上海滬通鐵路長江大橋基于BIM技術(shù)的鋼橋構(gòu)件數(shù)控下料方案

【國內(nèi)BIM案例】基于BIM技術(shù)的鋼橋構(gòu)件數(shù)控下料方案

近年年來，我國橋橋梁建設(shè)發(fā)展展迅速，橋梁梁結(jié)構(gòu)日趨復(fù)復(fù)雜，鋼橋制制造由機(jī)械化化生產(chǎn)逐步邁邁入數(shù)控化、智智能化制造，尤尤其是港珠澳澳大橋采用全全新的自動化化生產(chǎn)線、智智能化的板單單元組裝和焊焊接機(jī)器人系系統(tǒng)，實現(xiàn)了了鋼橋制造技技術(shù)的大跨越越?，F(xiàn)代鋼橋橋結(jié)構(gòu)形式多多樣化，并且且景觀性要求求越來越強(qiáng)，導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)品零件件各異，尤其其是在多座鋼鋼橋項目同時時生產(chǎn)時，車車間流轉(zhuǎn)的零零件類型眾多多，很難形成成標(biāo)準(zhǔn)化流水水作業(yè)，極易易產(chǎn)生零件下下料錯誤。HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BBIM以其數(shù)數(shù)字化、信息息化技術(shù)可很很好地解決這這些問題。一、工程簡介

滬通通鐵路長江大大橋是大型公公鐵兩用雙塔塔三索面斜拉拉橋，全長2296m，主航道橋橋主跨1092m；設(shè)計采用用三桁結(jié)構(gòu)、"N”形桁式、板板桁結(jié)合形式式。標(biāo)準(zhǔn)段主主梁邊桁桁高高16.0m

,桁寬2x17..5m，每個主桁桁節(jié)點均設(shè)橫橫聯(lián)。上層公公路橋面采用用正交異性整整體鋼橋面板板結(jié)構(gòu)，下層層鐵路橋面采采用整體鋼箱箱結(jié)構(gòu)；采用用整節(jié)段架設(shè)設(shè)方案，架設(shè)設(shè)單元為全焊焊雙節(jié)間節(jié)段段，最大吊重重約174400kN。其結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，鋼梁桿桿件數(shù)量和類類型眾多，包包括主桁整體體節(jié)點弦桿、斜斜腹桿、豎腹腹桿，鐵路橋橋面橫梁、縱縱梁、頂?shù)装灏澹蠈訕蛎婷姘?、橫梁、橫橫聯(lián)桿件和連連接板等。

滬通鐵鐵路長江大橋橋主航道橋主主跨效果圖二、數(shù)控下料現(xiàn)現(xiàn)狀

鋼橋構(gòu)構(gòu)件數(shù)控下料料在工廠制造造車間進(jìn)行，主主要采用火焰焰數(shù)控切割機(jī)機(jī)床、空氣等等離子數(shù)控切切割機(jī)床。數(shù)數(shù)控設(shè)備通過過數(shù)控切割程程序控制，程程序的編制依依據(jù)精確繪制制的程序切割割圖紙，數(shù)控控程序和程序序切割圖紙是是以二維設(shè)計計圖為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化而來。從從設(shè)計圖到機(jī)機(jī)床切割下料料經(jīng)過多個中中間環(huán)節(jié)，其其工作流程見見下圖，如果果設(shè)計有變更更也必須按此此流程重新修修改，因而出出現(xiàn)中間環(huán)節(jié)節(jié)人為因素的的影響，導(dǎo)致致出現(xiàn)錯誤或或修改現(xiàn)有錯錯誤的同時又又增加出現(xiàn)新新錯誤的幾率率。

數(shù)控切切割下料工作作流程三、BIM特點點

HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIIM技術(shù)的主要特特點是以三維維模型為基礎(chǔ)礎(chǔ)的單一數(shù)據(jù)據(jù)源、工程信信息共享和全全生命周期管管理，具有模模型信息的完完備性、關(guān)聯(lián)聯(lián)性和一致性性。其為從三三維模型到零零件數(shù)控切割割的一站式解解決方案提供供了條件，并并利用計算機(jī)機(jī)輔助技術(shù)、互互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形形成的可視化化、協(xié)調(diào)性、模模擬性、優(yōu)化化性和可出圖圖性，對鋼橋橋構(gòu)件切割生生產(chǎn)的高效管管理、質(zhì)量保保證、降低成成本、工期控控制具有重要要意義。

BIMM是工程項目目物理和功能能特性的數(shù)字字化表達(dá)，是是工程項目信信息可分享的的知識資源，為為鋼橋全生命命周期的各種種決策提供了了可靠的基礎(chǔ)礎(chǔ)。

BIMM技術(shù)的基礎(chǔ)礎(chǔ)是三維模型型，鋼橋制造造基于Tekla三維模型，選選用西格瑪套套料系統(tǒng)(SiggmaNESST)進(jìn)行自動排排版套料、切切割模擬和輸輸出鋼板采購購清單、數(shù)控控加工程序。通通過SigmaaNEST直接導(dǎo)入Tekla的二維及三三維模型，利利用可視化數(shù)數(shù)控編程及數(shù)數(shù)字化管理系系統(tǒng)軟件的直直接讀取轉(zhuǎn)化化功能進(jìn)行自自動排版及NC編制，一站站式解決從三三維模型到零零件數(shù)控切割割的問題?；贐IM的數(shù)控下料料流程見下圖圖?？梢钥闯龀?，從三維模模型到數(shù)控切切割僅經(jīng)過SigmaaNEST一個環(huán)節(jié)，全全部為自動化化過程，無人人為因素影響響，減少了出出錯幾率，實實現(xiàn)了三維模模型數(shù)據(jù)與下下料數(shù)據(jù)的準(zhǔn)準(zhǔn)確協(xié)同?；贐IM的數(shù)數(shù)控下料流程程四、BIM應(yīng)用用

三維模模型與SigmaaNEST對接。利用TeklaaStruccturess軟件對滬通通鐵路長江大大橋進(jìn)行三維維建模，并導(dǎo)導(dǎo)出DSTV格式文，其其可直接導(dǎo)入入SigmaaNEST中，實現(xiàn)無無縫對接。

自動套套料及NC應(yīng)用。SigmaaNEST可批量導(dǎo)入入不同材質(zhì)、板板厚的DSTV格式文件；；自動識別零零件屬性，如如材質(zhì)、板厚厚、數(shù)量等，不不同材質(zhì)、板板厚的零件進(jìn)進(jìn)入SigmaaNEST后，可根據(jù)據(jù)零件的屬性性自動分配任任務(wù);建立SigmaaNEST鋼板庫導(dǎo)入Excel表格，表格格中有鋼板編編號、材質(zhì)、板板厚、數(shù)量、爐爐批號、存放放位置等信息息；針對某個個材質(zhì)、板厚厚的任務(wù)進(jìn)行行套料，完成成后根據(jù)軟件件算法、設(shè)備備類型自動生生成切割路徑徑，此期間人人工可進(jìn)行干干預(yù)使其更加加合理化；根根據(jù)設(shè)備類型型自動生成切切割NC代碼進(jìn)行數(shù)數(shù)控切割，數(shù)數(shù)據(jù)文件包括括零件的長度度、寬度、斜斜度、開槽和和切割等的坐坐標(biāo)信息，以以便設(shè)備識別別；自動生成成余料標(biāo)簽、清清單、切割報報表、材料單單和工時統(tǒng)計計等。導(dǎo)入DSTV格格式文件五、深化研究方方向

傳統(tǒng)統(tǒng)的鋼橋加工工生產(chǎn)組織與與管理是依靠靠技術(shù)文件及及生產(chǎn)指令組組織生產(chǎn)加工工，生產(chǎn)管理理人員不能實實時、準(zhǔn)確獲獲取生產(chǎn)工位位、設(shè)備加工工信息，造成成被動生產(chǎn)調(diào)調(diào)整。實現(xiàn)自自動套料與生生產(chǎn)管理的全全信息化閉環(huán)環(huán)，是數(shù)控下下料BIM技術(shù)的深化化研究方向。信信息化閉環(huán)借借助數(shù)據(jù)庫和和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)，在SigmaaNEST自動生成NC代碼后，派派工模塊自動動評估所需板板材和預(yù)估切切割時間，進(jìn)進(jìn)行智能或人人工分配。派派工模塊分配配的任務(wù)將自自動發(fā)送到報報工模塊，報報工模塊將下下料起止時間間、切割質(zhì)量量、材料消耗耗情況報送數(shù)數(shù)據(jù)庫。全信信息化閉環(huán)打打破了層層下下達(dá)指令、層層層反饋進(jìn)度度的生產(chǎn)組織織模式，通過過智能化、一一體化的管理理有序地將數(shù)數(shù)控下料指令令信息下達(dá)，實實現(xiàn)了動態(tài)生生產(chǎn)調(diào)節(jié)、直直觀進(jìn)度統(tǒng)計計、詳盡工期期預(yù)測。三維模型導(dǎo)出的的DSTV格式文件

BIIM技術(shù)建立了了單一數(shù)字化化數(shù)據(jù)源，參參與加工的數(shù)數(shù)控設(shè)備直接接使用數(shù)字化化數(shù)據(jù)源，解解決了“信息斷層”和“信息孤島”問題。SiggmaNESST是采用BIM技術(shù)的橋梁梁，其實現(xiàn)了了自動排版套套料、切割模模擬；可輸出鋼板板采購清單、數(shù)數(shù)控加工程序序；利用可視視化數(shù)控編程程及數(shù)字化管管理系統(tǒng)軟件件的直接讀取取轉(zhuǎn)化功能，進(jìn)進(jìn)行自動排版版及NC編制，實現(xiàn)BIM三維模型數(shù)數(shù)據(jù)與加工數(shù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確協(xié)同同；實現(xiàn)了從從三維模型到到實體數(shù)字化化、信息化加加工，在全面面承繼設(shè)