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基于BIM技术的机电工程全寿命周期信息化管理研究

曹金峰
  
中国地名·科技与信息
2022年21期
身份证号 3703021976****8016 齐鲁轮业有限公司 青岛 266000

摘要:随着我国科技研发力度的提升,BIM技术在各大领域的价值不断凸显,尤其是在机电工程全生寿命周期管理中发挥出了较大优势。通过建立三维立体模型,可以实现对机电工程相关数据信息的集成展示和应用,为机电工程设计、施工等阶段提供可靠的数据信息支持,凭借可视化、协调性等特征,还可以实现与GIS、RFID等技术的有效结合,灵活处理机电工程全寿命周期管理中存在的各项问题。

关键词:BIM技术;机电工程;全寿命周期;信息化管理

一、BIM技术的原理及内涵分析

BIM技术主要建立在三维数字技术的基础上,利用相关计算机软件构建三维立体模型,该模型集成了相关项目所涉及的全部数据信息,能够将工程项目的实际情况以及各项细节以数字化的形式直观呈现。BIM技术应用并非单纯进行建模,而是一种基于三维建模,融合了各种先进技术手段以及信息平台、数据库的先进理念与方法,将其应用于工程项目中,能够实现对工程整体进度的把控。

二、机电工程领域优化BIM技术应用的优势分析

(一)实现机电工程的全寿命周期覆盖。在机电工程实施过程中,针对工程项目的全寿命周期实施管理有较大难度,普遍存在设计、施工、运维等环节分离的情况,各环节有效衔接不足,资源未实现协同运用。在BIM技术的支持下,可有效支持全寿命周期管理的实现,三维立体模型对机电工程的直观展示,在可视化的基础上能够为数据信息的存储、修改与查询创造更大便利,为实现信息化管理创造良好条件。BIM三维模型应用于机电工程的设计、施工、运维、拆卸等各个环节,能够为管理人员提供大量指导性信息。例如,在运维阶段可以通过对前期设计与施工阶段的有效信息进行利用,能够更有针对性地完成相关设备构件的检修与置换工作,避免在信息错误或遗漏的情况下,影响运维管理的有效性。在机电工程的全寿命周期应用BIM技术,可以借助BIM技术先进的信息管理手段,为后期开展机电管理工作提供可靠的信息支持。

(二)保障BIM相关信息的完善性。机电工程全寿命周期管理中往往涉及诸多专业,不同专业有着相对复杂的工序,在施工中可能存在交叉作业的情况,这也使得机电工程全寿命周期管理的难度大幅提升。在全寿命周期管理中,所涉及信息主要包括了设备构件采购、材料尺寸、材料型号等,倘若采用传统人工管理的方式,需要对海量数据信息进行处理,数据信息处理过程中容易出现差错、重复的情况,在数据信息丢失的情况下会阻碍后续工作正常进行,存在比较严重的资源浪费情况。通过对机电工程全寿命周期所涉及数据信息进行收集和整合,构建可视化的三维立体模型,可以对机电工程进行完整且直观的展示,以便直观了解机电工程的相关数据参数,实现对各环节的有效管理,提高全寿命周期管理的便捷性与信息化水平。

(三)优化数字化预制加工的实效性。结合工厂预制加工的具体情况采取分段处理的方式,通过在线对管件进行碰撞试验,形成更加精细的管件加工二维图纸,结合设计阶段提前输入的信息,有效对工厂生产进行指导,同时在线对管件等构建的产出量进行统计,在满足设计需求的时候立即停止加工,切实避免不必要的材料浪费情况,提高对机电工程的精细化管理水平。

三、基于BIM技术实现机电工程全寿命周期信息化管理的策略分析

(一)做好设计阶段的基本保障。在机电工程的设计阶段介入使用BIM技术,可以凭借该技术可视化、模拟性等特点,通过建立一个统一的三维立体模型,实现对机电工程各环节施工的模拟,同时在线开展管线碰撞试验,在线编制碰撞报告,在此基础上有效对管线排布情况进行优化。基于BIM技术对机电工程设计进行优化,可以在线对施工现场的情况进行把控,合理对施工顺序、安装工艺、施工进度进行管理,在三维立体模型的帮助下编制一套完善、科学的施工方案,有效实现对机电安装全过程的优化。针对机电工程中所涉及的复杂环节,还可以通过细分拆解的方式进行模拟,通过在线模拟的方式解决施工中面临的各项难题,保证后续施工顺利开展。

(二)加强施工阶段的具体管理。BIM技术有着很强的模拟作用,针对机电工程进行建模得到三维立体模型后,应当综合考虑施工阶段的运输、工艺、管理等条件,最大限度对施工流程进行模拟,在特定条件下计算出正常施工进度,以便在后续施工环节合理对施工进度进行把控。BIM技术能够在三维立体模型中对机电工程中不同专业提前进行统筹和协调,实现对资源的优化配置,灵活调整不同专业的工作时间,在线对施工工艺进行优化,实现对施工进度的精细化把控。在具体施工中,可以通过对比实际施工进度与模拟施工进度,及时找到影响施工进度的问题,以便及时对现场施工方式进行调整,尽可能提高现场施工与模拟施工的适应性。

(三)优化安装阶段的信息对比。机电安装阶段,可以充分应用前期例如的RFID标签信息,实现对整个机电系统安装过程的信息化管理。通过在线对设置在各构件上的RFID标签信息进行读取,将读取的信息与设计图纸进行对比,可以有效对构件的安装位置及安装精度进行核对,结合提前建立的三维模型,可以有效降低安装失误的情况,一旦发现问题还可以在线将信息反馈给现场施工人员。针对机电安装过程中的重难点环节,可以在BIM技术的支持下进行模拟安装施工,以此提高安装的可行性,结合模型制作三维动画,实现对现场安装的有效指导,通过深入了解模型与图纸的方式,最大限度提高机电安装的准确性。

(四)做好运维阶段信息更新。机电工程全寿命周期囊括了运维阶段,在该阶段也需要加强对BIM技术的应用,综合采用GIS、RFID等技术手段,实现对机电设备的信息化管理,以便有效落实日常维护工作。在生产环节输入RFID标签,可以有效提高运维管理的整体效率。运维管理人员在工作过程中,只需要携带可支持读取RFID标签信息的装置及平板电脑,就能够实现对设备运行状态的检查,及时找到机电设备运行中存在的故障问题,支持在线填写维护申请表,在线记录运维管理的实际情况,实现对机电设备全寿命周期的跟踪管理。结合运维阶段获取的RFID标签信息及记录的运维信息,可以将相关信息参数录入三维立体模型,实现对机电设备运行的在线模拟,通过这种方式对机电设备的后期运行情况进行评估,以便掌握机电设备运行期间发生故障的时间节点,及时安排运维管理人员前往处理。

四、结语

总而言之,在机电工程全寿命周期中,加强对BIM技术的应用,有助于实现全寿命周期信息化管理的目标,一方面可以提高全寿命周期管理的精准性,另一方面可以减少全寿命周期管理中的人力、物力等资源投入,对促进我国机电工程信息化发展有着重要意义。加强机电工程管理,就需要优化技术的保障,而BIM技术还有很高的研究价值,值得进一步分析并研究。

参考文献:

[1]冯佳伟,叶翔,杨成,包胜.基于BIM技术的机电工程全寿命周期信息化管理[J].科技通报,2021,37(09):41-45.DOI:10.13774/j.cnki.kjtb.2021.09.007.

[2]苏丽荣.基于BIM技术下铁路工程建设信息化全寿命周期管理的思考[J].南方农机,2018,49(09):241.

[3]王万齐. 基于BIM技术的铁路工程建设信息化全寿命周期管理研究[D].西南交通大学,2016.

[4]孙陈俊妍,徐莎,常晓.BIM技术在工程项目全寿命周期信息化管理的运用[J].江苏科技信息,2014(21):72-74.

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