三維模型在工業(yè)管道安裝工程中的應(yīng)用研究

錢曉麗 陶立華 吳東輝

1江蘇啟安建設(shè)集團有限公司 江蘇啟東 226200 2 杭州諾德軟件有限公司 浙江杭州 310012

1 概述

在工業(yè)裝置建設(shè)過程中,相對于設(shè)備、電儀等其他專業(yè),管道安裝涉及到大量的材料、焊接、檢驗等信息,信息的準(zhǔn)確性及前后邏輯關(guān)系嚴(yán)密,管理難度比較大。鑒于此,我司前期研發(fā)了PIMS管道安裝管理系統(tǒng)軟件,成功應(yīng)用于多個石油化工建設(shè)項目,對規(guī)范項目管理、提高項目管理效率起到了很好的作用。但是目前該管理軟件初期的數(shù)據(jù)輸入是在平面圖紙的基礎(chǔ)上,人工讀取數(shù)據(jù)、錄入軟件系統(tǒng),在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過程中,不可避免地發(fā)生錯誤,不利于后續(xù)的施工管理,也不利于向業(yè)主提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

當(dāng)前,國家關(guān)于建筑業(yè)三維模型(BIM)技術(shù)的推廣力度正在不斷加大,如何借助該技術(shù),結(jié)合PIMS信息化管理手段,將兩者應(yīng)用于后續(xù)施工階段的管理,不僅可以進行數(shù)據(jù)信息間的高效傳輸,同時以實現(xiàn)施工可視化管理為目標(biāo),成為了我們的研究方向。

2 簡介

2.1 模型搭建及數(shù)據(jù)建立

圖1 裝置模型

為了滿足后續(xù)施工管理的需要,應(yīng)當(dāng)在三維模型的搭建階段,注入必要的數(shù)據(jù)信息,如管道及其組成件的布置、材質(zhì)、口徑、壁厚、連接形式等。

2.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)出及施工管理

2.2.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

模型搭建完成后,可以利用建模軟件的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能,將模型建立過程中輸入的各類信息實時導(dǎo)出。對于管道來說,可以將材料、焊口信息自動導(dǎo)出。

圖2 管道材料數(shù)據(jù)導(dǎo)出

圖3 焊口數(shù)據(jù)導(dǎo)出

2.2.2 在施工管理中的應(yīng)用

由于工業(yè)裝置中各類設(shè)施的復(fù)雜性,其進度、質(zhì)量控制是建設(shè)管理過程中的重點、難點。尤其是管道工程,相對于其他分部工程而言,其工序繁多,工期最長,投入資源最多,所產(chǎn)生的施工信息也最多,如壓力管道每一道焊口必須包含材質(zhì)和規(guī)格、位置、編號、焊工、無損檢測方法和結(jié)果等相關(guān)信息。而一個工業(yè)生產(chǎn)裝置往往涉及上千條管線,數(shù)萬個焊口,材料種類繁多,數(shù)十、甚至數(shù)百名焊工參與焊接工作,因此過程控制信息量巨大是管道安裝工程的一個重要特點。

在諸多外資項目執(zhí)行過程中,通過總結(jié)項目管理經(jīng)驗,結(jié)合施工驗收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,開發(fā)了一套適用于大中型石化項目管道安裝工程的信息管理及工程控制數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),直接來源于模型導(dǎo)出的數(shù)字化信息,可確保后續(xù)管理過程的準(zhǔn)確性和有效性。

圖4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入控制系統(tǒng)

通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),錄入焊接、檢驗等施工過程信息,隨后通過編程,能夠快速處理許多日常工作,如焊接日報、焊縫組批、無損檢驗,以及后續(xù)的工程進度、試壓包進度控制等。利用前期導(dǎo)入的材料清單信息,可以完成材料的申請、采購、入庫、領(lǐng)料、庫存管理等。

圖5 焊接施工記錄輸入

圖6 數(shù)據(jù)處理及報告——進度

圖7 數(shù)據(jù)處理及報告——質(zhì)量

2.2.3 數(shù)據(jù)交互利用

通過數(shù)據(jù)交互機制,可以進一步將數(shù)據(jù)庫中的信息在模型中顯示,如管線的參數(shù)信息、焊口的各項數(shù)據(jù),還可以用不同顏色表達(dá)施工進度信息,可以在模型界面非常直觀地了解施工過程質(zhì)量以及進度信息。

圖8 管線參數(shù)信息

圖9 以不同顏色顯示管道施工進度信息(紅色部分表示施工完成)

圖10 模型中焊口信息

3 結(jié)語

通過開發(fā)數(shù)據(jù)交互應(yīng)用,將建模軟件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有機結(jié)合,可以實現(xiàn)以下功能:

(1)將模型中關(guān)于管線的基礎(chǔ)信息(材料的型號、規(guī)格、數(shù)量,焊口的編號、型式、尺寸)準(zhǔn)確應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),以保證后續(xù)項目管理過程的精準(zhǔn);

（2)在模型中實時顯示工程進度信息,提供了一種不一樣的項目完成情況展示模式;

(3)通過數(shù)據(jù)交互,在模型界面顯示管道的焊接、檢驗等施工過程信息。

基于BIM技術(shù)的信息化,是實現(xiàn)工程項目精細(xì)化管理的重要手段之一。通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)交互,可以將BIM平臺提供的大量精準(zhǔn)數(shù)據(jù),進行高效的統(tǒng)計、分析、處理,對于規(guī)范項目過程管理、提高管理效率具有重要的意義。

2018年ENR國際承包商250強排名發(fā)布69家中國企業(yè)上榜

2018年ENR國際承包商250強排名近日發(fā)布,專家根據(jù)上榜企業(yè)2017年的國際和全球營業(yè)額情況,從國際市場情況、上榜中國企業(yè)表現(xiàn)兩個方面對榜單進行分析稱,在全球經(jīng)濟逐步回暖、國際工程市場出現(xiàn)復(fù)蘇、“一帶一路”倡議逐步走深走實的大背景下,今年共有69家會員企業(yè)上榜,創(chuàng)歷史新高,上榜企業(yè)數(shù)量繼續(xù)蟬聯(lián)各國榜首,國際營業(yè)額達(dá)1140.97億美元,在多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域和市場繼續(xù)保持領(lǐng)先地位;在看到取得成績的同時,也必須清醒地看到存在的差距,如與歐美承包商相比,中國企業(yè)平均國際化水平較低;在歐洲與北美等部分國家市場占有率偏低,競爭力仍顯不足;業(yè)務(wù)發(fā)展不均衡等;希望廣大企業(yè)在回望取得成績的同時,能總結(jié)經(jīng)驗,尋找差距,找準(zhǔn)未來發(fā)展的目標(biāo)和方向。