北京產業網際網路既肩負著再造數字經濟萬億級產業叢集的重要使命,也承擔著促進數字經濟與實體經濟融合應用的重要任務。為此,北京軟體和資訊服務業協會在《數字經濟應用場景-案例說》欄目中重磅推出產業網際網路系列,旨在生動地展現數字經濟如何具體重塑產業的新局面,喚起人們對數字經濟,特別是產業網際網路改變生產、生活和生產關係的認知。
本期案例中,典型壓力容器設計模擬雲服務平臺有效幫助中國機械工程學會壓力容器分會的中小企業會員單位實現低門檻、高效率的系統工程設計與模擬分析,推進了壓力容器裝置設計中的質量提升,研發效率提高達到20%以上。特別是針對大型壓力容器裝置的模擬工程,平臺高效能計算資源相較傳統的工作站運算速度平均提高4倍,節省相關軟硬體投入近400萬元。
產業網際網路型別:工業網際網路
案例提供單位:安世亞太科技股份有限公司
中國機械工程學會壓力容器分會由行業內知名人士和專家組成,是我國壓力容器行業主要的技術交流中心。分會始終致力於新興技術與壓力容器設計製造流程的結合與創新。
轉型訴求
模擬計算對硬體效能要求較高,需配備專門的硬體裝置,使用率較低,造成模擬成本居高不下。學會的部分中小企業會員單位普遍無財力購買模擬軟體,也沒有應用模擬方面的技術積累來提升設計水平。
為此,中國機械工程學會壓力容器分會與安世亞太合作打造典型壓力容器設計模擬雲服務平臺,希望透過雲端提供設計製造所需軟硬體資源和專家服務資源,提升承壓裝置及過程裝備行業的設計製造整體水平,保障裝置運營安全。
創新應用場景
典型壓力容器設計模擬雲服務平臺是針對壓力容器設計製造和最佳化升級應用需求的解決方案,採用人工智慧、大資料、軟體工程等技術手段,利用高效能計算、分散式系統建模和專家診斷能力優勢,提供基於知識、模型、資料的模擬設計體系,促進使用者設計效率提高。
平臺提供並行工作環境,部署多款商業軟體資源和行業專業App資源,整合行業規範標準資料庫、專家資訊庫。透過雲端為工程師在進行壓力容器設計計算、製造技術準備等方面提供軟體工具支撐和專家服務支撐。提供設計製造所需軟硬體資源和專家服務資源,提升壓力容器行業的設計製造整體水平,保障裝置運營安全。實現了壓力容器設計過程中人員、工具、知識的結合,營造了協同工作環境。對壓力容器設計管理進行了數字化改造,由傳統的紙質工作日誌和工程處理單遷移到智慧系統電子化平臺上,對設計模擬流程進行了梳理,實現企業管理精細化、流程化、規範化。
在實施方面,首先搭建雲平臺框架,完成後整合行業規範標準資料庫,整合行業專用App和商業軟體App資源,同時提供技術資料資源資料庫和專家資訊庫,最後邀請部分會員單位進行試用。
平臺提供多種商業模擬軟體及壓力容器專業模擬App,呼叫HPC資源進行高效能計算,在雲端對資料進行統一儲存和管理。提供雲桌面,雲求助,文庫,雲社群等功能。雲桌面可以部署商業模擬軟體必帶的GPU顯示卡,系統管理員可以按需配置,為多賬戶一機模式。雲求助採用留言方式,將問題分發到學會指定專家,由專家回覆後,郵箱自動回覆解答。雲文庫支援DOC、XLS、PPT、PDF多種格式,使用者及管理員均可上傳。社群設定壓力容器專區及欄目板塊幫助使用者定位。
雲端部署商業軟體App及行業專用App資源。商業資源包括ANSYS結構及流體軟體、GENESIS結構最佳化軟體、Deform工藝模擬軟體、西門子Solidedge三維設計軟體、鷹圖PVelite軟體與CaesarII軟體等。行業專用資源包括SW6設計軟體、RBI軟體、RBD軟體、壓力容器分類及製造分級軟體、典型裝置風險評估報告編制App、焊接工藝過程檔案編制App、設計要求編制App和材料資料庫App等。
產業賦能價值
典型壓力容器設計模擬雲服務平臺重點服務學會的中小企業會員單位,兼顧滿足學會推薦的設計、製造企業需求。透過雲端為工程師在進行壓力容器設計計算、製造技術準備等方面提供軟體工具支撐和專家服務支撐。提供設計製造所需軟硬體資源和專家服務資源,提升壓力容器行業的設計製造整體水平,保障裝置運營安全,同時為化工裝置遠端運維和檢驗做準備。
該平臺自2019年4月開放試用以來,已有50餘家企業使用者進行了試用,目前日常使用使用者穩定在80-100人,有效幫助中小企業會員單位實現低門檻、高效率的系統工程設計與模擬分析,推進了壓力容器裝置設計中的安全、質量提升,研發效率提高達到20%以上。特別是針對大型壓力容器裝置的模擬工程,平臺高效能計算資源相較傳統的工作站運算速度平均提高4倍,大大提高了計算效率;節省相關軟硬體投入近400萬元,經濟效益顯著。同時,模擬技術走進中小企業後,創造了新興崗位,預計未來2年創造就業崗位200個以上,具有良好的社會效益。
目前,雲服務平臺執行穩定,其所支撐的工業設計場景結合創新科技及服務,賦能工業企業的模式創新,具有廣泛的市場前景;高效能計算及大資料等創新技術與行業機理模型、專用工具深入融合,凸顯技術融合效應,實現1+1>2的效果;在商業模式和技術創新方面均具有先進性。該平臺在涉及大型專業裝置製造的石油化工、鋼鐵冶煉、機械製造等行業均可推廣應用。