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(tuán)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(duì)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(yàn)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(gè)石油化工建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)規(guī)范項(xiàng)目管理、提高項(xiàng)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(cuò)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(jìn)行數(shù)據(jù)信息間的高效傳輸,同時(shí)以實(shí)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(jiǎn)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(shí)時(shí)導(dǎo)出。對(duì)于管道來說,可以將材料、焊口信息自動(dòng)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(jìn)度、質(zhì)量控制是建設(shè)管理過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。尤其是管道工程,相對(duì)于其他分部工程而言,其工序繁多,工期最長(zhǎng),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(hào)、焊工、無損檢測(cè)方法和結(jié)果等相關(guān)信息。而一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)裝置往往涉及上千條管線,數(shù)萬個(gè)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(gè)重要特點(diǎn)。

在諸多外資項(xiàng)目執(zhí)行過程中,通過總結(jié)項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,開發(fā)了一套適用于大中型石化項(xiàng)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(yàn)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?qǐng)?bào)、焊縫組批、無損檢驗(yàn),以及后續(xù)的工程進(jìn)度、試壓包進(jìn)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(qǐng)、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(bào)告——進(jìn)度

圖7 數(shù)據(jù)處理及報(bào)告——質(zhì)量

2.2.3 數(shù)據(jù)交互利用

通過數(shù)據(jù)交互機(jī)制,可以進(jìn)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(xiàng)數(shù)據(jù),還可以用不同顏色表達(dá)施工進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)結(jié)合,可以實(shí)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(hào)、規(guī)格、數(shù)量,焊口的編號(hào)、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(xiàng)目管理過程的精準(zhǔn);

（2)在模型中實(shí)時(shí)顯示工程進(jìn)度信息,提供了一種不一樣的項(xiàng)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(yàn)等施工過程信息。

基于BIM技術(shù)的信息化,是實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)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(tái)提供的大量精準(zhǔn)數(shù)據(jù),進(jìn)行高效的統(tǒng)計(jì)、分析、處理,對(duì)于規(guī)范項(xiàng)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(qiáng)排名發(fā)布69家中國企業(yè)上榜

2018年ENR國際承包商250強(qiáng)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(chǎng)情況、上榜中國企業(yè)表現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)榜單進(jìn)行分析稱,在全球經(jīng)濟(jì)逐步回暖、國際工程市場(chǎng)出現(xiàn)復(fù)蘇、“一帶一路”倡議逐步走深走實(shí)的大背景下,今年共有69家會(huì)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(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域和市場(chǎng)繼續(xù)保持領(lǐng)先地位;在看到取得成績(jī)的同時(shí),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(chǎng)占有率偏低,競(jìng)爭(zhēng)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(jī)的同時(shí),能總結(jié)經(jīng)驗(yàn),尋找差距,找準(zhǔn)未來發(fā)展的目標(biāo)和方向。