基于bim技術(shù)的鋼筋工程應(yīng)用探索與實踐

1、基于BIM技術(shù)的鋼筋工程應(yīng)用探索與實踐明磊2017年4月24日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

2、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、標準體系建設(shè)與創(chuàng)新研發(fā)應(yīng)用等業(yè)務(wù)板塊均得

3、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標準研究局級82015多

4、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BI

5、M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，負責局主業(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研究所負責開展，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中心負責執(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。土建施工領(lǐng)域?qū)I(yè)化需求分析我們?yōu)槭裁催x擇鋼筋工程鋼筋工程行業(yè)困境量大面廣鋼筋占工程結(jié)構(gòu)工程造價約30%我局2016年作業(yè)量達720萬噸有益探索鋼結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展機電安裝專

6、業(yè)化BIM應(yīng)用發(fā)展常規(guī)翻樣手段有限，難以解決復(fù)雜問題數(shù)據(jù)不透明，不利于團隊協(xié)作質(zhì)量效率有限，從業(yè)人員辛苦常規(guī)加工加工質(zhì)量控制難，材料浪費大加工效率低，勞動強度成本高分散作業(yè)，不利于產(chǎn)業(yè)化升級效益來源不明確效益策劃如何準確管理缺乏精細化管理數(shù)據(jù)如何有效聯(lián)動料單準確性較差三邊工程如何保證料單準確標準化程度較低如何降低鋼筋加工成本我們該如何解決BIM協(xié)同翻樣云管理系統(tǒng)鋼筋集約化加工核心：全流程信息流轉(zhuǎn)我們對BIM的理解數(shù)字建構(gòu) Digital TectonicMBIInformation數(shù)字建造 Digital Fabrication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

7、：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)建模標準、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)備工作流程標準積累與開發(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)

8、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)及工作流程與標準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準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)模板建模標準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慣軟件本地化不足，缺乏標準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)分建模標準：保障信息準確性及流程貫通協(xié)同棒材套料優(yōu)

9、化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：以全流程應(yīng)用為目標鋼筋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)原則主筋箍筋負筋拉筋附加筋矩形梁配筋精細簡化鋼筋BIM翻樣開發(fā)成果鋼筋BIM翻樣開發(fā)思考鋼筋BIM模型的建模細度鋼筋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

10、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、時間緊迫的項目標準化程度較高的項目（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

11、單準確性低，無法提前加工標準化程度低無法體現(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)場場地無法滿足數(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數(shù)據(jù)應(yīng)用的傳遞問題計量復(fù)核與加工精度問題流程應(yīng)用與批量化加工生產(chǎn)問題效率統(tǒng)計與生產(chǎn)數(shù)據(jù)精細化問題傳統(tǒng)料單所需數(shù)據(jù)數(shù)控設(shè)備所需數(shù)據(jù)新增彎折角度、條碼數(shù)據(jù)需求數(shù)控設(shè)備加工誤差小、精度

12、高數(shù)控加工流程探索現(xiàn)場掃碼加工流程設(shè)備穩(wěn)定性有待提高梁構(gòu)件分揀打包過程較繁瑣、后期需改進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

13、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攤基于BIM的鋼筋精細化管理升級4施工現(xiàn)場鋼筋管理主要存在的問題現(xiàn)場鋼筋管理主要問題試圖解決辦法及管理系統(tǒng)流程搭建進料及堆料找料問題材料庫存盤點問題集中加工信息交接沒有料牌的板筋料牌基本信息缺失梁鋼筋未墊木

14、枋分隔箍筋、板筋混裝短料浪費較多箍筋、拉鉤缺失現(xiàn)場問題倒逼我們要提高鋼筋精細化管理程度鋼筋工程BIM云管理系統(tǒng)的開發(fā)探索，試圖采用信息化手段向管理要效益！云管理系統(tǒng)應(yīng)用流程鋼筋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

15、筋工程BIM應(yīng)用落地實踐思考5成果落地試點項目情況 試點區(qū)域加工生產(chǎn)鋼筋半成品1506t，產(chǎn)生約8.9t廢料，鋼筋利用率為99.41%。天河機場T3航站樓項目合作共贏創(chuàng)新價值理應(yīng)如此規(guī)模效益BIM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

16、程適應(yīng)當前生產(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地實踐問題思考BIM翻樣去BIM平臺化、云端化、智能化（Web3.0、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)自校核）數(shù)控設(shè)備加工設(shè)備智能化、小型化、模塊化、物聯(lián)網(wǎng) 信息化管理BIM數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、為我所用、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、深度學(xué)習集約化模式空間上，解決占地的問題時間上，解決物料庫存和資金占用問題我們期望：設(shè)計方：倡導(dǎo)設(shè)計標準化及施工優(yōu)化性政府方：鼓勵推進鋼筋產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新型模式任