在核工业迈向高质量发展的关键时期,数字化转型已成为提升行业核心竞争力、保障国家能源安全与核安全的战略选择。其中,数字化设计伴随式服务作为数字化转型的前沿阵地与核心支撑,正通过先进的数字内容制作服务,深刻改变着核工业从设计、建造到运维的全生命周期管理模式。
一、 核工业数字化转型的迫切需求
核工业体系复杂、安全性要求极高,传统以二维图纸和纸质文档为主的设计与管理模式,已难以满足新一代核能系统研发、老旧设施延寿与安全评估、以及“智慧核电”建设的需要。数字化转型旨在通过构建覆盖全产业链的数字化模型与数据流,实现更高效、更精准、更安全的协同工作与决策支持。而这一转型的基础与起点,正是设计环节的深度数字化。
二、 数字化设计伴随式服务的核心内涵
“伴随式服务”超越了传统“交钥匙”工程的一次性交付模式。它强调在项目的全生命周期内,服务方与业主方深度绑定、持续互动,以数字化手段提供贯穿始终的技术支持与数据服务。在核工业设计领域,这主要体现在:
- 全三维协同设计:基于统一的数据标准和平台,实现多专业、多单位的同步三维设计与模型整合,从源头避免“错、漏、碰、缺”,大幅提升设计质量与效率。
- 数字孪生构建:将物理工厂的几何、物理、规则与状态信息高度融合,创建出与之实时映射、交互的虚拟模型,为设计验证、施工模拟、运维预演提供沉浸式环境。
- 数据资产持续管理:设计过程中产生的三维模型、仿真数据、设计文档等,不再是静态成果,而是可继承、可追溯、可复用的核心数据资产,服务于后续的采购、建造、调试、运维等所有环节。
三、 数字内容制作服务:让数据“活”起来
数字化设计产生的海量数据,需要转化为直观、可操作、易理解的内容,才能发挥最大价值。这正是数字内容制作服务的关键作用。在核工业领域,该服务主要涵盖:
- 高精度三维可视化模型:制作符合核级要求的设备、系统、厂房的高保真三维模型,支持从宏观布局到微观结构的多层次、多维度展示与交互。
- 交互式电子技术手册(IETM):将复杂的操作规程、维修手册、培训资料转化为基于三维模型的交互式内容,工作人员可通过点击模型部件直接获取相关信息,实现“所见即所得”的精准作业指导。
- 虚拟仿真与培训系统:利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术,构建高危、高成本或现实中难以实现的作业场景(如换料大修、事故处置演练),用于人员技能培训与考核,提升安全性与培训效果。
- 施工与运维模拟动画:通过四维(3D+时间)施工模拟,优化施工方案与进度;通过设备拆装、工艺流程动画,辅助运维人员理解系统原理与操作步骤。
- 数字化交付包:将设计成果以结构化的数字形式进行标准化封装和交付,确保数据在移交至建造、运维方时的完整、准确与可用性。
四、 实践价值与未来展望
通过数字化设计伴随式服务与数字内容制作服务的深度融合,核工业正收获显著效益:
- 提升安全与质量:在设计阶段最大限度发现和解决潜在问题,通过可视化培训降低人为失误风险。
- 缩短工期与降低成本:减少现场返工与接口问题,优化资源配置,实现精准建造与高效运维。
- 赋能知识传承与决策:将专家经验与知识沉淀于数字化模型中,支持基于数据的科学决策与年轻人才的快速培养。
- 创新业务模式:为远程技术支持、预测性维护、供应链协同等新业务模式奠定基础。
随着人工智能、云计算、物联网等技术与核工业数字化体系的进一步融合,数字化设计伴随式服务将更加智能化、平台化。数字内容制作服务也将从“呈现结果”向“驱动过程”演进,成为连接物理世界与数字世界的核心纽带,持续为核工业的自主创新与安全发展注入强劲的“数字动能”。
(本篇为核工业数字化转型系列报道之一,后续将关注智能建造、智慧运维等领域的数字化实践。)