shù)的己烯裝置，該裝置屬于巨型裝置、流程耦合深、事故后果重，而目前從試車到商業(yè)運(yùn)行時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求極為緊迫，為保證“零傷害 · 零停工”的目標(biāo)定位，項(xiàng)目將面向博祿1-己烯裝置的工藝設(shè)計(jì)、裝置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)管線的布局、裝置操作規(guī)程、裝置生產(chǎn)故障處理的應(yīng)急預(yù)案等內(nèi)容定制開發(fā)一套具有虛擬現(xiàn)實(shí)裝置現(xiàn)場(chǎng)仿真操作功能的數(shù)字孿生系統(tǒng)，保證所見即現(xiàn)場(chǎng)，讓每位操作人員在VR虛擬現(xiàn)實(shí)中得到充分試煉，達(dá)到上崗目標(biāo)。

傳統(tǒng)三維建模的瓶頸

以往，EPC設(shè)計(jì)院經(jīng)常把STEP、IGES等模型交給外包團(tuán)隊(duì)手工減面，而后在PDMS與Unity之間來回格式轉(zhuǎn)換。這個(gè)過程不僅需要在10萬余件設(shè)備和近百公里管線中逐件刪減曲面、調(diào)整材質(zhì)，并且所有碰撞組與工藝邏輯都要人工重建。若設(shè)計(jì)文件中稍有細(xì)微變更，模型幾乎要全部重做，導(dǎo)致MAT、FAT階段返修率高達(dá)25%，嚴(yán)重拖慢項(xiàng)目節(jié)奏。

為解決上述問題，華康達(dá)借助以往AI組態(tài)智譯經(jīng)驗(yàn)，再次聚力開發(fā)出AI效率提升工具：AI-HiaVR?平臺(tái)，AI 大模型在數(shù)字孿生建模中缺乏先例，華康達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多輪探索將P&ID、等距圖（ISO）、BOM和E&I圖紙全部喂入語(yǔ)義解析引擎，通過內(nèi)嵌的深度學(xué)習(xí)模型精準(zhǔn)識(shí)別管號(hào)、規(guī)格與位號(hào)，并調(diào)用自建的參數(shù)化設(shè)備庫(kù)，十小時(shí)內(nèi)即可輸出精度高于99%的3D幾何體。隨后系統(tǒng)自動(dòng)將三維坐標(biāo)與P&ID回路綁定，生成USD/gLTF等“VR即用”格式，再無縫掛接CORYS IndissPlus?工藝仿真，最終呈現(xiàn)出沉浸式的“三維現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)字孿生界面”：畫面中每一次閥門開啟、泵啟動(dòng)，背后都有實(shí)時(shí) DCS/SIS 信號(hào)驅(qū)動(dòng)，學(xué)員戴上頭顯、握住手柄甚至穿體感背包即可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)沉浸式體驗(yàn)，完成日常操作、事故處置和安全培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)“進(jìn) VR 即進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)”的培訓(xùn)目標(biāo)。

創(chuàng)新與突破

與傳統(tǒng)手工建模相比，AI-HiaVR?把10萬對(duì)象的建模時(shí)間從480小時(shí)降到數(shù)十小時(shí)，效率提升48倍；幾何精度由±30 厘米提升到±5 毫米；后續(xù)設(shè)計(jì)變更也只需增量編譯，可節(jié)省85%以上工時(shí)。更重要的是，系統(tǒng)把P&ID、三維模型和仿真信號(hào)自動(dòng)串聯(lián)，避免了人工綁定遺漏。對(duì)培訓(xùn)學(xué)員而言，鍵盤鼠標(biāo)的第三視角已被VR頭戴、數(shù)據(jù)手套取代，他們無須冒任何真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)，就可以在虛擬裝置旁行走、在高位平臺(tái)上拉動(dòng)閥桿，并親歷火災(zāi)、泄漏、聯(lián)鎖跳車的全部過程，大大提升其實(shí)操能力，從而保證人員安全、廠區(qū)安全。

過程中不斷突破

■AI大模型在OTS建模中缺乏先例：行業(yè)內(nèi)暫無可直接引用的模型與數(shù)據(jù)集；團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多輪探索，最終采用 42 萬行圖紙-3D 對(duì)齊語(yǔ)料 + 4 × NVIDIA A100（80 GB） 進(jìn)行端到端訓(xùn)練，解決了大規(guī)模圖紙 → 三維實(shí)體的語(yǔ)義對(duì)齊、特征稀疏性等技術(shù)瓶頸，并通過與研發(fā)工程師協(xié)同優(yōu)化算法與流水線。

■大模型數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與架構(gòu)難點(diǎn)：P&ID、ISO、BOM、E&I 等多模態(tài)數(shù)據(jù)需統(tǒng)一清洗、標(biāo)注和嵌入；模型架構(gòu)需同時(shí)刻畫拓?fù)渑c幾何，工程師在數(shù)月內(nèi)反復(fù)迭代 Encoder?/?Decoder 設(shè)計(jì)以提升召回率。

■超參數(shù)調(diào)優(yōu)工作量巨大：學(xué)習(xí)率、Batch Size、權(quán)重衰減等超參數(shù)對(duì)訓(xùn)練收斂與輸出精度至關(guān)重要；團(tuán)隊(duì)通過上百組實(shí)驗(yàn)網(wǎng)格搜索，最終確定一組最優(yōu)參數(shù)組合，使 3D 生成精度穩(wěn)定在 99 %+。

■超大規(guī)模模型快速生成：10萬對(duì)象需在幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，傳統(tǒng)手工建模至少3個(gè)月。

■一次性通過驗(yàn)收：MAT 與 FAT 必須“零缺陷”交付以趕上 6 月現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)窗口。

用戶評(píng)價(jià)

整體滿意度極高：項(xiàng)目一次性通過 MAT 和 FAT，博祿將 VR-OTS 描述為“流暢度、物理反饋和 DCS 同步性遠(yuǎn)超同期供應(yīng)商”。

■性能體驗(yàn)突出：客戶特別肯定了模型與Avatar的幀率穩(wěn)定性和真實(shí)感，認(rèn)為“仿佛身處現(xiàn)場(chǎng)”。

■培訓(xùn)效果顯著：事故演練覆蓋率從 50 % 提升到 100 %，新人上崗合格率提高至 95 %，被譽(yù)為“將培訓(xùn)窗口壓縮到前所未有的水平。

■交付效率驚喜：提早完成首版并一次驗(yàn)收通過，讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)“比預(yù)期提前兩個(gè)月啟用系統(tǒng)”，顯著緩解投產(chǎn)壓力。

■追加項(xiàng)目：基于首期表現(xiàn)，業(yè)主立即追加 30 % 廠區(qū)范圍，并表達(dá)未來持續(xù)合作的堅(jiān)定意向。

創(chuàng)新無需多言，行動(dòng)見證一切。華康達(dá)公司以切實(shí)的技術(shù)突破與行業(yè)解決方案，向流程工業(yè)交出了一份份融入了AI人工智能技術(shù)的驚喜答卷。千余個(gè)動(dòng)態(tài)流程模擬項(xiàng)目的深厚行業(yè)積累和不斷迭代的技術(shù)實(shí)力，定將賦能華康達(dá)持續(xù)從突破中創(chuàng)造價(jià)值，用硬核技術(shù)說話，推動(dòng)智造浪潮澎湃前行！