文｜本刊記者 寧冉

六七年前的國內設計領域，大部分設計師可能對建筑信息模型這一詞匯還很陌生，而如今整個工程建設行業(yè)幾乎都在談論建筑信息模型及其應用。眼下，住房和城鄉(xiāng)建設部對于推進建筑信息模型的應用已經(jīng)提出了指導意見，并對工程建設行業(yè)應用建筑信息模型提出了明確要求。與此同時，越來越多的企業(yè)對建筑信息模型有了一定的認識并積極進行實踐，尤其在一些大型復雜的超高層項目中得到成功應用，也涌現(xiàn)出了一大批建筑信息模型應用的標桿項目。

建筑信息模型起步于建筑行業(yè)，隨著建筑信息模型在建筑行業(yè)的優(yōu)秀表現(xiàn)，現(xiàn)在正在逐步擴展到其它行業(yè)，如石油、化工等行業(yè)。在勘察設計領域，機械工業(yè)第六設計研究院有限公司應用建筑信息模型可謂頗具成效。機械工業(yè)第六設計研究院有限公司（簡稱“中機六院”）創(chuàng)建于1951年，是我國最早成立的、影響廣泛的設計單位之一，是全國勘察設計行業(yè)綜合實力百強單位，隸屬于中央大型企業(yè)集團——中國機械工業(yè)集團有限公司。2007年通過了ISO9001質量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系“三標一體化”認證。

機械工業(yè)第六設計研究院有限公司是國內機床工具和無機非金屬材料兩個行業(yè)唯一的專業(yè)設計院。是煙草、鑄造、重礦、工程機械、民用建筑五大行業(yè)設計強院，在大型工廠和園區(qū)規(guī)劃、企業(yè)生產(chǎn)流程再造、高難度結構、暖通空調、工業(yè)除塵、信息智能化、綠色建筑、市政和環(huán)境工程等許多方面具有國內一流的工程技術，同時也是國家綠色工業(yè)建筑標準的主編單位。“中機六院”讓建筑信息模型的優(yōu)勢在中國石油科技創(chuàng)新基地北京石油機械廠搬遷改造項目、寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠示范工程，這兩個項目中得到了最好的詮釋和鑒證。

信息技術綻放石油行業(yè)——北京石油機械廠搬遷改造項目

北京石油機械廠搬遷改造項目是集科技創(chuàng)新、研究實驗、成果轉化為一體，面向國內外石油勘探開發(fā)市場，以鉆井尖端技術為先導，打造“資源充分共享，生產(chǎn)能力合理，配套設施齊全，廠區(qū)環(huán)境優(yōu)美”的科研成果轉化基地。該項目包括聯(lián)合廠房、室外裝配場地、油化庫、總配電室、綜合樓、雨水回收站、主大門及門衛(wèi)、次入口及門衛(wèi)、物流門及門衛(wèi)等主要生產(chǎn)部分以及生產(chǎn)輔助部門和辦公設施。

一開始接觸中國石油科技創(chuàng)新基地北京石油機械廠搬遷改造項目時，中機六院 BIM設計負責人馮衛(wèi)闖經(jīng)過認真分析后認為，這個項目的規(guī)模和難度都不是很大，但是卻涵蓋了典型機械工廠所有的建設內容，具有很強的代表意義。

出于對該項目的高度重視，項目相關團隊的組建和籌備工作等共有20多人參與，其中包括一個項目主師、一個副主師和一個BIM專業(yè)負責人，并由二維設計、BIM設計和仿真分析近二十個人組成的設計團隊。項目從一開始的項目進度計劃安排上就充分的與BIM專業(yè)進行溝通，積極準備，制定了相互配合、互提資料的流程和機制，預留BIM設計、仿真分析等相關驗證分析的時間，確保最終設計方案的水平和質量。

中國石油科技創(chuàng)新基地北京石油機械廠與中機六院共同制定了項目建設的目標：打造“資源充分共享，生產(chǎn)能力合理，配套設施齊全，廠區(qū)環(huán)境優(yōu)美”的科研成果轉化基地，實現(xiàn)北京石油機械廠和鉆井院新產(chǎn)品的快速轉化和專業(yè)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質量，形成一個科技含量一流的石油鉆采裝備制造基地。同時，中機六院也希望借助信息技術將這個項目做精做細，創(chuàng)建機械工廠建筑信息模型應用標桿項目、品牌工程。

北京石油機械廠搬遷改造項目是典型的機械工廠項目，其工藝特點是整個生產(chǎn)車間的生產(chǎn)工藝是離散型的，故而對生產(chǎn)物流路徑以及車間生產(chǎn)的平衡性分析和優(yōu)化就成為了項目的一個需求。同時，作為搬遷改造項目，北京石油機械廠老廠房內還有很多原有設備需要搬遷至新廠房內繼續(xù)使用。有很多設備由于時間太久，原始的圖紙資料都已經(jīng)沒有了，這些設備的基礎設計、設備的外形尺寸信息和管道的對接定位等資料收集整理的工作量和難度比較大。

面對北京石油機械廠搬遷改造項目的種種特點，中機六院通過結合自己的優(yōu)勢經(jīng)驗以及建筑信息模型理念，在項目中進行了各種創(chuàng)新。首先在設計方面，中機六院基于Revit平臺開發(fā)了綜合管線設計系統(tǒng)，能夠在同一個圖形界面中完成管線排布方案比較、管線位置、標高調整。同時可進行綜合支吊架結構設計，指定約束關系后，自動提取載荷進行結構計算，確定出型鋼截面尺寸，在項目中生成全參數(shù)化支吊架模型。其次，在項目建設的過程中，中機六院開發(fā)了基于Navisworks平臺的輔助項目管理系統(tǒng)，將項目管理與建筑信息模型相結合，實現(xiàn)對項目工期、質量和成本的控制。再者，在工藝仿真方面，中機六院結合建筑信息模型，將仿真技術和生產(chǎn)工藝進行了有效的融合，不但對生產(chǎn)工藝的準確性和最優(yōu)性進行了分析和驗證，還在成本節(jié)約以及模型的完整性方面起到了關鍵性作用。

信息技術落地機械制造行業(yè)——寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目

寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目用地面積22665平方米，建筑面積為24948平方米，年生產(chǎn)力為20000噸關鍵高端鑄件，生產(chǎn)方式為典型的“多品種，小批量”生產(chǎn)組織方式。

通過對世界當前的先進成形技術的深入研究，綜合考慮工藝流程、產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、投入成本、廠房面積等5大因素，采用快速成型與消失模鑄造技術進行生產(chǎn)。產(chǎn)品定位于裝備制造業(yè)的“工作母機”重要配套鑄件和裝備制造業(yè)的心臟部分（動力部分）的關鍵鑄件。

寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目是非常鮮明的“多品種、小批量”生產(chǎn)方式，這也給其本身提出了很多難題。由于鑄造車間因鑄件品種多、工裝模具規(guī)格多、生產(chǎn)安排復雜等原因，一直以來都難以采用自動化造型線生產(chǎn)。目前，寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目多數(shù)采用機械化、半機械化、手工生產(chǎn)方式，這樣導致人工消耗量大、關鍵工序質量不易控制，車間有效使用面積及關鍵設備利用率低、綜合能耗高。

因此，寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠希望中機六院通過該項目達到一個目的，利用先進鑄造理念和先進的制造技術及智能鑄造裝備，建成數(shù)字化均衡混流生產(chǎn)線，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控，產(chǎn)品質量的全程追蹤，設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。結合企業(yè)信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，在多品種、小批量鑄件生產(chǎn)效率方面達到同行業(yè)領先水平，建成一個數(shù)字化、柔性化、綠色、智能、高效的鑄造車間。

中機六院BIM技術中心副主任毛璐陽為記者分析到，寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目周期短、任務重、車間內管線復雜、涉及專業(yè)全，同時需要對車間內的單項環(huán)境（風、煙塵、光、周邊噪聲等）和局部工藝等進行仿真模擬。因此，中機六院組建了一套超強班底，針對該項目組建的團隊成員均是由具有鑄造設計經(jīng)驗及專業(yè)知識的專業(yè)設計人員組成，并且所有設計人員都取得了 Revit認證工程師證書，從人員專業(yè)素質和技術水平方面確保項目的實施質量。同時，在項目籌備工作過程中，各專業(yè)BIM設計師積極搜集施工圖設計資料、單項環(huán)境仿真和局部工藝仿真所需資料，制定設計協(xié)同工作方式，為保證項目順利實施和按時完成奠定基礎。

寧夏共享裝備有限公司數(shù)字化鑄造工廠項目讓中機六院每個參與項目的成員都對BIM技術又有了一次新的體會。中機六院仿真技術中心主任張建飛表示：“以三維信息模型為基礎，結合相關仿真分析軟件，可以實現(xiàn)相互之間的協(xié)同應用，有利于方案的推敲和優(yōu)化。”同時，利用 Revit平臺開發(fā)的API數(shù)據(jù)接口，能夠方便快捷地進行三維管線綜合設計輔助工具的開發(fā)，尤其是管線支吊架的受力分析和自動生成，進一步提高了三維管線綜合設計的效率和質量。

當前，建筑信息模型的應用范圍正在不斷擴大，搭建好相關技術平臺，在設計、施工以及運營維護全生命周期過程中應用建筑信息模型解決方案，都實實在在地為項目建設的投標、競標、方案設計、基礎設計、詳細設計、現(xiàn)場施工指導、運行和維護等各個階段提供了強有力的支撐。未來建筑的信息模型應該是幾何模型、物理模型、時間模型、成本模型和交驗模型，這個模型都是在一個平臺、一組數(shù)據(jù)、一個模型上實現(xiàn)的。比如設計好一個大樓后，相關工作人員需要到各個政府機關去進行審批，過去的方式可能是拿一堆圖紙，如果把模型都集成在一個平臺上，那么相關政府機關可以直接在集成好的模型中查看。

當建筑信息模型真正融入到建筑全生命周期的每一個環(huán)節(jié)中時，像之前的傳統(tǒng)工作方式，在設計階段不去考慮施工，施工階段不過問運維的現(xiàn)象就會不復存在。建筑信息模型將會使設計階段、施工階段、運維階段三者成為一個共同體，各個階段通過建筑信息模型結合的更為緊密，真正實現(xiàn)信息流的互通共享。