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      行業資訊

      “一帶一路”上的中國智慧—俄羅斯NLMK新能源汽車用硅鋼項目BIM應用

      新聞時間:2024-05-11 文章來源:網絡 文章作者:admin

             項目首次實現中國公司向歐洲市場輸出冷軋硅鋼技術和高端冷軋成套設備,建成后將成為“一帶一路”中俄合作的又一典范項目。項目全專業采用Autodesk軟件平臺,行業首創統一平臺協同設計路線。通過管理過程體系化、正向協同設計實時化,實現設計模型的全過程管控;依靠中冶南方工程技術有限公司(以下簡稱“中冶南方”)強大的二次開發能力,助力設備、管道、電氣專業參數化、智能化設計,為設計提速增效、實現精益制造;施工階段全面模擬施工真實場景,為資源規劃提供技術支撐;運維模型實現對設備運行、能源介質消耗等指標監測、安全管理的平滑過渡,可最終高質量實現數字化交付。

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      一、數字建造的背景與目標

      俄羅斯NLMK新能源汽車用硅鋼項目位于俄羅斯利佩茨克市,隸屬于俄羅斯最大的硅鋼生產企業——俄羅斯新利佩茨克鋼鐵公司,以生產新能源汽車用高端無取向電工鋼為主要目標,覆蓋中頻用電工鋼薄帶的所有牌號,代表著目前電工鋼行業的最高水平。

      舊廠房內新建機組。該項目系改造項目,在舊廠房內新建機組,周圍設備、設施、管線、橋隧復雜,接口多。場地集約布置,工程對象根據工藝要求布置于地下負6米、零平面混凝土基礎、正6米鋼結構平臺上,空間上交叉重疊。

      項目分交復雜。項目由中冶南方設計、供貨,設備及部分元件由國內運輸至海外,管道、橋架及土建、鋼結構部分在海外制作施工;多方參與,嚴格遵守國際標準,管路采用DIN標,電氣及土建設計遵循俄標規范。

      項目參與專業多,設計過程相互交織。項目涉及20個專業,50多個參與者參與設計、審核、管理;參與者分布在多個辦公地點。項目系統多、非標設備多、建模精度高;采用正向設計,模型顆粒度達到LOD400,模型體量大。

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      針對上述項目特點,為響應業主的交付需求,采用BIM技術以實現如下目標:一是構建統一平臺的冶金工業正向協同設計體系;二是以物理實體的一個模型、多場景衍生、N維信息集成,實現BIM數據的數字化交付和后端持續應用。

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      二、主要創新應用點


      一是完善組織流程,助力數字化實施。以業主需求為導向,確定協同實施流程和數據傳輸流程。項目初期,響應項目各階段交付要求及項目邏輯,制定從方案設計、基本設計到詳細設計的協同設計流及各階段模型深度要求。結合公司標準和項目特點,制定項目級深化BIM標準和設計規則,指導項目BIM正向協同設計的開展,保證項目數字化交付。設計專業通過Vault實現提資及模型的實時參考和數據的無損傳遞,實現并行設計,確定并行設計路線。

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      創建項目級族庫、等級庫,采用Vault集中存儲,統一管理,集中維護、多人共享。英語、俄語雙語表達,便于項目各參與方溝通交流。創建項目級編碼,確定模型層級,制定模型編碼規則;編制物料編碼規則,辨識物料的類別及物理屬性,為大宗材料統計、采購作準備;編制工廠標識碼規則,重點辨識現場安裝件的類別及位號,方便現場施工。


      二是求同存異,以標準化促規范化。同一個專業、同一個建模標準、同一個平臺,共繪一種藍圖。冷軋生產線中,非標設備模型占比達65%,均由中冶南方自行研發設計,有利于對項目進度、質量的精準管控。設備與機上配管、電氣端子箱及開關一體化建模,為下游專業三維提資打好基礎,模型精度滿足制造圖層級。項目采用自頂向下設計流,集成衍生式布局、交互式尺寸驅動、Logic邏輯控制實現冷軋非標設備的冷軋非標設備參數化、智能化設計。利用MDB三維標注技術,實現3D視圖與2D工程圖的自動銜接和聯動,以加速同類設備的復制設計。以單個零件標準化為起點,促進整個非標復雜設備的標準化,效率提升60%。所有專業均通過Vault協同,共享統一的出圖模板和出圖環境,出圖過程標準化、流程化。

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      三是融合設計知識的開發,助力設計提速增效。通過二次開發打通設備與其他專業提資創新方案,通過在設備模型中添加管嘴電接點信息,二次開發插件,將幾何信息批量轉換成數字表達,并在管道Plant3D軟件中批量添加管嘴和電接點。開發智能出圖工具集,設計不同專業的自動出圖和部分專業的自動標注。同時,基于設計規范和冷軋生產線特點,自主開發工具集,適應承擔項目的冷軋環保、通風、液壓、工業爐、熱力、給排水等所有專業的參數化管道支吊架,實現精益設計、精益建造。支吊架管理工具,實現一鍵導出支吊架與管道信息表;管道ISO圖號、支吊架位號、支吊架圖號關聯,打通管道設計“最后一公里”。

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      四是以模型、數據為紐帶,拓展BIM應用邊界。通過模型,直接自動出管道ISO圖,自動切正交圖,自動導出材料表,支撐現場預制。將管道預制信息集成在圖紙二維碼中,按工序將施工數據深度細化到每條管線、每道焊縫、每名焊工、每張拍片等;現場勘察,實景捕捉,掃描并上傳至施工管理平臺,獲取實際施工工作量及實時材料用量。

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      五是可視化交流、無縫數據流、簡化數據傳輸,向每個參與者提供正確的信息。項目執行期間,國內外疫情嚴重,設計全階段采用BIM模型進行線上方案交流和審核。項目人員之間存在語言文化差異,利用BIM模型進行施工交底,并指導施工人員更好地理解項目實施過程,確保實際施工成果與模型一一對應。施工階段利用模型鏈接時間、資源、成本等信息,創建BIM4D及5D模型,合理規劃人、材、機資源的用量及成本,預測分析并提前規避潛在施工安全隱患,根據施工進度,進行進度延期預警。交付階段,將數據及圖紙、文檔集成在模型中形成基于模型的系統工程,集中交付、集中管理,將過去以文檔為中心的交付方式轉變為基于模型的交付方式。維修人員僅需在交付模型界面即可獲得關注對象的屬性信息、文檔信息、采購信息等,大大提高數據準確性和資料利用效率。

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      六是自主研發WisdriDiplant平臺,虛實連接,為復雜的物理系統注入透明度和洞察力。將數字化模型與實際生產節奏相連,實現物料運行跟蹤、能源狀態檢測、指標管理等生產要素精準控制。


             項目通過管理過程體系化、協同設計實時化,提高了管理標準化水平;將BIM技術與傳統理念相融合,實現了精細化設計,促進了質量、進度、成本的管控提升;結合BIM的多項應用,拓展了BIM應用邊界,可實現高度可視、自我協調、多維模擬、全面可交付的冷軋智慧工廠。項目在執行過程中多次受到業主的肯定和高度贊賞,為中國公司在俄羅斯贏得了信譽和市場。未來,中冶南方將繼續深耕數字化技術并為項目、產品賦能,為客戶提供數字化工廠整體解決方案,助力客戶高質量發展,為推動中國及世界鋼鐵工業技術發展與進步貢獻力量。

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