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创造钢筋加工新概念,助力雄安新区大建设——PLANBAR软件在京雄城际铁路钢筋智能化加工的应用

发表时间:2019-12-05 09:07

应用项目

雄安新区京雄城际铁路五标段、七标段


应用意义

京雄城际铁路是承载千年大计运输任务、支撑国家战略的重要干线,对于促进京津冀协同发展和支撑建设雄安国家级新区具有重要意义。

习近平总书记多次在大会中提出:要以智能制造为主攻方向,推动产业技术变革和优化升级,推动制造业产业模式和企业形态根本性转变,以“鼎新”带动“革固”,以增量带动存量,促进我国产业迈向全球价值链中高端。

在如此厚重的背景下,京雄城际铁路项目实现钢筋智能化加工应用尤有意义。

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应用内容

应用PLANBAR软件进行钢筋三维建模,利用PLANBAR软件自动导出的三维钢筋加工数据直接导入智能设备指导钢筋智能化加工。


摘要

随着铁路工程建造智能化水平的提高,其钢筋工程智能化加工也成为铁路施工行业热议的话题,但目前何为钢筋智能化加工还没有明确的定义。工程BIM的应用推广又为钢筋智能化加工增添一层神秘的面纱。目前很多施工企业为提高其市场竞争力和满足业主要求将BIM技术和钢筋智能化加工二者融合为一体,欲形成一套可行的基于BIM技术的钢筋智能化加工工艺及技术路线。但是在推进钢筋智能化加工过程中仍存在很多问题,有待通过新技术、新设备和新的管理方法去解决。德国建筑工业4.0的产品PLANBAR软件的成功引入为这一问题提供了一个完美的解决方案。

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01序言

在钢筋混凝土工程中,钢筋是其结构的骨架成分。在整体结构中起着至关重要的作用,但在建筑土木工程中施工过程中,钢筋加工存在错误率高,原材料浪费,易造成工期延误,成本效益在总体工程中相对较低等问题,这些成为工程施工单位亟待解决问题。产生这些问题的主要原因在于钢筋加工精度不够,加工半成品不能达标无法使用,技术人员识图错误或者设计图纸本身存在问题没有被发现而造成的错误加工,钢筋尺寸复杂加工效率低下等。

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通过基于PLANBAR软件的BIM技术与智能钢筋加工设备的应用实现优化钢筋设计,提高加工质量,减少错误加工,增加加工效率等功效


02PLANBAR软件指导钢筋工程智能化加工在雄安新区京雄城际铁路应用

1、应用PLANBAR软件京雄钢筋工程BIM模型创建

(1)创建桥梁构件BIM模型

根据施工设计图纸,对桥梁进行“切块”,划分预制梁单体,并为每个预制构件赋予属性编号,以便后续生产、施工阶段的构件管理。在PLANBAR软件中对不同部位的构件进行分别建模。

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(2)创建高精度三维钢筋BIM模型

Planbar软件具备强大的钢筋建模功能,它可以通过直接画3D线转化为钢筋,也可以按路径、延曲面批量布置钢筋。钢筋的弯钩、保护层等设置均有符合国标规范的选项,建模效率高,模型精确度到毫米级,符合钢筋施工下料精度要求。

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(3)检查和修正

模型建立完毕后,应用Planbar的碰撞检查功能对钢筋和钢筋,钢筋和预埋件之间进行碰撞检查,快速发现设计中存在的不合理问题并及时解决,将错误降到最低,最大限度地避免项目返工的风险。

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(4)从BIM模型输出钢筋属性清单

在Planbar软件中,可为每个钢筋构件分配唯一的属性编码。软件可自定义输出钢筋构件属性清单,包含钢筋构件的形状、尺寸、数量、重量、位置等属性信息。这些信息可以用来直接和施工设计图纸进行比对,用以查找工程量是否存在错误。并且Planbar软件中的三维模型具有非常好的可视性,是否存在设计错误一目了然,有效地避免了以为设计错误而导致的施工返工。

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2、输出BVBS格式文件

Planbar在建模完成后可按选择范围直接从Planbar软件输出BVBS钢筋弯折数据文件,只需要简单的通信协议,即可实现BIM数据向智能钢筋加工设备的传递,由BIM数据精准指导钢筋自动化生产,提高钢筋加工效率。一改传统的手动录入数据和尺量原料加工。

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3、基于PLANBAR软件加工数据的智能钢筋加工设备自动加工

将BVBS数据文件通过接口或者文件传输的形式发送到数控钢筋弯箍机或其他智能钢筋设备的MES管理系统中,接口程序将会自动解析出工程名称、使用部位、加工数量以及钢筋加工的边长、角度等参数信息并在后台完成格式转换及绘图工作,最终实现钢筋智能信息化加工。


TJK建科机械数控钢筋加工设备


03钢筋工程智能化加工未来发展方向

目前国内大多数的项目采用的基本上还是传统现场加工方式,其原材料浪费高、加工工人劳动强度大、钢筋加工周期长、现场管理难等问题突出。未来发展趋势将逐渐从人工操作向自动化生产转变,随着建筑行业BIM 技术应用、建筑施工自动化和专业化分工进程的的快速发展不断发展,同时智能化钢筋加工配送中心已成为市场发展的必然趋势。

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随着技术的进步,钢筋加工设备的智能化水平越来越高,数据的输入方式也会越来越简单和易于操作,对BIM的接口兼容度也会越来越高,多格式的兼容对BIM软件放低了要求。而BIM技术的发展也会减少钢筋建模难度,PLANBAR软件正是这些BIM软件中的代表。BIM技术也会从目前的施工单位二维图纸翻模走向设计单位正向设计建模。施工单位在未来仅需要进行BIM模型的深化设计甚至仅是审核即可。在这样的情况下,将BIM模型应用于直接指导钢筋智能化加工更为可行,而目前的智能加工只能批量加工同一规格的钢筋半成品,每换一种规格就需要进行数据的获取或者数据的录入,当加工完成后,需要人工的进行打包和存储,相信在不久的将来,一定能实现不同规格的钢筋半成品批量加工。而数据的管理,随着计算机加工管理系统(MES)的应用使现场原料库存、余料库存、半成品加工数量统计等工作更加智能、准确。

钢筋智能化加工管理中的原料、余料、废料和半成品的管理将来也会和现代物流技术进行结合,使现场半成品存储近乎达到零库存,随着生产随着被运输到指定的安装部位,而原料和余料也在管理系统里有着实时的数据统计,随着设备的加工生产,数据也进行着实时的动态更新。而加工场内的操作工人也会越来越少,仅需要几名管理人员就能完成加工生产任务。


04总结

通过BIM技术,管理系统和智能钢筋设备在钢筋工程智能化加工中的应用,为解决工程中存在的技术问题提供了技术支撑,提高了施工质量和施工效率,提高了工程的精细化管理水平,并很大程度提升了施工效率,减少浪费,节约成本,使土木建筑工程项目的钢筋加工全程可控,避免一些不必要的损失。同时解决了施工中管理混乱、质量差、进度缓慢、材料浪费、效益低下等难题。基于PLANBAR软件的BIM技术的应用是土木建筑行业钢筋工程技术领域与管理领域的一次革命,其实现了钢筋工程管理的程序化和数字化,有效实现资源的最大化利用。将智能化钢筋加工设备与BIM技术的联合应用,其极大减少了人力成本投入,并解决了钢筋工程的管理困惑和质量问题。