第6卷第5期
土水建筑工程信息技朮
Vol 6 No 5
2014年10月
Journal of Information Technology in Civil Engineering and Architecture
Oct.2014
BIM技术在宝钢9#电维修中的应用研究
王建军姚鵰放衣凯
(中冶宝钢技术服务有限公司,上海201900)
【摘要】BIM技术正在越来越广泛地应用在建筑设计施工领域,但是在治金设备维修领域的应用还有很大差距。
本文依据BIM技术原理,从厂房、设备建模到维修施工模拟,阐述了BIM技术在治金设备维修领域应用的途径,并
通过实例进行了验证。
【关键词】BIM;宝钢电炉;维修;模拟
【中图分类号】T748:?06;TP391【文献标识码】A【文章编号」1674-7461(12014)05-0112-06
1引言
次,每次定修项目依据设备状态而定,常见维修项
目有:炉売更换、倾动油缸更换,水冷电缆更换,氧
BIM( Building Information Modeling)技术由国外枪更换,水冷壁更换等,其中每500炉更换一次炉
引入中国后,得到了普遍重视,并取得了初步发展。売。为了最大限度地发挥电炉的生产能力,要求停
人们普遍认为这项技术是贯穿建筑全生命周期的炉维修时,在确保质量、安全的前提下,尽可能缩短
综合性技术,将成为未来的发展趋势。
维修时间,及时投入生产,要求维修方案科学合理
目前,BIM技术在建筑设计和施工领域已得到技术交底明确清晰,工人技能熟练。
初步应用,并出现了一些成功案例,但在设备维护
为了满足上述维修要求,利用BIM技术可视化
领域,特别是在大型钢铁企业设备维护方面的应用和虚拟现实的特性,对电炉维修过程中的设备、工
研究还很欠缺,因此,对于如何在大型钢铁企业设具、厂房、人员建立三维模型,集成到虚拟维修环境
备维护中应用BIM技术,进一步提高维修效率,改中,将维修项目在计算机上进行施工模拟,帮助工
善质量管理和安全管理,具有重要意义。
作人员了解各工序、各零部件、各种资源之间复杂
2项目简介
关系,观察发现不合理之处,从而对维修方案进行
修改和优化。以此为基础,对维修工人进行技术交
宝钢9#电炉位于宝钢厂区钢二路,规格为150t,底和培训,实现在开工之前即掌握操作要领和技术
是炼钢厂核心设备之一。电炉每月计划定修两要求的目的。
图1厂房模型
【作者简介】王建军(1966-),男,教授级高级工程师,技术质量部专家。主要研究方向:大型治金机电设备检修维护及BIM
技术应用。
文特BM应用的建设施码系研究
113
3软件及数据交换
尺寸符合图纸要求即可(参考LOD200)。
4.2电炉本体及工具建模
本项目应用BM软件包括: Revit、 Inventor、Caia、
电炉本体采用 Catia建模,建模前需收集电
Delmia, Union等。其中Revi用于エ业厂房建模,炉制造图,依据收集到的CAD图纸进行建模。
Catia用于设备、工具、设施、人员的建模, Delmia用于首先对零部件进行建模,再将这此零部件组装
施工模拟, Union用于漫游动画制作。Roi与caia(图2-3)。模型的深度依据维修任务而定,对
间的数据交换使用 inventor I进行过渡,首先用ei将在维修任务中需要表现的零部件要详细建模,即
模型导出为sa格式,使用 inventor读取sat格式文零部件内部结构及尺寸与图纸一致(参考
件,然后保存为Caia文件。Reit与 Lion数据交LOD300),对于不需要表现的零部件及工具模
换采用 lution自带的转换 Revit模型的中间插件。
型,只需表现其外观(参考LOD200)。
4虚拟环境创建
4.3维修人员建模
维修人员模型利用
Catia human building
模块
4.1厂房建模
创建,虚拟人体结构包括68个铰接点和6对耦
厂房建模(图1)采用Rei2015,由于本项目面合点。虚拟人体模型具有完全铰接的手、胸、腰、
向设备维修任务,厂房不是表现的主要对象,因此肩和须模型,通过铰接点的转动来准确地产生各
厂房模型不必过细,柱、梁、行车轨道、跨度等外观种自然动作。
如
图2电炉模型
图3专用吊具模型
114
BIM技术应用
维修事件
维修单元1
维修单元2
操作2
操作3
操作4
操作5
维
维
维
维
修
修
修
修
修
动
动
维修动素
动
动
动
素
素
素
图4电炉维修模拟PPR结构树
5维修工艺设计
电炉总装配
在虛拟维修环境创建后,对维修事件进行分
析,以便制定维修工序。任何一个维修事件都是由
环境环境.1)
若干维修单元构成,每个维修单元则是由若干维修
Huanjing0o1(Huanjingool
操作动作合成,将操作动作进一步分解后,即得到
内部结构(内部结构)
运动的最基本的单元一动素。任何动作单元都
妇売吊具(炉売吊具
可以由不同的动素进行合成,如图4所示
吊是( Product2.1
设备维修工艺规划应考虑如下内容:
(2架,1
(1)设备及停机状态:设备停产后的状态会影
插销.1
响维修工艺设计,应保持有利于维修项目状态;
插.2
(2)维修工序及其相互关系:确定维修的工序以
链条(链条,1
锥条(条.2)
及各工序间逻辑关系,应按照总工期最短的原则设计
锥宗(链条.3
工序;
锥条(链条4)
(3)施工方法:确定每道工序的维修方法及其
Part4(Part4
达到的质量标准;
Parta (Part4.2
(4)需要的资源:维修实施过程中所需设备、工
Part4(Part4.3)
具、材料等资源
吊钩(吊:1
(5)安全措施:为保证人员及设备安全所需的
钩(吊钩,2
安全设施。
吊钩(局物3)
用物(用钓4
6维修过程模拟
的职
维修过程模拟是实际维修过程在虚拟环境下
图5电炉炉壳更换流程图
的再现或预演,真实地反映和描述设备、维修人员
使用 Delmia的DPM模块进行维修模拟。将厂
以及
维修工具所发生的各种行为和经历的各种状房模型、机具模型、人员模型作为资源导入,将电炉
态,动态直观地显示维修过程,实时发现维修过程设备本体作为产品导入,建立工艺规划文件,做好
中工人、维修对象、工具设备和环境元素间的空间设备拆装规划和路径规划?,在维修事件分析的基
干涉和碰撞,以便及时调整维修过程中的不合理维础上,关联人体模型和对应的维修任务,建立模拟
修操作。
维修过程,实时监测干涉和碰撞现象。
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