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机电工程管理中BIM+数控技术的应用研究田涛

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：田涛

[导读] 摘要：机电工程项目管理的效率、效益、效果和信息集中。机电BIM技术以建筑模型为载体，将机电工程各专业融为一体，打破了各专业之间的沟通障碍，使各专业之间的信息传递更加顺畅，从而有效地应用管道集成、碰撞消除、净高优化、支吊架集成等机电工程技术手段。

        （身份证号码：42011519890111xxxx）
        摘要：机电工程项目管理的效率、效益、效果和信息集中。机电BIM技术以建筑模型为载体，将机电工程各专业融为一体，打破了各专业之间的沟通障碍，使各专业之间的信息传递更加顺畅，从而有效地应用管道集成、碰撞消除、净高优化、支吊架集成等机电工程技术手段。BIM技术在方便信息传输方面是革命性的。如果说BIM技术在建筑行业还只是一个蹒跚学步的孩子，那么CNC技术在制造业已经是一个快速成长的成年人。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。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：机电工程管理；BIM+数控技术；应用研究
        1 技术优势
        1.1将制造设备引入施工现场，实现制造、加工、安装一体化施工管理。
        传统的管道配件加工需要项目管理人员依据施工图纸预估需要的管道配件尺寸数量并提供给管道厂家，管道制造商应将加工后的管道运至项目现场施工。这就需要对管道的数量和尺寸进行非常高的预算，这很容易造成材料的积累和浪费，而偏远的项目将产生很高的运输成本。因此，市场上很多施工队伍都是自己购买管道加工设备，在施工现场直接加工管道，然后直接用于施工。在管道综合布置阶段，建立了满足管件加工要求的BIM模型。模型信息可直接用于数控加工，减少信息传递过程带来的误差，保证管道尺寸和数量的精确可控，资源利用率高，解决材料堆放问题，实现管件制造的一体化管理，加工和安装。
        1.2实现设计、施工、制造、运维等建筑全生命周期的机电应用管理。
        在设计阶段建立建筑机电信息模型，实现机电设计的可视化BIM管理；施工阶段利用BIM模型进行管线综合排布，保证管道走向合理，净高优越；将管综排布后的模型转为可制造加工的数控模型，利用数控模型将管道管件信息传递给机械设备进行制造加工，生产的管件按机电型号统一编号，保证施工安装的准确定位，提高安装精度；运行维护管理按机电型号和管件编号进行施工使用阶段便于管道设备的维护保养。BIM+CNC信息的结合，保证了BIM模型能够有效、准确地指导机电施工制造，从而保证了BIM模型在以后的运行维护中的可行性，实现从设计到施工、到制造、到运行维护的整个施工生命周期的机电应用管理。
        2机电工程管理中BIM+数控技术的应用
        2.1 安全管理
        安全对于建筑施工来说十分重要，确保安全是一切施工的前提，机电工程的安装施工也不例外。很多时候，机电工程施工出现问题的主要原因就是施工单位的安全防护措施不到位，很多施工单位根本没有认识到安全管理的重要性，同时也不能正确掌握安全管理工作的措施。面对这种情况，施工企业要不断加强对施工人员安全意识的培训。机电工程施工企业要认识到机电工程安装安全措施的重要性，不断提高职工的安全意识，做好安全保证工作，最大限度地减少机电施工过程中的人员和财产损失。在施工人员培训方面，要在强化专业知识的同时，加强对施工人员安全意识的培训，真正提高施工人员的综合素质，提高机电工程施工质量。
        2.2做好机电工程施工中的各项管理工作
        2.2.1 预留点的管理
        （1）在对预留洞进行设置的时候，施工人员必须要对预留洞的位置、数量以及高度进行严格的检查，确保其与先前的设计方案相符合。
        （2）施工人员必须要充分掌握预留洞相关数据，并严格按照数据信息来开展预留洞施工，从而保障施工质量。
        2.2.2电气施工管理
        在机电工程施工中，电气施工是一个非常复杂的施工环节，而这个施工环节的施工周期相对较长。

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因此，为保证电气施工质量，施工前，施工管理人员必须严格检查施工图，确保施工图的合理性和可行性，然后要求施工人员严格按照施工图纸要求进行电气施工。
        2.2.3 管线铺设的管理
        在机电工程施工中，为了保证施工质量，施工管理人员必须加强对管道敷设施工环节的管理。在实际施工中，要求施工人员严格按照有关设计图纸进行管线敷设，不得擅自改变管线走向，并根据工程实际情况对管线进行合理的施工处理现场，确保管道敷设质量。
        2.2.4其他施工管理
        一般来说，大型机电工程一般由土木工程施工企业进行。因此，在施工过程中，无论采用何种施工方法，机电安装企业都必须积极配合土建施工企业进行施工，做好施工管理工作，以保证施工质量和效率项目。
        3 机电一体化数控技术在数控机床领域的应用
        机电一体化数控技术在传统机床中的应用体现在各个方面。1）在机床外观方面，即机床机械设计方面，机电一体化数控技术使数控机床主轴采用调压和高效调频，提高主轴的工作速度和机床的安全性，有效减少工人的工作量。同时，在切屑和切屑液保护方面，数控机床的设计更加人性化，能够为工人的人身安全提供一个保障。数控机床的自动换刀设计为多个零件同时加工提供了可能，其伺服电机的配置使其操作更加协调，帮助机房完成整体工作。2）在机床自动控制技术方面，数控机床借助机床可编程逻辑器件，通过读取外部计算机编写的程序，实现自动控制。自动控制系统有效地提高了数控机床的可编辑性和控制精度。3）在执行与驱动方面，数控机床也能通过执行驱动设备与驱动单元与计算机系统形成良好的链接。而在系统监测与传感系统方面，数控机床也具有更优良的性能，在一定技术保障下，数控机床能独立对自身进行安全检测及信息反馈，降低了人工监测的成本。自动控制技术的应用数控机床。相对传统机床而言，数控机床工作效率更高、产品的精度也更高，更适应现代化生产的要求。
        4机电一体化数控技术在汽车电子设备领域的应用
        机电一体化数控技术在汽车制造业中也有较为广泛的应用。机电一体化数控技术使得众多现代化技术能搭载汽车各个设备中，在很大程度上提升了车辆的驾驶舒适度。
        首先，在车辆起步和停车阶段，机电数控与车身雷达测距相结合，使驾驶员在起步和停车阶段操作更加快速、安全。机电一体化数控技术通过提高汽车防抱死系统的性能，使汽车在紧急情况下更加灵敏，能够保证人身安全。最后，机电一体化数控技术与变速器的结合，使驾驶员观察到的速度数据更加准确，数据传输更加准确。通过电子测量技术的结合，可以实现汽车各方面的协调。
        机电数控技术也可以实现与激光测距系统结合，提升其测量精度。一方面，激光测距系统作为评判现代汽车的重要标准之一，在结合机电数控技术搭载到汽车上后，使汽车能迅速扫描前方的道路，标记道路中的障碍物，同时通过监视器反馈行车信息，使汽车驾驶员能在安全的环境驾驶车辆。另一方面，安装在车内的操作反馈系统会及时反馈驾驶员的操作。如果驾驶员在紧急情况下操作出现问题，系统会判断内部机器的运行情况，为驾驶员提供相应的参考操作。该系统对当前无人驾驶汽车的发展起到了很大的推动作用，但仍处于试验阶段。总的来说，机电一体化数控技术在汽车内部的应用提高了现代汽车的整体性能，对保证行车安全起到了很大的作用。
        结束语
        综上所述，通过运用BIM+数控技术和IFC标准信息交互，BIM模型与数控制造有效结合，打破了传统建筑业与机械制造业的产业壁垒，建立两个行业最先进技术的联系，实现制造、加工、安装一体化管理。将可用于数控加工的预制构件引入正向设计领域，实现从设计到运行维护的全生命周期数字化管理。BIM技术和数控技术的应用还有很大的空间。相信BIM+数控技术在未来会越来越成熟。
        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，2019（11）.