AI-HiaVR?三維智譯 :一鍵翻譯 3D 模型,驅動數字孿生技術躍遷
面對博祿公司150?萬噸/年裂解綜合體的難度大、時間緊等培訓挑戰,華康達憑自研 AI-HiaVR? 技術,在AI賦能開發效率提升方向上再次交出驚喜答卷,開創性將設計三維圖紙“一鍵翻譯”為高精度 3D 模型,精度高于99%,效率提升數十倍,為博祿 1-己烯裝置交付業內領先的三維數字孿生系統。三維模型已一次性通過 MAT 與 FAT,客戶隨即追加 30?% 范圍并給予高度評價。
華康達三維模型的流暢度和功能性遠超同期供應商。
——Borouge 1-Hexene
項目負責人
項目背景
阿聯酋Borouge(博祿)公司,是阿布扎比國家石油公司與北歐化工股份公司成立的合資公司,該公司是世界級的聚合物產品供應商,擁有領先的塑料工藝技術和世界一流的生產設施。
項目緣起:
Ruwais“超級基地”對3D的新要求
博祿公司目前正在阿布扎比的Ruwais工業園區建設一個150萬噸/年的天然氣裂解裝置(博祿4號綜合體)。該綜合體由多個工藝裝置組成,其中包括一套采用Axens AlphaHexol?工藝技術的己烯裝置,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運行時間節點要求極為緊迫,為保證“零傷害 · 零停工”的目標定位,項目將面向博祿1-己烯裝置的工藝設計、裝置現場設備級管線的布局、裝置操作規程、裝置生產故障處理的應急預案等內容定制開發一套具有虛擬現實裝置現場仿真操作功能的數字孿生系統,保證所見即現場,讓每位操作人員在VR虛擬現實中得到充分試煉,達到上崗目標。
傳統三維建模的瓶頸
以往,EPC設計院經常把STEP、IGES等模型交給外包團隊手工減面,而后在PDMS與Unity之間來回格式轉換。這個過程不僅需要在10萬余件設備和近百公里管線中逐件刪減曲面、調整材質,并且所有碰撞組與工藝邏輯都要人工重建。若設計文件中稍有細微變更,模型幾乎要全部重做,導致MAT、FAT階段返修率高達25%,嚴重拖慢項目節奏。
為解決上述問題,華康達借助以往AI組態智譯經驗,再次聚力開發出AI效率提升工具:AI-HiaVR?平臺,AI 大模型在數字孿生建模中缺乏先例,華康達研發團隊歷經多輪探索將P&ID、等距圖(ISO)、BOM和E&I圖紙全部喂入語義解析引擎,通過內嵌的深度學習模型精準識別管號、規格與位號,并調用自建的參數化設備庫,十小時內即可輸出精度高于99%的3D幾何體。隨后系統自動將三維坐標與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,最終呈現出沉浸式的“三維現場操作數字孿生界面”:畫面中每一次閥門開啟、泵啟動,背后都有實時 DCS/SIS 信號驅動,學員戴上頭顯、握住手柄甚至穿體感背包即可進入現場沉浸式體驗,完成日常操作、事故處置和安全培訓,實現“進 VR 即進現場”的培訓目標。
創新與突破
與傳統手工建模相比,AI-HiaVR?把10萬對象的建模時間從480小時降到數十小時,效率提升48倍;幾何精度由±30 厘米提升到±5 毫米;后續設計變更也只需增量編譯,可節省85%以上工時。更重要的是,系統把P&ID、三維模型和仿真信號自動串聯,避免了人工綁定遺漏。對培訓學員而言,鍵盤鼠標的第三視角已被VR頭戴、數據手套取代,他們無須冒任何真實風險,就可以在虛擬裝置旁行走、在高位平臺上拉動閥桿,并親歷火災、泄漏、聯鎖跳車的全部過程,大大提升其實操能力,從而保證人員安全、廠區安全。
過程中不斷突破
■AI大模型在OTS建模中缺乏先例:行業內暫無可直接引用的模型與數據集;團隊歷經多輪探索,最終采用 42 萬行圖紙-3D 對齊語料 + 4 × NVIDIA A100(80 GB) 進行端到端訓練,解決了大規模圖紙 → 三維實體的語義對齊、特征稀疏性等技術瓶頸,并通過與研發工程師協同優化算法與流水線。
■大模型數據準備與架構難點:P&ID、ISO、BOM、E&I 等多模態數據需統一清洗、標注和嵌入;模型架構需同時刻畫拓撲與幾何,工程師在數月內反復迭代 Encoder?/?Decoder 設計以提升召回率。
■超參數調優工作量巨大:學習率、Batch Size、權重衰減等超參數對訓練收斂與輸出精度至關重要;團隊通過上百組實驗網格搜索,最終確定一組最優參數組合,使 3D 生成精度穩定在 99 %+。
■超大規模模型快速生成:10萬對象需在幾十個小時內完成,傳統手工建模至少3個月。
■一次性通過驗收:MAT 與 FAT 必須“零缺陷”交付以趕上 6 月現場培訓窗口。
用戶評價
整體滿意度極高:項目一次性通過 MAT 和 FAT,博祿將 VR-OTS 描述為“流暢度、物理反饋和 DCS 同步性遠超同期供應商”。
■性能體驗突出:客戶特別肯定了模型與Avatar的幀率穩定性和真實感,認為“仿佛身處現場”。
■培訓效果顯著:事故演練覆蓋率從 50 % 提升到 100 %,新人上崗合格率提高至 95 %,被譽為“將培訓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收通過,讓項目團隊“比預期提前兩個月啟用系統”,顯著緩解投產壓力。
■追加項目:基于首期表現,業主立即追加 30 % 廠區范圍,并表達未來持續合作的堅定意向。
創新無需多言,行動見證一切。華康達公司以切實的技術突破與行業解決方案,向流程工業交出了一份份融入了AI人工智能技術的驚喜答卷。千余個動態流程模擬項目的深厚行業積累和不斷迭代的技術實力,定將賦能華康達持續從突破中創造價值,用硬核技術說話,推動智造浪潮澎湃前行!

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