BIM應用技術:在鋼橋自動化制造中的應用
BIM應用技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具。按照BIM的正確打開方式,就是在開始動工前,業主作為發起人,召集設計方、施工方、材料供應商、監理方等各單位一起,做出一個BIM模型,大家會根據這個模型進行實際建設,如果建設過程中進行了變更,再對模型進行修改,到最后項目建好,模型也隨之修改好。參建各方通過對參數模型的運用,整合各種相關信息,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中,進行共享和傳遞,使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對,為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎,在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。
由模型標準化向數據集成化轉變
作為一家有著126年歷史的中國最早的鋼橋制造企業,中鐵山橋在近幾年參建的虎門二橋、滬通長江大橋、重慶新白沙沱橋、官廳水庫橋、浙江舟岱大橋長白互通鋼箱梁、深中通道等項目中,不斷探索和實踐BIM技術在鋼橋自動化制造中的應用。
通過近10年的了解與實踐,對BIM應用技術有了更深刻的認識。BIM技術的應用,已經越來越成為工程建設過程中的必選項。
BIM技術的起源首先從手工設計制圖說起。之前是手工繪圖和計算,設計過程的計算量非常大,且效率低。設計行業引入計算機,最早是在90年代,當時是286時代。引入計算機后,極大地提高了效率。當時用286算一榀框架需要一天時間,后來隨著apple2的出現,大幅度提高了計算速度。發展到586時代,這個階段大概是從1985年~1995年。國內引入計算機,設計院比科研單位晚,當然進入制造行業更晚。制造企業大概是90年代末開始引入計算機,也嘗試了很多國內的CAD軟件,最后用auto CAD代替手工畫圖,并進行三維放樣及立體建模,也可以說是BIM技術應用的萌芽階段。
而現在,我們研究應用BIM技術不再局限于存儲結構尺寸信息,不再是傳統手工制圖到CAD的一種工具的改變,而是集成了信息化、互聯網及大數據云計算一體的第二次橋梁建造技術革命。如果把BIM技術在橋梁制造中的應用分為四個階段的話,我們目前正在實現由第三階段向第四階段的跨越,即由模型標準化向數據集成化轉變。
BIM技術應用是以建設方為主導,設計方為源頭,各參建方在共同的BIM信息平臺上完成各項工作,留存各類施工制造信息,最后交給運營方用于項目的運營維護。所以說,施工制造方是整個項目BIM技術應用中承上啟下的關鍵環節。
信息是死的,信息化是活的,信息只有傳遞起來才是有意義的,所以BIM技術的成功應用必須依托于一個好的應用系統。那么,眾多系統已經建立,為什么還是沒有提高制造過程中的效率呢?這期間最重要的是3D模型信息的不夠完善,達不到制造詳圖的標準。在這個背景下,我們開始了艱難的探索。而我們基于BIM技術的橋梁鋼結構智能制造,建立了一套協同智能制造的生態系統。滿足項目、企業和產業體驗需求和期望,筑就“品質工程”。我們建立了基于“互聯網+BIM技術應用的PLM云服務平臺(我們稱之為iBIM系統)” 。
這是真正的BIM技術落地過程。其中,前期使用TEKLA,REVIT建模,發現在曲線結構中表現不夠理想,信息化過程參數化不完善,所以我們又使用CATIA建模平臺,并在浙江舟岱大橋長白互通匝道橋3D建模過程中能夠得到良好的應用。
自主研發推動制造升級
首先,我們應用自主研發的參數化建模技術,快速地建立標準模塊化制造模型,完整承繼設計數據,專業協同審查,規范編碼,通過一物一碼,關聯各類制造信息,使管理像素縮小到零件級。應用BIM模型生成施工圖紙,導入PLM系統,自動抽取完整的電子數據,生成BOM清單,并關聯預設工藝庫,快速編制工藝規程。
然后,利用BIM模型進行制造工藝仿真模擬,通過三維可視化交底,指導實際操作,直觀有效,特別是結構復雜的項目更具指導意義。
應用自主研發的 iBIM 云服務管理平臺,協同ERP、PLM系統,讀取生產計劃和工藝數據,實現車間自動化排產。通過自動排版套料系統,可自動生成鋼板材料采購清單,并輸出數控加工代碼。將3D模型數據交付到車間數控生產設備,減少人工環節導致的錯誤漏失。完成零件信息從模型到加工設備的無縫對接,包括材質、厚度、尺寸信息。通過自動套料系統,實現模型與加工數字信息一體化。
利用自主開發的模型輕量化技術,可實現移動端查看模型和圖紙、工藝信息、檢驗規程等文件,及時準確指導作業。應用手持終端掃碼,報工報驗,采集生產數據,及時放映板件的進度,規范處理問題,質量檢查高效協同,質量記錄與模型同時關聯,完成對信息的追溯和管理。我們通過模型瀏覽輕量化、圖紙工藝無紙化、進度管理透明化、質量管理可追溯、安全管理流程化、物流管理可視化,以及豐富的移動端數據采集功能:如圖紙信息、技術通知、三維瀏覽、日志管理、安全管理、質量管理、進度管理等,最終將現場資料、工程資料檔案數據信息集成到BIM模型中并完成交付。
面臨挑戰
BIM應用技術給鋼橋建設模式帶來了革命性的變化,其優勢是顯而易見的。但在國內的具體實施過程仍然存在巨大挑戰。如項目前期的BIM技術應用沒有規劃,建設各階段、各部門各自為戰,應用過程中設計模型達不到制造精度要求。由于各個項目要求不一,平臺選擇也不一樣,每個平臺數據格式不統一,造成使用IFC傳遞時數據信息丟失情況,給制造企業造成很大了困擾和挑戰。軟件企業對制造應用解決方案少,每種軟件都需要定制開發,加大了企業的負擔和難度,這個也是在制造過程中所遇到的最大的難題。希望以后各個平臺統一標準,開發更加實用的模塊解決。傳統習慣也是困擾的一大難題,解決這個難題也需要開發更貼近實際需要,做到簡便實用,在繼承的基礎上做開發,當然也需要傳統行業的觀念轉變。
BIM應套入建筑生命周期,使在規劃階段提高溝通與概略的成本運算,到設計時間時充分的對于建筑模型進行碰撞沖突、能源、可施工性等進行分析與檢討,以致在施工階段時可以藉由BIM的可視化以及提早模擬的施工排程,幫助施工作業以及溝通協調,節省工程成本與縮短工期。以上就是BIM應用技術:在鋼橋自動化制造中的應用內容,更多精彩內容可關注環球網校,也可點擊下方免費下載領取學習資料。
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