机电工程管理中 BIM+数控技术的应用研究

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:刘聪 陈臻
[导读] 近年来,中国建筑业蓬勃发展,装配式技术、BIM技术在建筑行业的应用也逐步成型
        摘要:近年来,中国建筑业蓬勃发展,装配式技术、BIM技术在建筑行业的应用也逐步成型,其中BIM技术在机电工程中的优越性、直观性、协调性更是得到业界的广泛认可,利用BIM技术的信息化协调管理,极大提高了机电工程项目管理的效率、效益、效果和信息集中性。机电BIM技术以建筑模型为载体,将机电工程各专业汇集一体,打破了不同专业间的沟通屏障,使各专业间的信息传递更为流畅,从而使机电工程的管线综合、碰撞排除、净高优化,支吊架综合等技术手段得到有效应用,BIM技术在信息传递的便利性上可以说是革命性的。如果说BIM技术在建筑业还是个刚学会走路的孩童,那么数控技术在制造业早已是健步如飞的成年人了。机电工程中的管道、配件、设备等都来自机械制造业,机电工程与制造业有着不可分割的紧密联系。而这密不可分的关系就来自信息的传递,制造业需要机电工程提供精准的设备管件信息,然后利用数控技术,精准地制造出符合机电工程需求的机械设备和管件。那么如何利用BIM技术来进行信息传递呢?如果将BIM技术在信息传递方面的便利性和数控技术在机械制造方面的精准性结合起来呢?笔者认为,这种BIM+数控技术的应用模式将会成为未来机电工程的一个方向。
        关键词:BIM;数控;集成;机电应用管理
        引言
        BIM是建筑物信息模型,它使用的是包含有关建筑物整个生命周期信息的数据库。信息提供的过程能够促进专业人员与相关员工之间进行沟通。在全建筑的整个过程中,合理合规地执行建筑上的工作,这将有效地减少由于过多的信息以及有关建设项目的信息丢失而造成的损害。效率提高极大地影响了整个建筑业的施工效率。
        1BIM技术的特点
        BIM技术在建筑工程的运用主要有以下三个特点。第一,有着协同设计的特点,BIM技术能够建立工程建筑的三维模型,可以帮助企业建立高效的协调作业平台,允许同时对工程进行设计,讨论,大大提高企业在工程设计这一块的效率。第二,BIM技术有着很强的协调性。BIM技术利用计算机技术将工程建筑施工的各项信息数据收集并呈现出来,形成一个标准的管理文件,对工程项目的进行有着较强的指导和协调作用。第三,BIM技术具有模拟性的特点,BIM技术本身就是利用计算机技术进行三维图像模拟建筑模型,帮助企业实现对工程的模拟设计,以提高工程设计的科学性。
        2机电工程管理中BIM+数控技术的应用
        2.1BIM+数控技术应用流程
        (1)本项目为EPC工程,因此在设计阶段就建立了完善的BIM模型,为保证BIM模型的可行性,施工阶段以BIM模型为载体,融合机电各专业施工技术人员的专业知识,深化管线综合排布,建立了满足施工要求的BIM施工模型,创建合理化的综合支吊架,并出具管线综合排布图纸。管线综合模型是机电BIM技术的综合应用,将管线的空间位置完全确定,解决了管线碰撞的问题,为精细化的BIM+数控应用提供了定位模型,是BIM+数控技术的前提保障。(2)利用风管排料软件FabricationCAMduct的预制管件模型库,选用符合设计要求的预制风管管件,包括风管的材质,风管的厚度,风管的压力等。由于实际工程中的风管连接多采用法兰连接或咬口连接,为了保证数控加工设备生产的风管管件具备可连接性,还需为预制风管管件选定相应尺寸的法兰或咬口。带有法兰或咬口的风管管件真正意义上实现了BIM模型的可施工性,在实现BIM落地施工的征程上迈出了关键性的一步。


        2.2开放结构
        数控技术以数据信息作为依托,能够对机械设备进行自动化加工,对生产加工过程进行精准控制,提高机械设备的加工运行效率。数控技术包括机械制造技术、网络通信技术等,其进行了系统编程,并应用了控制程序,对系统进行智能控制,提高了机械制造效率。上文已述,数控机床是机电数控技术的最直接体现,为了使数控机床持续运转,需要保证其可靠性,避免控制系统陷入瘫痪状态。数控系统稳定性直接对数控机床运行产生影响,因此应该打造开放性结构,对数控系统进行开放性管理。我国生产商大多选择开放结构,电脑操作系统相对透明。用户可以浏览电脑操作系统,对数控机床运行状态进行实时查看,使机械生产制造顺利展开。
        2.3建立BIM组织运行机构
        为了在电气和机械工程的施工中更有效地使用BIM技术,需要创建一个完整的基于BIM的技术组织,明确他们之间的工作分工,并确保相关的机电安装和建设项目成功推动。首先,BIM秘书长和BIM经理负责总体安全功能,然后再分人管理具体项目执行的工作细分和特定的绩效影响。其次,项目模型处于早期实施阶段,基于对计划项目中设计周期模型构建中的崩溃分析报告的模型进行专业的可行性的分析。最后,应用团队可以以建筑组织中的三维模型和项目为基础,为现场的建设组织做好工作,并有效地控制生产成本。例如,调整时间表并审查所有利益相关者的建设过程,随着时间的推移,生成的数据会纠正制造过程中的错误等。
        2.4管线碰撞检测
        利用计算机技术根据图纸对现场管线进行虚拟模型的构建,以此来确定管线的标高,路由等。在优化的工程中,一方面要考虑空间问题,另一方面也要将施工的工序考虑在内,防止出现管线碰撞的问题。当施工过程中出现标高问题需要调整时,就需要对路由进行重新分析定位。具体来讲就是采用magi-CAD软件将数据收集自计算机,利用三维图像技术构造虚拟模型,分析碰撞位置以及数量,并于虚拟图像上标注出来,并给出合理的方案进行改进,以确保施工的顺利展开。另外,通过模拟现场管路,路由,直接在计算机上对管线的标高进行调整,也就避免了现场拆改,大大提高施工效率,并能一定程度的降低成本。
        2.5应用BIM开展施工规划,协调管线安装
        建筑工程的质量在外部环境中非常重要,要想将其所在生产场所当中的作用充分发挥出来,就必须认真做好建筑物内的水电基础设施以及各项管线铺设的安装工作。电机的安装项目,具有“全身运动”的特征,由于不完整的施工以及特定电气项目施工过程的后续工作,导致了排水状态,此时必须停下来,否则经济利益会受到很大影响。因此,有必要使用内部设计技术利用BIM技术构建信息模型系统,详细计划安装过程,以有效地保证材料和设备的质量。
        结语
        综上所述,利用BIM+数控技术,通过IFC标准的信息交互,有效地将BIM模型和数控制造结合起来,打破了传统建筑业和机械制造业间的行业屏障,将两个行业最先进的技术建立连接,实现了制造、加工、安装一体化管理的尝试。若将可用于数控加工的预制构件引入正向设计的领域,更可以实现从设计到运维的全生命周期的数字化管理。BIM技术和数控技术的结合应用还有很大的施展空间,相信未来BIM+数控技术将会越来越成熟。
        参考文献
        [1]伍健倡.我国机床数控技术发展问题与展望[J].中国新技术新产品,2018(16):44-45.
        [2]马志明、李严、李胜波.IFC架构及模型构成分析[J].四川兵工学报,2014(11).
        [3]张祝强.机电一体化数控技术在机械加工中的应用[J].中国设备工程,2017(3).
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