BIM應(yīng)用技術(shù)：在鋼橋自動化制造中的應(yīng)用

BIM應(yīng)用技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具。按照BIM的正確打開方式，就是在開始動工前，業(yè)主作為發(fā)起人，召集設(shè)計方、施工方、材料供應(yīng)商、監(jiān)理方等各單位一起，做出一個BIM模型，大家會根據(jù)這個模型進行實際建設(shè)，如果建設(shè)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(shù)模型的運用，整合各種相關(guān)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(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

由模型標準化向數(shù)據(jù)集成化轉(zhuǎn)變

作為一家有著126年歷史的中國最早的鋼橋制造企業(yè)，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(shù)在鋼橋自動化制造中的應(yīng)用。

通過近10年的了解與實踐，對BIM應(yīng)用技術(shù)有了更深刻的認識。BIM技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)越來越成為工程建設(shè)過程中的必選項。

BIM技術(shù)的起源首先從手工設(shè)計制圖說起。之前是手工繪圖和計算，設(shè)計過程的計算量非常大，且效率低。設(shè)計行業(yè)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(xiàn)，大幅度提高了計算速度。發(fā)展到586時代，這個階段大概是從1985年～1995年。國內(nèi)引入計算機，設(shè)計院比科研單位晚，當然進入制造行業(yè)更晚。制造企業(yè)大概是90年代末開始引入計算機，也嘗試了很多國內(nèi)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(shù)應(yīng)用的萌芽階段。

而現(xiàn)在，我們研究應(yīng)用BIM技術(shù)不再局限于存儲結(jié)構(gòu)尺寸信息，不再是傳統(tǒng)手工制圖到CAD的一種工具的改變，而是集成了信息化、互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)云計算一體的第二次橋梁建造技術(shù)革命。如果把BIM技術(shù)在橋梁制造中的應(yīng)用分為四個階段的話，我們目前正在實現(xiàn)由第三階段向第四階段的跨越，即由模型標準化向數(shù)據(jù)集成化轉(zhuǎn)變。

BIM技術(shù)應(yīng)用是以建設(shè)方為主導(dǎo)，設(shè)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(shù)應(yīng)用中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

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(shù)的成功應(yīng)用必須依托于一個好的應(yīng)用系統(tǒng)。那么，眾多系統(tǒng)已經(jīng)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(shù)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)智能制造，建立了一套協(xié)同智能制造的生態(tài)系統(tǒng)。滿足項目、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)體驗需求和期望，筑就“品質(zhì)工程”。我們建立了基于“互聯(lián)網(wǎng)+BIM技術(shù)應(yīng)用的PLM云服務(wù)平臺(我們稱之為iBIM系統(tǒng))” 。

這是真正的BIM技術(shù)落地過程。其中，前期使用TEKLA,REVIT建模,發(fā)現(xiàn)在曲線結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)不夠理想，信息化過程參數(shù)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(yīng)用。

自主研發(fā)推動制造升級

首先，我們應(yīng)用自主研發(fā)的參數(shù)化建模技術(shù)，快速地建立標準模塊化制造模型，完整承繼設(shè)計數(shù)據(jù)，專業(yè)協(xié)同審查，規(guī)范編碼，通過一物一碼，關(guān)聯(lián)各類制造信息，使管理像素縮小到零件級。應(yīng)用BIM模型生成施工圖紙，導(dǎo)入PLM系統(tǒng)，自動抽取完整的電子數(shù)據(jù)，生成BOM清單，并關(guān)聯(lián)預(yù)設(shè)工藝庫，快速編制工藝規(guī)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(dǎo)實際操作，直觀有效，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的項目更具指導(dǎo)意義。

應(yīng)用自主研發(fā)的 iBIM 云服務(wù)管理平臺，協(xié)同ERP、PLM系統(tǒng)，讀取生產(chǎn)計劃和工藝數(shù)據(jù)，實現(xiàn)車間自動化排產(chǎn)。通過自動排版套料系統(tǒng)，可自動生成鋼板材料采購清單，并輸出數(shù)控加工代碼。將3D模型數(shù)據(jù)交付到車間數(shù)控生產(chǎn)設(shè)備，減少人工環(huán)節(jié)導(dǎo)致的錯誤漏失。完成零件信息從模型到加工設(shè)備的無縫對接，包括材質(zhì)、厚度、尺寸信息。通過自動套料系統(tǒng)，實現(xiàn)模型與加工數(shù)字信息一體化。

利用自主開發(fā)的模型輕量化技術(shù)，可實現(xiàn)移動端查看模型和圖紙、工藝信息、檢驗規(guī)程等文件，及時準確指導(dǎo)作業(yè)。應(yīng)用手持終端掃碼，報工報驗，采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時放映板件的進度，規(guī)范處理問題，質(zhì)量檢查高效協(xié)同，質(zhì)量記錄與模型同時關(guān)聯(lián)，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(zhì)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(shù)據(jù)采集功能：如圖紙信息、技術(shù)通知、三維瀏覽、日志管理、安全管理、質(zhì)量管理、進度管理等，最終將現(xiàn)場資料、工程資料檔案數(shù)據(jù)信息集成到BIM模型中并完成交付。

面臨挑戰(zhàn)

BIM應(yīng)用技術(shù)給鋼橋建設(shè)模式帶來了革命性的變化，其優(yōu)勢是顯而易見的。但在國內(nèi)的具體實施過程仍然存在巨大挑戰(zhàn)。如項目前期的BIM技術(shù)應(yīng)用沒有規(guī)劃，建設(shè)各階段、各部門各自為戰(zhàn)，應(yīng)用過程中設(shè)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(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，造成使用IFC傳遞時數(shù)據(jù)信息丟失情況，給制造企業(yè)造成很大了困擾和挑戰(zhàn)。軟件企業(yè)對制造應(yīng)用解決方案少，每種軟件都需要定制開發(fā)，加大了企業(yè)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(tǒng)一標準，開發(fā)更加實用的模塊解決。傳統(tǒng)習慣也是困擾的一大難題，解決這個難題也需要開發(fā)更貼近實際需要，做到簡便實用，在繼承的基礎(chǔ)上做開發(fā)，當然也需要傳統(tǒng)行業(yè)的觀念轉(zhuǎn)變。

BIM應(yīng)套入建筑生命周期，使在規(guī)劃階段提高溝通與概略的成本運算，到設(shè)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(yè)以及溝通協(xié)調(diào)，節(jié)省工程成本與縮短工期。以上就是BIM應(yīng)用技術(shù)：在鋼橋自動化制造中的應(yīng)用內(nèi)容，更多精彩內(nèi)容可關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校，也可點擊下方免費下載領(lǐng)取學習資料。