基于BIM技術(shù)的鋼筋工程應(yīng)用探索與實踐

基于BIM技術(shù)的鋼筋工程應(yīng)用探索與實踐01企業(yè)BIM應(yīng)用發(fā)展及專業(yè)化需求目錄content02鋼筋BIM模型化翻樣探索與實踐03基于BIM的鋼筋集約化加工探討04基于BIM的鋼筋精細(xì)化管理升級05鋼筋工程BIM應(yīng)用落地實踐思考企業(yè)BIM應(yīng)用發(fā)展及專業(yè)化需求1企業(yè)BIM應(yīng)用情況2004年2008年2012年2014年2015年2016年2017年開始關(guān)注機電專業(yè)開始嘗試應(yīng)用BIM（深圳T3航站樓、湖北大廈機電項目等）機電、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻等專業(yè)開始深入應(yīng)用BIM（中國移動深圳信息大廈、北京浦項建設(shè)項目、重慶中渝項目等）房建領(lǐng)域技術(shù)層面全面嘗試應(yīng)用BIM（廣州東塔項目、天津117大廈、深圳平安大廈、武漢綠地中心、武漢中心、武漢宜家項目等）房建領(lǐng)域管理層面全面推廣應(yīng)用BIM（北京騰訊大廈、中國尊項目、廣州琶洲保利、上海阿里巴巴EPC項目等）基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域開始嘗試應(yīng)用BIM（巴基斯坦PKM高速公路、武漢軌道21號、線、荊門環(huán)城高速路項目等）基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域深入推廣應(yīng)用BIM（宜昌伍家崗長江大橋、成都地鐵21號線項目等）中建三局自2004年開始關(guān)注BIM技術(shù)，為國內(nèi)最早推廣此項技術(shù)的施工企業(yè)之一。目前為止，局屬各公司均進行大范圍的探索實踐，BIM技術(shù)在企業(yè)和項目層面、房建和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域、工程專業(yè)技術(shù)及施工管理方面、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)與創(chuàng)新研發(fā)應(yīng)用等業(yè)務(wù)板塊均得到全面推廣應(yīng)用。企業(yè)BIM課題研發(fā)情況中建三局BIM立項研發(fā)課題局自2011年開始BIM課題研究，目前為止，中建總公司級課題2項，局級課題12項（不含總公司），公司級課題40項。工程技術(shù)研究院BIM所研發(fā)課題序號年份課題名稱級別12011建筑信息模型在機電安裝過程中的應(yīng)用局級22013建筑工程施工及交付階段BIM研究與應(yīng)用局級32014基于BIM的鋼筋深化設(shè)計、數(shù)控加工及高效配送技術(shù)研究與應(yīng)用總公司級4基于BIM和物聯(lián)網(wǎng)的機電管線工廠化生產(chǎn)技術(shù)研究局級5600米級超高層建筑機電綜合施工技術(shù)應(yīng)用研究局級6總承包工程進度管理BIM平臺開發(fā)與應(yīng)用局級7機電工程施工P-BIM標(biāo)準(zhǔn)研究局級82015多專業(yè)融合5D數(shù)字化協(xié)同信息管理平臺研發(fā)與應(yīng)用局級9復(fù)雜深基坑BIM應(yīng)用技術(shù)研究局級102016基于BIM+物聯(lián)網(wǎng)的道路工程施工裝備監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用研究局級11中央制冷機房“模塊化、預(yù)制化及裝配化”施工技術(shù)局級12機電整體預(yù)制裝配式技術(shù)應(yīng)用研究局級132017基于實景掃描的BIM技術(shù)在公路工程項目中的應(yīng)用研究局級14基于BIM技術(shù)的公路工程智慧建造技術(shù)研究與應(yīng)用總公司級《基于BIM的鋼筋深化設(shè)計、數(shù)控加工及高效配送技術(shù)研究與應(yīng)用》《基于BIM+物聯(lián)網(wǎng)的道路工程施工裝備監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用研究》《基于BIM的深基坑工程應(yīng)用研究》《BIM技術(shù)在頂模系統(tǒng)全過程中的應(yīng)用研究》《基于BIM+LBS的施工人員數(shù)字化管理應(yīng)用研究》《基于BIM的超高層項目塔吊安全與工效信息化管理應(yīng)用研究》……工程技術(shù)研究院發(fā)展情況中建三局工程技術(shù)研究院，負(fù)責(zé)局主業(yè)（房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施）核心技術(shù)與行業(yè)引領(lǐng)性技術(shù)研究。其中，BIM技術(shù)研發(fā)及BIM課題統(tǒng)籌管理由隸屬研究院的BIM研究所負(fù)責(zé)開展，而局各公司BIM課題研發(fā)及推廣應(yīng)用由局屬公司研究分院及BIM中心負(fù)責(zé)執(zhí)行。主要開展BIM（建筑信息模型）和相關(guān)現(xiàn)代信息技術(shù)（互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)等）的技術(shù)集成與工程應(yīng)用研究。我們對BIM的理解數(shù)字建構(gòu)DigitalTectonicMBIInformation數(shù)字建造DigitalFabrication建筑模型大數(shù)據(jù)建筑行業(yè)貫穿流程定位：建筑信息化手段（工具而已）核心：信息（動態(tài)化）應(yīng)用：專業(yè)+BIMBIMRebarBIMRebar可替代性的體力勞動，我們希望交給施工設(shè)備解決有規(guī)律重復(fù)性的工作，我們希望交給計算機程序解決BIM必須植根于專業(yè)土壤，才能發(fā)揮其效益我們不應(yīng)只是是BIMer，而是懂BIM的鋼筋工BIM能為鋼筋帶來什么？BIM技術(shù)特點鋼筋BIM應(yīng)用鋼筋可視化：主要解決空間碰撞及復(fù)雜節(jié)點交底問題鋼筋信息化：主要解決鋼筋計量及加工數(shù)據(jù)準(zhǔn)確問題鋼筋協(xié)同性：主要解決建模翻樣及環(huán)節(jié)溝通效率問題鋼筋深化軟件二次開發(fā)建模標(biāo)準(zhǔn)、翻樣流程實現(xiàn)數(shù)控加工高效配送形成新技術(shù)、新設(shè)備工作流程標(biāo)準(zhǔn)積累與開發(fā)企業(yè)化應(yīng)用資源庫模型數(shù)據(jù)與加工數(shù)據(jù)間的連接與傳遞促進鋼筋加工產(chǎn)業(yè)升級結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，研究適合于鋼筋高效配送的編碼系統(tǒng)及工作流程與標(biāo)準(zhǔn)研究思路鋼筋工程的數(shù)字化建造之路鋼筋BIM模型化翻樣探索與實踐2鋼筋BIM模型化翻樣實施路線軟件本地化：軟件基礎(chǔ)配置文件定制鋼筋圖形索引標(biāo)準(zhǔn)Database文件數(shù)據(jù)傳遞高效建模智能斷料肢長角度組件開發(fā)模板建模標(biāo)準(zhǔn)智能斷料程序輔助修改工具參數(shù)化驅(qū)動，但需人工計算建模方法不符合操作習(xí)慣軟件本地化不足，缺乏標(biāo)準(zhǔn)提供打斷等基本功能斷料操作極其繁瑣相關(guān)數(shù)值計算非常不方便只有簡單的計量信息缺鋼筋簡圖、角度信息等不便于做相應(yīng)的歸類統(tǒng)計等構(gòu)件類型狀態(tài)編號構(gòu)件名稱編號鋼筋類型名稱編號鋼筋顏色和等級區(qū)分建模標(biāo)準(zhǔn)：保障信息準(zhǔn)確性及流程貫通協(xié)同棒材套料優(yōu)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：以全流程應(yīng)用為目標(biāo)鋼筋BIM翻樣開發(fā)框架鋼筋BIM翻樣開發(fā)思路總體開發(fā)思路將必要的支座對象納入選擇集并獲取支座實體信息程序內(nèi)置鋼筋彎錨規(guī)范計算公式和長度計算公式引入并開放與鋼筋直徑d相關(guān)的倍數(shù)系數(shù)的設(shè)置設(shè)計更加簡潔并符合操作流程的交互界面開發(fā)原則主筋箍筋負(fù)筋拉筋附加筋矩形梁配筋精細(xì)簡化鋼筋BIM翻樣開發(fā)思考鋼筋BIM模型的建模細(xì)度鋼筋BIM翻樣主要內(nèi)容鋼筋BIM模型應(yīng)用成果需求為導(dǎo)向，建模是投入，效益看產(chǎn)出站在需求的角度來看待建模的必要性精確VS效率，保證精度前提下提高效率自動化建模VS分構(gòu)件、鋼筋類型流程建模高效建模組件式參數(shù)化內(nèi)置圖集規(guī)范適應(yīng)現(xiàn)場工藝排布圖三維模型智能斷料核心智能算法可視化程序操作固化經(jīng)驗式積累料單本地數(shù)據(jù)文件云數(shù)據(jù)庫插件AutoCAD外部程序其他應(yīng)用獲取數(shù)據(jù)整理儲存繪制模型雙向修改模型數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)云端儲存后續(xù)利用基于BIM的鋼筋集約化加工探討3鋼筋集約化加工應(yīng)用現(xiàn)狀房建項目常規(guī)加工現(xiàn)狀數(shù)控設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀效率低：對于大尺寸、大直徑鋼筋加工，一般需要2-3人協(xié)同作業(yè)；工作強度大：工人耗體力、帶班管理人員耗腦力；鋼筋損耗大：單構(gòu)件加工，沒有整體考慮套裁優(yōu)化。加工優(yōu)點勞動投入少鋼筋損耗小節(jié)約現(xiàn)場施工用地加工效率高加工精度高任務(wù)安排靈活性差應(yīng)用范圍鋼筋加工量大、時間緊迫的項目標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的項目（基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域應(yīng)用多）房建領(lǐng)域推廣應(yīng)用難點三邊工程圖紙問題多，料單準(zhǔn)確性低，無法提前加工標(biāo)準(zhǔn)化程度低無法體現(xiàn)數(shù)控加工批量化的優(yōu)勢生產(chǎn)管理方式適應(yīng)性差現(xiàn)行單構(gòu)件加工管理方式無法適應(yīng)批量化加工生產(chǎn)場地狹小施工現(xiàn)場場地?zé)o法滿足數(shù)控設(shè)備廠房建設(shè)要求承發(fā)包模式利益牽涉面復(fù)雜常規(guī)以勞務(wù)分包模式為主，數(shù)控模式推廣利益面影響較大應(yīng)對措施軟：開發(fā)適合房建工程的生產(chǎn)管理系統(tǒng)（信息化管理）硬：生產(chǎn)流程應(yīng)用探索，設(shè)備改造人海戰(zhàn)術(shù)占地小，作業(yè)靈活，非批量化加工優(yōu)勢明顯批量化加工優(yōu)勢明顯鋼筋集約化加工探索成果房建領(lǐng)域推廣應(yīng)用目的提高加工效率設(shè)備產(chǎn)能提高生產(chǎn)組織方式設(shè)備生產(chǎn)協(xié)同降低材料損耗智能斷料優(yōu)化棒材優(yōu)化套料余料合理利用廢料嚴(yán)格控制核心問題：批量化生產(chǎn)平衡點確定同一加工批次料單多，鋼筋利用率高，后期分揀工作量大同一加工批次料單少，鋼筋利用率低，后期分揀工作量小解決思路：料單，優(yōu)化套料流程，工藝-設(shè)備-工位-信息分揀工作量，零件半成品管理探索與實踐數(shù)控加工流程探索鋼筋集約化加工探索成果加工量統(tǒng)計分析梁、板、柱等構(gòu)件類半成品加工數(shù)量少，容易窩工鋼筋半成品特性分析從經(jīng)濟性、可操作性、設(shè)備產(chǎn)能等方面證明新模式可行根據(jù)鋼筋半成品類別及實際的工位操作量來選配效率化的設(shè)備鋼筋集約化加工應(yīng)用設(shè)備改造房建領(lǐng)域集約化應(yīng)用設(shè)備存在問題房建領(lǐng)域集約化應(yīng)用設(shè)備改造思路產(chǎn)能匹配：生產(chǎn)線需形成配套規(guī)模以增效，單設(shè)備或少量的設(shè)備不能發(fā)揮全部功效現(xiàn)場場地：對于現(xiàn)場場內(nèi)加工，有限的場地與較大的生產(chǎn)線占地矛盾突出適應(yīng)范圍：對于原材及產(chǎn)品的多樣性不適應(yīng)、對于大直徑鋼筋不適應(yīng)精度控制：對長度及角度精度控制不足，誤差無法彌補鋼筋集約化加工的思考關(guān)于集約化加工的理解基于工位的效能匹配與應(yīng)用問題集約化加工運營模式思考數(shù)控加工≠集約化加工設(shè)備綜合利用，數(shù)控設(shè)備+常規(guī)設(shè)備場地綜合優(yōu)化，場內(nèi)加工+場外加工施工部位差異對待，地上階段VS地下階段人機互動VS無人化工廠所需設(shè)備特點：根本在于效能產(chǎn)出比輸出，適應(yīng)房建施工現(xiàn)場環(huán)境及靈活化的加工訂單需求加工生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)問題生產(chǎn)資源、生產(chǎn)力的協(xié)同共享間接成本有效分?jǐn)偦贐IM的鋼筋精細(xì)化管理升級4鋼筋BIM信息化管理系統(tǒng)開發(fā)成果鋼筋云管理系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用云管理系統(tǒng)集原材料管理、料單管理、加工生產(chǎn)管理、半成品管理、出庫管理以及各機位任務(wù)下發(fā)、加工時效統(tǒng)計于一體，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對加工生產(chǎn)狀態(tài)做到實時管控，鋼筋工程中除現(xiàn)場綁扎環(huán)節(jié)外，各個事項都包含在其中。鋼筋云管理系統(tǒng)電腦端流程演示鋼筋云管理系統(tǒng)頁面示意鋼筋BIM信息化管理系統(tǒng)開發(fā)成果料單上傳料單查看料單下載導(dǎo)入加工料單管理器主要功能加工任務(wù)管理主要功能零、構(gòu)件分揀單管理主要功能鋼筋云管理系統(tǒng)手機微信端流程演示鋼筋BIM信息化管理的思考鋼筋BIM信息化到底解決了什么問題？鋼筋BIM信息化為什么沒有取得很好效果？鋼筋BIM信息化未來該往哪個方向發(fā)展？精細(xì)化的設(shè)計+粗放式的體檢立足于施工現(xiàn)場管理場景的需求，逐步提高工效，培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)化工人鋼筋工程現(xiàn)行管理涉及到的部門眾多鋼筋BIM信息化應(yīng)該是一個責(zé)任主體來實施應(yīng)用適應(yīng)施工現(xiàn)場管理環(huán)境的信息化才能更好實施信息流通不對稱問題鋼筋原材計劃不準(zhǔn)問題半成品信息追蹤問題各個環(huán)節(jié)重復(fù)數(shù)據(jù)錄入和分析問題鋼筋工程BIM應(yīng)用落地實踐思考5BIM翻樣中心BIM翻樣軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件工程項目1鋼筋BIM生產(chǎn)云管理系統(tǒng)工程項目2工程項目n根據(jù)圖紙建模鋼筋模型鋼筋斷料模型施工料單加工任務(wù)單結(jié)合現(xiàn)場情況斷料及調(diào)整設(shè)備生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)需求與能力匹配任務(wù)分拆派發(fā)數(shù)據(jù)積累在線下單數(shù)據(jù)組織轉(zhuǎn)換生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫鋼筋半成品配送鋼筋原材集中采購、集約化加工精細(xì)化管理（營改增，采購權(quán)）混凝土模型鋼筋集約化加工中心（固定）鋼筋移動式化加工中心（現(xiàn)場）鋼筋加工制作成果落地建議工作流程適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)需求的可行模式有哪些？單項目-多項目-區(qū)域化-公司級-產(chǎn)業(yè)化提供一種新的選擇，絕非簡單意義的替代沒有完美的工具，但值得探索適用當(dāng)下的完美方法鋼筋BIM成果應(yīng)用中的效益真正來源？生產(chǎn)效率提高，管理效益提升。陽光下的效益接受和兼容多種模式并存的協(xié)作發(fā)展模式視不同的需求來選擇不同的手段和方式成果落