研创BIM技术在管线综合布置中的应用VIP

1、小组名称数码QC小组小组注册编号CNQC-QCC-12007 课题类型创新型课题名称研创BIM技术在管线综合布置中的应用 活动时间2011.42012.2 小组人数9人课题注册编号CNQC-QCT-11007 姓名性别年龄学历职称职务 朱广君男50硕士研究员组长 陈凤霞女42本科工程师副组长 路思祥男30本科工程师组员 付长春男30研究生工程师组员 杨 坦男32本科工程师组员 何 昆男25本科助理工程师组员 郭云峰男25本科助理工程师组员 石金安男25本科助理工程师组员 尚念敬男25本科助理工程师组员 P D A C P D A C P D A C P D A C P D A C 2004年小

2、组 成果获集团 优秀成果奖。 2005年小组 成果获集团 二等奖。 2006年小组 获全国优秀 质量管理小 组。 2007年小组 获全国质量 信得过班组。 成果获全国 2007年小组 质量小组发 表奖。 P D A C 2008年小组 成果获国际 质量小组发 表奖。 P D A C 2009年小组 成果获全国 质量小组成 果发布一等 奖。 2010年小组 获全国质量 信得过班组。 为满足集团精细化 管理的要求，体现 集团公司建筑艺术 精品、创造和谐空 间的企业理念 避免在工程施工中 出现因管综冲突而 产生的工程返工、 工期损失等现象 80% 70% 75% 78% 76% 90% 0% 10%

3、 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 大剧院评建中心数码科技中心 游泳跳水馆平均值目标值 近几年公司承建的大型公共建筑在管线综合 布置方面均存在不合理现象。本次QC活动开始后， 小组首先对公司承建的四个大型公共建筑的管线 综合布置安装完成后的合格率进行了统计，具体 数据如下： 通过以上分析，我 们设定本次QC小组 活动的目标为： 开始确定会议时间 邀请部分 组外人员参会 提前一周 对参会者发布 会议讨论议题 让参会者 收集会议材料 做好发言准备 准备 工作 完成 否 开会 组长宣布会议 规则 参会领导表态 准备小礼品 用来刺激发言 参会者每人 至少发表 一

4、条意见 做好发言记录 会议直到 无人发言为止 记录人宣读 会议记录 散会结束 Y Y 适 用 性 小组通过举行“头脑风暴会议”，集思广 益，确定方案的主要功能有： 减少 管线 弯转 解决 管线 碰撞 可 视 性 模 拟 性 兼 容 性 增加 空间 利用 管线 排布 美观 优 化 性 可出 图性 解决管线碰撞 减少管线弯转 增大空间利用 管线排布美观 适用性 可出图性 可视性 优化性 兼容性 模拟性 基本 功能 操作 功能 辅助 功能 管 线 综 合 布 置 解决管线碰撞 减少管线弯转 增大空间利用 管线排布美观 适用性 可出图性 可视性 优化性 兼容性 模拟性 基本 功能 操作 功能 辅助 功

5、能 管 线 综 合 布 置 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 操作功能 计算 功能 输出 功能 输入 功能 管 线 综 合 布 置 功能 解 决 管 线 碰 撞 减 少 管 线 弯 转 管 线 排 布 美 观 增 加 空 间 利 用 可 视 性 模 拟 性 优 化 性 可 出 图 性 适 用 性 兼 容 性 评 价 得 分 解决管线碰撞11111111110 减少管线弯转1100110117 管线排布美观0100100003 增加空间利用0101110005 可视性0111111007 模拟性1001000003 优化性000001000

6、2 可出图性1111111008 适用性11111111110 兼容性0000100002 合计57 “头脑风暴法”首先进行 管综平衡软件的选择讨论，共推荐了如下 四款可选 Autocad软件 Magicad软件 Arc Engine软件 SPCAD软件 推荐 人数 2 5 1 1 功能 解 决 管 线 碰 撞 减 少 管 线 弯 转 管 线 排 布 美 观 增 加 空 间 利 用 可 视 性 模 拟 性 优 化 性 可 出 图 性 适 用 性 兼 容 性 (,s) 功能 评价 系数 权107357328102 方案功能满足系数s Autocad32220204351380.207 Magic

7、ad55555555552850.429 Arc Engine22330332231150.173 SPCAD33320332231270.191 合计6651 注：评价分为5个等级。5：很理想，4：好，3：过得去，2：勉强过得去，1：不能满足。 用功能评价得分为权，用用功能评价得分为权，用“0404法法”评定四种评定四种 方案的满足程度，用定量评价法求取功能评价系方案的满足程度，用定量评价法求取功能评价系 数。数。 方案 培训 学习 软件 采购 电子版 图纸 输入 维护 升级 合计 成本 系数 AutocadAutocad1 11 12 21 14 40.1250.125 MagicadMa

8、gicad1 13 32 22 28 80.2500.250 Arc EngineArc Engine3 32 23 33 311110.3440.344 SPCADSPCAD2 22 22 23 39 90.2810.281 合计合计7 77 79 99 932321 1 方案 功能评价系数 （F） 成本系数 （C） 价值系数 （V） Autocad0.2070.1251.656 Magicad0.4290.2501.716 Arc Engine0.1730.3440.503 SPCAD0.1910.2810.680 合计11 综合以上分析， 最终确定最佳方 案为： 采用Magicad软件

9、进行管线综合布置 开始确定软件软件培训 确定总体 排布方案 初步确定 管线标高 有无 碰撞 点 确定碰撞点 调整方案 确定管线 总体标高 再次 碰撞检测 管线安装效果检查结束 Y Y 碰撞检测 修正 设计标高 优化设计 评审 电子版 图纸输入 序序 号号 项目项目对策对策 可实可实 施性施性 重要性重要性 可靠性可靠性 质量质量 要求要求 预期预期 效果效果 安全性安全性 评价评价选择选择 0.20.20.10.10.20.20.10.10.20.20.10.1 1 1软件培训软件培训 1 1厂家培训厂家培训7 76 68 85 55 56 66.26.2 2 2代理培训代理培训8 87 78

10、 87 78 89 97.17.1 2 2 确定总体确定总体 排布方案排布方案 1 1自行确定自行确定 8 86 68 85 55 56 65.95.9 2 2联合分包联合分包 7 77 78 87 78 89 96.96.9 3 3 初步确定初步确定 管线标高管线标高 1 1设计设定设计设定 5 56 68 85 55 56 65.35.3 2 2自行设定自行设定 8 87 78 87 78 88 87.07.0 4 4 电子版电子版 图纸输入图纸输入 1 1专人描图专人描图 8 87 78 87 78 88 87.07.0 2 2兼职描图兼职描图 8 86 66 67 78 87 76.4

11、6.4 5 5碰撞检测碰撞检测 1 1联合检测联合检测 9 98 87 76 67 77 7 6.76.7 2 2单专业检测单专业检测 6 67 76 65 57 78 8 5.85.8 6 6 优化设计优化设计 评审评审 1 1分公司评审分公司评审 8 86 66 67 78 87 76.46.4 2 2集团评审集团评审 8 87 78 87 78 88 87.07.0 7 7 修正设计修正设计 标高标高 1 1项目部组织项目部组织 7 77 78 87 78 89 96.96.9 2 2公司组织公司组织 5 56 68 85 55 56 65.35.3 序序 号号 项目项目对策对策目标目标

12、措施措施负责人负责人地点地点 完成完成 时间时间 1 1软件培训软件培训 代理代理 培训培训 小组主要成员能够熟练小组主要成员能够熟练 应用操作软件绘图，培应用操作软件绘图，培 训合格率训合格率95%95%。 1 1集中培训；集中培训； 2 2实例联系模拟。实例联系模拟。 朱广君朱广君 公司公司 会议室会议室 20112011年年 4 4月月 2 2 确定总体确定总体 排布方案排布方案 联合联合 分包分包 确定各管线上下层次。确定各管线上下层次。 1 1邀请分包一同参与；邀请分包一同参与； 2 2按照设计施工规范交底。按照设计施工规范交底。 陈凤霞陈凤霞 路思祥路思祥 项目项目 会议室会议室

13、20112011年年 5 5月月 3 3 初步确定初步确定 管线标高管线标高 自行自行 设定设定 以结构顶高为依据，自以结构顶高为依据，自 上而下初步设定各层管上而下初步设定各层管 线高度。线高度。 1 1由结构专业配合查看结构图纸确由结构专业配合查看结构图纸确 定结构高度；定结构高度； 2 2查看管线规格及其保温层、支吊查看管线规格及其保温层、支吊 架的规格。架的规格。 路思祥路思祥 付长春付长春 施工施工 现场现场 20112011年年 5 5月月 4 4 电子版电子版 图纸输入图纸输入 专人专人 描图描图 按照原图将图纸翻图完按照原图将图纸翻图完 毕。图纸输入与原图符毕。图纸输入与原图符

14、 合度合度98%98%。 1 1各专业配备高配电脑一台；各专业配备高配电脑一台； 2 2各专业配备专业人员进行描图；各专业配备专业人员进行描图； 3 3由专人负责翻图后的校核工作。由专人负责翻图后的校核工作。 路思祥路思祥 尚念敬尚念敬 施工施工 现场现场 20112011年年 5 5月月 5 5碰撞检测碰撞检测 联合联合 检测检测 将各专业之间的交叉碰将各专业之间的交叉碰 撞点检测统计完毕。碰撞点检测统计完毕。碰 撞点排查成功率撞点排查成功率100%100%。 1 1由各专职翻图人员互相参照；由各专职翻图人员互相参照； 2 2由主负责人组织多专业联合检测。由主负责人组织多专业联合检测。 路思

15、祥路思祥 尚念敬尚念敬 施工施工 现场现场 20112011年年 5 5月月 6 6 优化设计优化设计 评审评审 集团集团 评审评审 检查深化设计的合理性。检查深化设计的合理性。 1 1公司组织专家小组进行评审；公司组织专家小组进行评审； 2 2软件公司陪同审查。软件公司陪同审查。 陈凤霞陈凤霞 杨坦杨坦 公司公司 会议室会议室 20102010年年 6 6月月 7 7 修正设计修正设计 标高标高 项目部项目部 组织组织 将优化后的设计意图交将优化后的设计意图交 底到施工单位。图纸交底到施工单位。图纸交 底到位率底到位率98%98%。 1 1所有图纸均标注清晰打印完毕；所有图纸均标注清晰打印完

16、毕； 2 2所有图纸均由专业技术人员复核所有图纸均由专业技术人员复核 完毕；完毕； 3 3所有电子版图纸随同发放。所有电子版图纸随同发放。 路思祥路思祥 石金安石金安 何昆何昆 郭云峰郭云峰 施工施工 现场现场 20112011年年 6 6月月 实施一：软件培训 序号序号主要人员主要人员模拟练习得分模拟练习得分结论结论 1 1路思祥路思祥9090合格，能够适应工作要求合格，能够适应工作要求 2 2石金安石金安8585合格，能够适应工作要求合格，能够适应工作要求 3 3何昆何昆9595合格，能够适应工作要求合格，能够适应工作要求 4 4郭云峰郭云峰9090合格，能够适应工作要求合格，能够适应工作

17、要求 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 上下空间足够管线弯转穿过且标高允许的情况下可行，工作量 很小，管线翻弯过于集中，可能出现交叉点多次翻越的情况， 对管线不利。 实施二：确定总体排布方案 通过调整交 叉点的管线 标高，使有 压管及桥架、 母线等以弯 转的形式绕 过交叉点， 消除管线冲 突。 使用 Magicad 软件将交 叉点的管 线全部描 图完毕。 将平面图 叠加，标 注出管道 交叉密集 点。 实施二：确定总体排布方案 根据原设计图纸使用Magicad软件将风管、桥架、母线、空调 类水管按照设计标高描图完毕。 将所绘制的管线根据管线综合布置的原则，逐步调整标高至管 线冲突全部

18、解决。 将有压管按照原设计标高敷设施工，遇到与其标高冲突的管线 时自动翻转调整，确保施工过程中无冲突。 该方案能够较大面积的确保管线施工无标高冲突，但有压管的 翻转过多，不可控因素过多，不利于造价控制 实施二：确定总体排布方案 将所有设计管线全部使用Magicad软件重新绘 制一遍，把所有设计信息纳入BIM信息。 确定总体的排布方案和排布原则，根据安装要 求，确定管线综合排布的空间层次分配。 根据交叉点管线冲突调整整体管线高度，即解 决了冲突点的标高问题，又减少了管道翻弯。 本方案能够全面掌控和解决碰撞点的处理，管线调整后翻转较 少，顺直美观，但该方案绘图工作量大，较为耗时耗力。 序序 号号

19、方案名称方案名称 工作量工作量 25%25% 观感观感 效果效果 25%25% 经济经济 效果效果 25%25% 可行性可行性 25%25% 综合综合 打分打分 100%100% 1 1 交叉点单独平交叉点单独平 衡法衡法 1001008080808080808585 2 2 除有压管外其除有压管外其 余管线平衡法余管线平衡法 90909090909090909090 3 3总体平衡法总体平衡法80801001001001001001009595 实施二：确定总体排布方案 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 实施三：初步确定管线标高 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 序号

20、序号人员人员负责专业负责专业 1 1郭云峰郭云峰通风通风 2 2何何 昆昆管道管道 3 3尚念敬尚念敬电气电气 4 4路思祥路思祥结构结构 5 5路思祥路思祥图纸校核图纸校核 实施四：电子版图纸输入 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 序序 号号 碰撞专业碰撞专业 原始碰撞原始碰撞 点数量点数量 首次首次 调整后调整后 二次二次 调整后调整后 平衡平衡 完毕后完毕后 1 1桥架桥架- -风管风管85385337237273730 0 2 2桥架桥架- -水管水管92292240340356560 0 3 3风管风管- -水管水管66966931531523230 0 4 4管线管线-

21、 -结构结构43343318318316160 0 5 5水管水管- -水管水管43438 80 00 0 6 6风管风管- -风管风管12120 00 00 0 7 7桥架桥架- -母线母线8 80 00 00 0 8 8合计合计29402940128112811681680 0 实施五：碰撞检测 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 序号序号评审组成员评审组成员职级职级 1 1曲学进曲学进集团工程总裁集团工程总裁 2 2张同波张同波集团总工集团总工 3 3孙邦君孙邦君集团安装总工集团安装总工 4 4王洪选王洪选二分公司总工二分公司总工 5 5陈凤霞陈凤霞二分公司副总经理二分公司副总

22、经理 6 6蒋养辉蒋养辉二分公司安装总工二分公司安装总工 实施六：优化设计评审 序号序号意见分类意见分类数量数量主要意见内容主要意见内容 1 1 专业意见专业意见8 8 风管变径三通非一体风管变径三通非一体 2 2母线弯头过多母线弯头过多 3 3喷淋支管未含喷淋支管未含 4 4 总体意见总体意见5 5 管线绘制颜色对比不鲜明管线绘制颜色对比不鲜明 5 5管线标注不够完善管线标注不够完善 6 6机房内排布不齐全机房内排布不齐全 7 7 视频输出意见视频输出意见5 5 视频局部特写没有视频局部特写没有 8 8视频路线不具代表性视频路线不具代表性 9 9仰视视角没有仰视视角没有 结论：结论： 完成对

23、策完成对策 目标！目标！ 实施六：优化设计评审 序号序号主要问题主要问题改良办法改良办法责任人责任人完成时间完成时间 1 1风管变径三通非一体风管变径三通非一体通过软件解决通过软件解决 陈凤霞陈凤霞 郭云峰郭云峰 20112011年年5 5月月1010日日 2 2母线弯头过多母线弯头过多满足标高下调整标高满足标高下调整标高石金安石金安20112011年年5 5月月1010日日 3 3喷淋支管未含喷淋支管未含补充补充何昆何昆20112011年年5 5月月1313日日 4 4 管线绘制颜色对比不管线绘制颜色对比不 鲜明鲜明 调整管线颜色调整管线颜色 石金安石金安 郭云峰郭云峰 何何 昆昆 2011

24、2011年年5 5月月1414日日 5 5管线标注不够完善管线标注不够完善增加标注增加标注 石金安石金安 何何 昆昆 20112011年年5 5月月1010日日 6 6机房内排布不齐全机房内排布不齐全增补增补 石金安石金安 郭云峰郭云峰 何何 昆昆 20112011年年5 5月月2020日日 7 7视频局部特写没有视频局部特写没有增补增补路思祥路思祥20112011年年5 5月月1515日日 8 8视频路线不具代表性视频路线不具代表性优化路线优化路线路思祥路思祥20112011年年5 5月月1515日日 9 9仰视视角没有仰视视角没有增补增补路思祥路思祥20112011年年5 5月月1515日

25、日 实施七：修正设计标高 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ ;83.1)9()1(分布分位数表得查 2901.2 10 314.3 904.92 );1(；0.05 95.0 0 0 0 tntt n s x t ntt 质量效果确认： 2011年6月，在对策实施后，为确认小组活动后的平衡成功率是 否完成了活动目标，进行假设检验如下。在负二层和负一层56个 检验批中，抽取10个批次的合格率的结果如下：（单位：%） 序号12345678910 成功率 91938894969187969395 总体方差 未知，故作t检验，原成功率平均值 2 90 0 134.382.9)( 1 1 4

26、.92 1 1 2 1 n i i n i i xx n S x n x 第一步：提出原假设和备择假设： 第二步：确定显著水平、统计量、拒绝域 ；90:,90: 10 HH 为进一步展望以后的平衡成功率情况，我对其进行区间估计。合 格率属于单侧下限范围，总体均值的单侧下限区间为： 94.32,， n s )1(x 32.94 10 314.3 83.14.92 n s )1(x ，0.05 ， n s )1(x -1 -1 -1 nt nt nt 因此：我们有95%的把握使成功率大于94.32% 所以 则统计量未落入拒绝域，接受原假设，即我们有95%的把握使合格 率大于等于90% 83.1)1

27、(2901.2 0 ntt 质量效果确认： 全部检验批数据如下： 序号序号楼层楼层检验批数量检验批数量验收人员验收人员不合格检验批数不合格检验批数合格率合格率 1 1负二层负二层1616杨杨 坦坦1 193.7%93.7% 2 2负一层负一层4040付长春付长春6 685 %85 % 3 3一层一层2020路思祥路思祥4 480 %80 % 4 4二层二层2020何何 昆昆1 195 %95 % 5 5三层三层1818郭云峰郭云峰1 194.4 %94.4 % 6 6标准层标准层1818石金安石金安0 0100 %100 % 7 7合计合计232232131394.4 %94.4 % 全部安装

28、完成后的综合平衡成功率为94.4%，说明BIM在 管线综合平衡中的应用成功率稳定在90%以上，我们的质量 目标达成。 质量效果确认： 碰撞前的总体碰撞点为2940处，经过本次QC活动减少了管线 弯转数量，节省材料，提前预控管线碰撞，减少管线安装返工率， 大大提高了工程的经济效益。 序号序号专业专业碰撞点数碰撞点数需拆除工程量需拆除工程量返工概率返工概率单价单价估算造价估算造价 1 1桥架桥架风管风管853853 桥架桥架2354m2354m 24%24% 738738元元/m/m 8484万万 风管风管160m160m2 2892892元元/m/m2 2 2 2桥架桥架水管水管922922 桥

29、架桥架680m680m738738元元/m/m 6565万万 水管水管650m650m594594元元/m/m 3 3风管风管水管水管669669 风管风管270m270m2 2892892元元/m/m2 2 7373万万 水管水管220m220m594594元元/m/m 4 4管线管线结构结构433433 桥架桥架90m90m738738元元/m/m 2626万万水管水管30m30m594594元元/m/m 风管风管34m34m2 2892892元元/m/m2 2 5 5水管水管水管水管4343水管水管128m128m594594元元/m/m7.67.6万万 6 6风管风管风管风管1212风

30、管风管65m65m2 2892892元元/m/m2 25.85.8万万 7 7桥架桥架母线母线8 8桥架桥架42m42m738738元元/m/m3.13.1万万 8 8合计合计264.5264.5万万 经济效果确认： 结论：结论： 本次活动本次活动 目标完成！目标完成！ 1、本小组编写的 BIM技术提高管 线综合平衡施工 工法已报请公 司总工室批准， 纳入施工工法书 面文件，工法编 号为CNQC-GF1200 7，现已开始执行。 2、管线综合布置 的最终图纸、资 料均已装订归档。 管理的提高 经过以上控制措施的实施，小组成员及工程施工 人员在专业技术上有2条收获： 1、研创并完善了一套利用BI

31、M技术进行管线综合平衡 的新方法。 2、掌握了在管线综合平衡时的排布技巧。 专业技术的提高 1、对PDCA循环有了更进一步的认识，改进了我们思考问 题的思维方式； 2、学会了科学的研究、分析、解决问题，并学会了“三 检一自”的质量管理方法； 3、学会了用数据图表说话，是我们今后的技术管理工作 更为严谨。 自我评价表 8565改进意识6 9080工作热情干劲5 7560 QC工具运用技 巧 4 9085进取精神3 9578质量意识2 9075团队精神1 活动后 （分） 活动 前 （分） 评价内容 序 号 分析： 1、小组进取精神一直不错，这是特色，应继续保持； 2、工作热情和干劲、团队精神、质量

32、意识等方面小组活动 后比活动前都有所提高。 3、改进意识提高较大，在以后的小组活动中继续发扬和保 持。 4、QC工具技巧运用还存在一定不足，是小组成员今后努力 的方向。 小组综合素质的提高 下一研究课题 再见再见 通过以上分析，我 们设定本次QC小组 活动的目标为： “头脑风暴法”首先进行 管综平衡软件的选择讨论，共推荐了如下 四款可选 Autocad软件 Magicad软件 Arc Engine软件 SPCAD软件 推荐 人数 2 5 1 1 功能 解 决 管 线 碰 撞 减 少 管 线 弯 转 管 线 排 布 美 观 增 加 空 间 利 用 可 视 性 模 拟 性 优 化 性 可 出 图

33、性 适 用 性 兼 容 性 (,s) 功能 评价 系数 权107357328102 方案功能满足系数s Autocad32220204351380.207 Magicad55555555552850.429 Arc Engine22330332231150.173 SPCAD33320332231270.191 合计6651 注：评价分为5个等级。5：很理想，4：好，3：过得去，2：勉强过得去，1：不能满足。 用功能评价得分为权，用用功能评价得分为权，用“0404法法”评定四种评定四种 方案的满足程度，用定量评价法求取功能评价系方案的满足程度，用定量评价法求取功能评价系 数。数。 实施三：初步确定管线标高 结论：结论： 完成对策完成对策 目标！目标！ 序序 号号 碰撞专业碰撞专业 原始碰撞原始碰撞 点数量点数量 首次首次 调整后调整后 二次二次 调整后调整后 平衡平衡 完毕后完毕后 1 1桥架桥架- -风管风管85385337237273730 0 2 2桥架桥架- -水管水管92292240340356560 0 3 3风管风管- -水管水管66966931531523230 0 4 4管线管线- -结构结构43