BIM技术的应用如何助力日用化工行业实现数字化转型.pdf
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1、?22?(?)?4?72?270?(2024)02?7?0?随着信息技术的迅速发展,数字化转型已经成为各个行业的发展趋势,各行业都在尝试实现数字化管理以促进企业的数字化转型工作,日用化工领域也不例外。在传统的日用化工工程建设中,由于信息孤立、协作不畅和数据重复输入等问题,往往导致工程效率低下、质量难以保障、成本居高不下。然而,BIM作为一种全新的数字化技术,已经在建筑和工程领域引起了革命性的变化。它不仅仅是一种工具,更是一种全新的方法论,通过数字化?67个人与家居清洁护理技术与市场的方式重新定义了工程设计、建设和管理的方式。BIM技术通过创建高度精确的三维模型,整合了项目的多个方面,包括建筑、
2、结构、设备、材料和工程进度,以实现项目的全生命周期管理。因此,BIM技术的出现为日用化工行业带来了崭新的机遇。本文将重点探讨BIM技术在日用化工领域能起到哪些作用进而促进企业实现数字化转型。2?2?中共中央国务院2021年发布关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见和2030年前碳达峰行动方案相继发布,这宣告了碳达峰、碳中和等低碳减排的政策体系正式确立,也为日用化工行业创造了风口发展期。为了有效利用资源以实现低碳减排,更为保障投资安全性,日化项目最直接的优化管理方式就是对投资估算、设计概算、工程预算、竣工结算等全过程进行数字化造价管理。传统造价管理方式存在局限性,许多管理工作都
3、属于事后管控,而事后管控多是干预和结果调整,所以并不利于企业发展,企业也因此无法做到高效控制,最终数据难以真实反映实际情况。而数字化造价管理应用BIM、云计算、物联网等数字技术,可有效引领建设领域的造价管理转型升级,实现造价管理价值链的全要素、全过程的智能化和系统化,做到工程造价全业务流程数字化。首先,BIM模型能为建设工程的监理方、设计方等各方提供直观的信息,减少信息屏蔽,提高管理有效性;其次,BIM模型成果具备检测功能,可真实检测出建设项目过程中将会出现的冲突与矛盾,能让工作人员及时解决问题,避免资源大量浪费造成的预算不可控;再次,BIM模型能够对工程的施工方案进行验证,明确方案可行性。这
4、样通过BIM模型将建设方、设计方、监理方、施工方等,归结成一个核心为信息共享的无壁垒利益共同体,在BIM模型内细致到每一个构件的透明数据下,各方互相交流、合作,共同商议,能更好地减少各方的矛盾,享受资源,最终实现多方共赢。2?2?在建设阶段,BIM技术的应用主要集中在优化施工过程和协助实现精细化管控。传统的施工过程中,很多问题往往是在现场才被发现,这会导致工程延误,支付额外的成本。但通过BIM技术,施工团队可以在计算机模拟的环境下进行虚拟施工,模拟真实施工过程中的各个细节,包括工序安排、物料搬运、机械操作等。这样一来,施工团队可以提前预知潜在的冲突和问题,并做出相应调整,从而避免了在现场才发现
5、的不必要麻烦。日化行业的日常生产需要用到众多大型设备,现以设备吊装举一个简单例子:在传统的施工中,吊装设备是一个复杂而危险的任务,需要施工团队精确规划和协调。而采用BIM技术,施工团队可以在虚拟环境中创建三维模型(图1),并模拟不同的吊装方案。通过模拟,施工方可以提前识别潜在的问题,如吊装过程中可能出现的碰撞点、设备图1 吊装模拟中国洗涤用品工业682024年第2期(总275期)与周围结构的干涉等,还可以通过模型查看吊装路径、角度,以确保吊装过程的安全和准确性。例如某场地有限,大型设备、构件较多且当地吊车资源稀缺的项目,这种条件下传统吊装方案很有可能出现吊装事故,因此对安全技术规范把握的准确性
6、就是吊装安全性的关键。此时应用BIM技术进行实施作业前的吊装模拟,则可精确定位吊车站位尺寸及吊装路径。(1)参数化吊机模型建立:应用BIM工具,通过拉伸、融合、旋转、放样等功能创建吊机实例模型;将臂杆长度、角度等关键参数与所创建的吊机实体构件部分进行关联以进行各项参数的调整;赋予所创建实体模型相应材质以提升观感,使模拟成果更贴近实际作业场景。(2)确定吊车站位区域:根据设备或构件最远吊装位置,以吊车性能所示的吊车臂长及最大吊装重量,确定最大作业半径。吊车运动区域与作业半径重合区域即为吊车站位区域。(3)定位吊车站位点:通过以往数据及经验积累,在已确定的作业区域内以圆锥碰撞法的方式,利用BIM的
7、全视角三维视图观测吊车与项目整体框架的碰撞情况。首先排除可视碰撞点,而后再用BIM工具进行机器碰撞计算,彻底排除隐藏碰撞点。若有碰撞,则调整臂杆运动轨迹以避免碰撞;若无法避免碰撞,则调整吊车站位进行再次模拟,直至避免全部碰撞并确定吊车站位点。这种利用BIM技术模拟吊装过程的方法使得设备安装过程更加高效和安全。通过提前模拟,施工方能够减少人为错误和风险,避免可能的事故和施工延期,不仅提升了工程质量,还节省了时间和资源,杜绝了安全隐患,为整个工厂的施工过程带来了实质性的好处。2?在施工过程优化的同时,BIM技术的应用也可以使得施工管控更加精准和高效。施工方能通过BIM技术实时把控工程进度,并将实际
8、进度反馈到模型中与计划进度进行比对和分析。项目管理人员可以及时了解工程的进展情况,并做出相应的调整和安排。例如在某日化生产厂的施工过程中,BIM技术可以通过计算预定好材料日消耗量,并与应用三维可视化的施工进度计划应用相关联,帮助施工团队准确掌握材料的消耗情况(图2)。另外,通过直观的模型变化及模型数据中记录材料的进出和使用情况,施工团队可以实时掌握材料的库存和消耗情况。这就使得施工过程中的材料管控更加精细和高效,避免材料短缺和浪费。2?4?物资管理是施工项目管理相当重要的组成部分,其关系到项目的成本、质量和进度三大目标的实现。将BIM的三维可视性结合时间维度和成本形成五维BIM,既可以实现施工
9、装置分区管理,又能做到将工程项目所有构件的各项实际参数进行集成加载。根据施工装置的分区、进度计划、标段、楼层和构件参数等,施工企业能够制订精准的物资需求计划和采购计划表,具体到单项工程、单位工程和分项工程。结合工程实际进度和需求,采购适量的物资,减少物资采购不足、过度或不及时造成的施工质量和安全问题。同时,参照限额领料单据,有效管控物资发放,做到不超发,节约施工成本。与此同时,BIM5D技术还能根据实际空间和施工计划的参照,合理指导物资堆放,避免物资二次搬运成本,减少保存不当造成的材料损耗率,如钢材氧化变质、水泥受潮降效等。69个人与家居清洁护理技术与市场综上所述,BIM技术在日化领域的施工阶
10、段应用将带来诸多优势。通过参考资料可查的众多其他各行业实际应用BIM技术实施工程的案例,可以看到BIM技术在建设工作的实施中确实优化了决策和施工过程。将日化行业技术密集、附加值高、品种繁多和多学科交叉特点与其他行业应用BIM技术产生的共性优势,如提高效率、降低成本和增强质量相结合,其实不难总结出:提高效率即可视作变相再提高产品的附加值;增强质量能够使品种繁多、多学科交叉的日化产品安全性与稳定性得到有效提高;降低成本、提高资源利用率则能将技术密集的日化产品生产设备和空间在进行最优布置的同时减少资源浪费、低碳减排,促进可持续性,在当下最重要的企业发展道路上为日化企业博得更多优势。?美国国家标准与技
11、术研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)研究报告显示,每年因计算机辅助设计、工程设计和软件系统中的操作性不够充分而造成的损失高达158亿美元,而业主和运营商在持续设施运营和维护方面消耗的成本几乎占总成本的三分之二。美国建筑师协会(AmericanInstituteofArchitects,AIA)正在考虑如何修改其合同文件,以规范建筑信息模型的迁出流程。实施一种协议结构,以便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业主或运营商,从而使用更有效的数据管理建筑运营维护1。目前,国内外已开始研究BIM在建筑运营维护(后文
12、简称运维)阶段的运用。将BIM模型与传统运维管理系统相结合,可将BIM模型中存储的大量建筑相关信息,如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件造价和采购等数字信息用于运维管理系统,克服传统的二维运维系统过程抽象的缺点,实现对建筑物的三维可视化运营维护管理2。?传统运维管理常依赖于手工记录和经验积累,不仅耗时耗力,而且容易出现错误。BIM技术的应图2 基于BIM的施工管理界面中国洗涤用品工业702024年第2期(总275期)用在运维阶段可以为传统方式带来数字化转变。运维人员可以通过BIM技术将实际工程与建筑信息模型对接,实现数据的传输和管理。这使得运维数据可以实时、准确地输入到数字化模型中,形
13、成直观且全面的一体化运维管理系统。在某母婴洗护用品公司的运维实践中,BIM技术为运维团队提供了数字化的设备管理平台。通过BIM模型,运维管理人员可以查看设备的实时运行状态、维护记录及维修情况。同时,还通过技术手段将设备的二维码或射频识别(radiofrequencyidentification,RFID)标签与BIM模型中的构件形成对接,这样就能通过扫描二维码或RFID标签来直接获取设备的详细信息。这种数字化管理方式大大提高了运维效率和准确性。以上只是个简单的例子,从更高层面来讲,将物联网、云技术、RFID、移动终端等结合起来应用基于三维展示平台的运维系统,不但能为建筑物实现三维可视化信息模型
14、管理,使空间信息与实时数据融为一体,更为建筑物的所有构件和设施赋予了感知能力和生命力,从而将建筑物运营维护提升到智慧建筑的全新高度3。通过结合BIM技术与各种高新科技,基于三维展示平台的运维系统能为建筑物管理带来革命性的变化。这种智慧化的解决方案不仅能提升运维管理的水平,还为未来建筑物的发展奠定了坚实的基础。基于BIM的数字化运维管理转变方面将常规的运维管理系统与BIM模型相结合,再通过数据库映射,以更具象化和直观的方式加以实现。在实际应用中,其基本功能应至少包含以下六个方面。(1)数据监控:基于BIM模型的可视化,实现对设备的查找、查看和定位功能的集成。通过系统能快速查找并定位建筑中各设施的
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