在核工業邁向高質量發展的新階段,數字化轉型已不再是可選項,而是實現安全、高效、創新發展的必然路徑。其中,數字化設計伴隨式服務及其核心組成部分——數字內容制作服務,正扮演著越來越關鍵的角色,成為驅動全產業鏈升級的重要引擎。
數字化設計伴隨式服務,是指在核設施(如核電站、核燃料循環設施等)的整個生命周期內,從規劃、設計、建造、調試、運行、維護直至退役,以統一的數字化模型和數據為核心,提供持續、動態、集成的技術與管理支持。它超越了傳統階段性、孤島式的設計交付模式,強調數據的連續性、服務的全程化以及各環節的深度協同。
作為該服務體系中的關鍵能力輸出端,數字內容制作服務是將其轉化為直觀、可操作、可管理成果的核心環節。它主要涵蓋以下幾個方面:
- 高保真三維模型與可視化:基于精確的工程數據,創建涵蓋廠房結構、系統設備、管道電纜等全要素的高精度三維數字模型。這不僅用于設計校核與碰撞檢測,更能生成沉浸式的虛擬漫游、工藝系統動畫,用于人員培訓、安全演練和公眾溝通,極大提升了復雜系統的理解效率和安全性。
- 交互式電子技術手冊與培訓材料:將傳統的紙質圖紙、操作規程、維修手冊轉化為結構化的智能電子文檔。這些數字內容可與三維模型動態關聯,支持交互式查詢、步驟引導、AR(增強現實)輔助維修等,使現場操作人員能夠快速定位設備、獲取精準信息,提升運維效率和準確性。
- 施工與安裝模擬(4D/5D BIM):在三維模型基礎上融入時間進度(4D)和成本信息(5D),動態模擬施工安裝的全過程。這有助于在虛擬環境中提前優化施工方案、規劃物流路徑、識別潛在沖突,實現精益建造,有效控制核工程建設項目的工期與成本風險。
- 數字孿生與仿真分析:構建與物理實體實時映射、交互的數字孿生體。通過集成實時運行數據、物理模型與算法,數字內容制作服務能生成動態的運行狀態可視化、性能仿真、預測性維護分析場景,為核設施的優化運行、安全預警和決策支持提供強大工具。
- 數據驅動的決策看板與報告:將設計、采購、施工、運維各階段產生的海量數據進行清洗、整合與可視化呈現,制作成各類定制化的數字報告、管理儀表盤和決策看板。這使得項目管理者、電廠運營者能夠一目了然地掌握關鍵績效指標、風險態勢和整體進展。
核工業應用的價值凸顯
在核工業這一對安全性、可靠性和合規性要求極高的領域,數字化設計伴隨式服務及其數字內容制作展現出獨特價值:
- 提升本質安全:通過虛擬仿真與驗證,在設計源頭消除隱患;通過高仿真的操作培訓與AR輔助,降低人為失誤風險。
- 保障工程質量與進度:全數字化協同減少設計錯誤與現場變更,施工模擬優化流程,確保龐大復雜工程的有序推進。
- 優化全生命周期成本:實現數據資產的持續積累與復用,支持預測性維護,延長設備壽命,降低運維成本。
- 促進知識傳承與創新:將隱性的工程經驗與知識固化在數字模型和交互內容中,助力人才培養與技術迭代。
挑戰與展望
當前,核工業數字化轉型中的數字內容制作也面臨數據標準統一、軟硬件集成、跨階段數據貫通以及復合型人才短缺等挑戰。隨著人工智能、云渲染、元宇宙等技術的融合應用,數字內容制作將更加智能化、自動化與沉浸化。它不僅服務于單個項目,更將支撐行業級數字資產庫的建設,最終推動核工業形成一個貫穿產業鏈、覆蓋全生命周期的“數字核電”或“數字核工業”生態體系。
可以預見,深度發展的數字化設計伴隨式服務與精益求精的數字內容制作,將持續為核工業的數字化轉型注入強勁動力,護航國家核能事業在安全、創新、高效的軌道上行穩致遠。