智能工厂BIM智能设计解决方案-

1、1、 解决方案总体架构解决方案应具备的要素工厂bim 智能设计解决方案的适用范围冶金行业、石油石化行业 、 化工医药行业、 火电 发电行业、环保污水处理 行业 、以及其它流程制造行业具有良好数据兼容性工业行业涉及的专业广，需要的专业软件多，很难有一个软件厂商能供应全部的专业产品，设计人员也可能依据实际状况使用不同厂商的软件。因此，尽量使用数据格式一样的专业BIM 软件，并与外部的其他系统、其它数据格式具有良好的兼容性是整体解决方案必需考虑的因素之一。更重要的是，数据兼容性是数据互用的前提，数据的重复利用率是提高企业效率的一个关键，也是有效协同的基础之一。具有良好专业掩盖性从专业的角度动身，专业

2、技术人员期望能够拥有用本专业的语言和自己交互的、高效的专业模块。从三维协同设计的角度动身，这是协同的前提，首先要解决了个人的工作效率，才能充分发挥协同的作用。假如大量使用不同软件厂商的产品，专业软件之间的数据格式不统一，专业间的数据交互还需要转换或者导入导出，那就很难真正的协同起来。具有良好协同工作力量专业三维模块解决了设计人员个人的设计质量和设计效率的问题。在这一基础上，再要大幅提高“单兵”效率的可能，已经格外有限了。事实上，三维工具在提高设计质量上的意义也远远大于个人的设计效率； 同时也应留意到，通过三维环境下的协同工作，让三维模型成为设计人员间沟通的载体，能够大幅度的提高人与人之间、部门

3、与部门之间的工作效率，从而实现整个企业的工作效率大幅度的提高。其实质在于设计过程中，对参与项目的人、成果、流程、环境等因素进行把握，因此我们需要一种软件系统架构来固化我们的这些管理思维，并进行跟踪和把握。能够融合企业标准的解决方案在三维环境下，无论是个人设计效率的提高，还是协同工作效率的 提高都受到标准化程度的极大影响。随着三维协同工作的开放，尤其是协同工作的开放，规范化、标准化的需求会在设计人员间自发的产生。因此，平台具有此方面的力量对于三维协同的效率和协同工作能够持续 推动来说具有重要意义。企业的设计标准化是全部设计企业的进展趋势。具有易用性和普及性的解决方案三维协同设计将成为工业设计的一

4、种常态。任何项目，所牵涉的设计人员无论在专业上和人数上都是众多的，这就需要三维协同解决方案要具有良好的可操作性、易学易用，而且在成本上也能够大量配置。同时，易学易用的特性也是实现快速部署，并在短时间内形成生产力的必要条件之一。支持工程项目各阶段的解决方案不仅要在设计领域实现三维协同设计，更重要的是要实现工程项目全生命周期内的管理，因此，从规划到设计、施工到运营维护都应当有相应的产品供应支持，并且支持各阶段的软件产品之间的信息应当能够相互兼容、相互流转。信息的可管理性及信息的移动化是解决方案要考虑的核心问题。工厂bim 智能设计解决方案整体架构软件架构公司的作为一家在工程领域历史悠久的软件供应商

5、和服务商，其产品在技术特点和进展理念上有很多地方都与工厂行业的当前需求不谋 而合。公司的产品在产品线的数据的兼容力量、专业掩盖的完整性、企业管理与协同工作以及企业标准化、一体化等方面都具有明显的优势。针对于流程工厂行业的解决方案是面对全生命周期的。从设计阶段 的多专业三维协同设计到施工阶段的工作包管理，以及后期的运营维护。全生命周期解决方案架构工厂解决方案旨在建立工程行业的工程数据管理平台，在设计建筑完成后，通过数字化移交的过程将项目信息的管理，转移到资产信息的管理的阶段。工程数据管理平台在设计阶段，专业的应用工具集，如下图所示： 工厂设计产品架构这样软件产品的组合是为了满足如下这些需求： 多

6、专业协同工作?OpenPlant 工艺系列?AECOsim BD 建筑系列?ProStructures 结构加工级模型?SubStation 电仪系列?Analysis 应力分析系列协同的设计环境? 专业协同，内容协同，流程协同? 基于局域网和互联网的部署方式? 工作内容的分级授权与管理? 工作标准的统一把握与流程管理? 版本把握与内容管理集成的设计环境? 设计优化与分析? 模型建立与图纸输出；? 工程设计与媒体表现? 设计分析详图一体化? 绿色建筑与节能面对全生命周期的管理? 基于全生命周期的内容创建；? 施工工作包管理? 开放的数据模型匹配度分析针对于流程工厂的应用需求和实施架构，公司供应

7、解决方案，无论是从主体架构、系统总体规律架构已经具体的软件功能模块划分，都符合流程工厂的总体规划。本解决方案总体架构是基于全生命周期的，由一个主体架构和三个应用架构组成。主体架构从业务扩展的层次定位于设计、建筑、运营三个不同的阶段。三个应用架构也是从三个阶段的应用层次来具体开放。通过信息模型贯穿始终。整体架构匹配工程项目的成功始于设计，三维设计是支持工程项目全生命周期管理的有效信息创建技术，代表设计技术将来趋势；只有借助协同管理技术，才能实现多地域、多专业、多方参与综合项目的高效工程信息共享和协同工作；通过资产管理技术，可以对数字资产进行有效管理和开展集成应用，实现高效运营；信息移动化助力项目

8、团队在整个基础设施的生命周期内无论使用何种文件格式或者设备，均可通过一种安全受控的方式共享模型内的工程信息，实现信息移动的价值。由此可见，三维设计、协同管理、资产管理与信息移动化，是全生命周期管理的技术四剑客。公司面对这四项关键技术都供应了核心支撑产品，具体如下： MicroStation 三维信息建模(BIM)平台ProjectWise 工程项目内容管理及协同设计平台AssetWise 资产管理及运维支撑平台i-model 信息模型载体在这些技术平台的基础上，面对土木、建筑、工厂、地理四大基础设施领域都供应了一系列专业设计产品和解决方案，具体方案如下图：将BIM 概念从建设阶段延长到运维阶段

9、，认为BIM 应当支持工程的全生命周期，BIM 的最终受益者将是业主和运营商。因此，我们在前期考虑使用BIM 进行规划设计时，肯定要考虑后续的资产管理和运维，通过 BIM 的应用，建立数字化、智能化的基础设施才是我们最终的目标。BIM 解决方案通过开放的数据结构，可扩展的功能模块以及对全生命周期需求的综合考量，将设计、建筑、运维三个不同阶段融合在一起，接受统一的数据标准进行数据的建立、沟通和应用。这就保证了数据的唯一有效行，为多种应用打下良好的基础。设计阶段应用架构匹配首先具有齐全的专业模块，可以满足各个环节的功能，同时具有专业之间沟通的数据模块，利用通过ISM 技术来把握结构建模、分析、详图

10、的一体化。这些专业设计模块，无论是OpenPlant 还是ProStructural，以及建筑模块AECOsim BD 都是建立在MicroStation 的基础上的。同时， 供应了底层统一的底层数据结构ECframework，这样做就可以实现不仅仅是模型的兼容，而是信息模型的兼容。i-Model 技术其实就是这种底层数据结构的应用，各个模块通过i-Model 进行数据综合，同时供应了很多的第三方插件，可以让你将PKPM，PDMS 等信息模型，融入到的体系里。同时为了协调各个专业的协同工作，满足协同的工作模式，供应了ProjectWise 协同工作平台，来对工作内容、工作标准以及工作流程进行管

11、理。对于这样的架构规划，可以简洁的总结为三句话：多专业的三维信息模型，面对全生命周期的定位，协同工作和信息管理。丰富的软件模块在设计阶段，通过丰富的软件模块，形成了多专业三维信息模型。多专业三维信息模型整个的工作过程是在ProjectWise 的协同环境下进行的，当模型生成后，就可以输出相应的二维图纸，在这个过程中，也具有一个建模、审核、和文档生成的工作流程进行把握。图纸输出2、 解决方案各专业工作流程整个设计过程是事先制定好的，在背后由一个工作流程来管理和把握的，我们将这个工作过程划分为三个阶段。分别是前期设计、具体设计和成果输出。工作流程专业齐全的专业软件组合包，基于同一个图形平台，可以进

12、行高效的协同建模和数据共享。工艺专业初步设计阶段AXSYS.ProcessAXSYS.Process 在工厂初步设计阶段，可以加载工艺模拟数据，自动生成PFD 图，同时可以设置相关属性以及输出报表，最终可以自动生成初版的PID 图纸供OpenPlant PID 进行具体PID 设计，如图：自动生成PFD 图设置属性生成数据表 初版PID 图具体设计阶段OpenPlant PIDOpenPlant PID（以下简称OPPID）是世界上第一款基于ISO15926 标准数据模型搭建的开放的P&ID 解决方案，它基于数据驱动，能快速创建全智能的DGN 或DWG 格式的P&ID 图，并能将图面上全部工艺

13、数据信息移交到工厂生命周期的各个阶段。OPPID 可以直接打开AXSYS 生成的PID 并转换为OPPID 的智能 PID 图，进行具体的工艺流程设计。智能PID 图PID 设计完成后可以输出管线列表及设备阀门报表，基于等级驱动的智能PID 使得在此阶段就可以输出可用于选购的阀门报表，提前订货， 缩短项目周期。PID 报表管道专业初步设计阶段PlantWisePlantWise 可以在初步设计阶段挂念设计人员进行三维的设备布置和管道走向争辩，可以导入 AXSYS.Process 的数据得到管道连接信息， 自动完成管道布置，使得可以在极短的时间内生成及调整方案，快速得到造价报告同时可以在三维具体

14、设计中作为参考。三维方案自动造价具体设计阶段OpenPlant ModelerOpenPlant Modeler（以下简称 OPM）是一款精确、快捷的三维工厂设计解决方案。它通过数据信息的交互提高项目团队的协同力量，通过遵循ISO 15926 标准，应用i-model 技术，以及支持多种模型格式（如DGN、DWG、JT、点云、PDF 等应用），为用户供应了机敏的设计和校审过程。OPM 适用于任何项目，无论其规模大小。OPM 可以导入OPPID 的智能PID 图参与三维设计，削减数据重复录入，提高效率，避开错误。OpenPlant 2/3D 集成AutoPipeAutoPipe 是用于进行管道静

15、态应力计算，动态应力计算，法兰分析，管道支吊架设计，以及静态和动态荷载条件下设备管嘴受力分析的计算机帮助工程分析（CAE）程序。AutoPipe 可以自动生成计算书。AutoPipe 可以导入 OPM 中的管道模型直接参与计算，大大削减工程师在AutoPipe 的建模工作量。同时计算完的模型可以返回OPM 参与热碰撞检查。热碰撞OpenPlant Support EngineeringOpenPlant Support Engineering（以下简称OPSE）可为工程师供应快速而精确的支吊架设计工具。OPSE 包括广泛的应用商名目元件库， 并且可以自动生成带有物料清单的图纸。成果输出阶段Op

16、enPlant Isometric ManagerOpenPlant Isometrics Manager（以下简称 OPIM）是一款机敏强大，可以脱离昂贵的三维工厂设计软件独立运行的轴测图软件。OPIM 独立运行，不依靠于任何三维软件。可由文控人员或是项目组其他成员去生成轴测图，解放了配管工程师，让他们将精力集中在设计上。软件供应一个友好的操作界面，依据轴测图定制规章，可以格外便利的从 OpenPlant ModelServer 或是OpenPlant Modeler 环境发布的imodel 中生成轴测图，而且不需要借助任何简单的设计软件。批量生成图纸，生成的轴测图可以保存成DGN 或 DW

17、G 格式。（不同的图面样式）OpenPlant Orthographics ManagerOpenPlant Orthographics Manager（以下简称 OPOM）可自动从三 维模型抽取高质量工厂平立面布置图，为承包商和业主节省时间和金钱。通过自动绘制单线和双线，注释，尺寸标注和引线标注快速生成图纸， 并保证数据清楚牢靠，使设计人员投入最大的精力在更重要的工作上。OPOM 输出样图设备专业初步设计阶段AutoPipe VesselAutoPipe Vessel 是一款强大的用于设计压力容器、热交换器以及储罐的软件。AutoPipe Vessel 可以在项目前期完成工艺模拟设计后即可开

18、头，可以通过导入HTRI, ASPEN, PROSIM 或Honeywell 的数据挂念工程师完成设备设计，同时可以导入AutoPipe 的管嘴荷载挂念完成设备管嘴设计。可以参与成本估算，自动生成完整的设计说明书以及加工图自动生成三维模型自动生成图纸同时设计好的模型可以输出DGN 模型供 OPM 使用。电仪专业初步设计阶段PI&WPI&W 在工厂初步设计阶段，可以通过在智能P&ID 添加仪表的符号同时赐予属性，这些仪表数据可以被PI&W 共享，进而用PI&W 为这些仪表进行具体定义，同时可以设置相关属性以及输出报表。（仪表列表视图）（仪表列表视图）系统自动生成的回路接线图自动生成一览表Subs

19、tation使用主接线模块可以接受典型图的方式快速的创建原理接线图，典型图库可以便利的进行扩充。也可以依据不同电压等级下的进出线回路分别进行设计。设计的信息自动保存在项目数据库中。当进行 3D 设备布置时，主接线模块自动从项目数据库中猎取设备清单，以列表的形式显示，工程师可以便利的用鼠标进行选取，放置到布置图上。二维原理图上的设备参数和三维布置图的参数实时共享，并可以相互导航。假如二维原理图的设计发生了更改，则可以刷新数据库信息，三维布置图自动进行更改。二维原理设计的设备列表三维设备布置图当设计图纸完成后，全部的设计信息都会保存在项目数据库里，工程所需的各类报表都可以从数据库与中提取，报表的格

20、式可以依据用户的要求进行定制，以模板的形式保存，用户可以便利的进行定制和修改。报表可以直接打印，也可以输出为Excel，Pdf ，Dwg，Dgn 等格式的文件。BRCM系统供应便利、快捷的桥架设计工具。可将中心线批量转化为桥架， 自动添加弯通、三通、四通等接头，桥架类型可自定义；用户也可自行绘制桥架；系统供应支架、托臂绘制功能中心线转换为桥架用户进行手动绘制时，可自行选择桥架样式、规格；可按默认桥架尺寸绘制，也可通过指定桥架路径来绘制。桥架设计结果具体设计阶段PI&W，Substation，BRCM系统可将PI&W 的数据信息例如：设备位号、设备参数、设备型号导入到Substation 中进行

21、把握规律回路的绘制，从而最终生成端子接线信息以及各种报表。Substation使用导线拉力计算模块进行导线及架构受力分析，生成导线安装报表，指导施工。供应计算工具对避雷针部分进行防护计算，并将计算结果以三维的形式直观地显示在三维布置图中，使设计人员能便利地查看所设置的避雷设施能否满足爱护要求。软件供应接地网设计功能，可以计算接地电阻，跨步电压等参数，帮助设计人员完成接地网的设计。BRCM使用RACEWAY 模块来完成电缆敷设的工作，生成电缆施工报表。电缆敷设模块(Raceway)从 3D 布置图中读取电缆桥架(电缆沟)几何信息和位置信息，从项目数据库中获得电缆的连接信息，依据最短路径的原则自动

22、完成电缆的敷设。在最短路径原则的基础上，用户还可以自定义一些优先级较高的敷设原则，以满足不同项目的要求，如，最大容积率原则，电压等级原则等。模块充分考虑了实际项目中可能使用的原则，完全能够满足电缆敷设的要求。成果输出阶段电气专业形成的 3D 模型可以集成到工厂的多专业协同模型中，进行碰撞检查，动画生成等协同设计，形成最终的数字化模型。结构专业初步设计阶段STAAD.Pro，ProStructureSTAAD.Pro 在工厂初步设计阶段，建立初步的结构方案模型，施加荷载工况条件并按规范的要求进行计算。符合计算要求的结构，可以输出计算文档（计算书）。帮助方案争辩和造价估算。STAAD 的模型与计算

23、书如下图 1）2）所示： 1）结构计算STAAD 模型2）结构计算书具体设计阶段ProStructure，STAAD.ProSTAAD.Pro 可以读取AutoPipe 的管道荷载数据，进行进一步的荷载验算。STAAD.Pro 集成AutoPipeProStructure 可以与STAAD 双向互导数据。ProStructure 可以读入前期由STAAD 建立的三维模型，输出材料清单与钢结构具体图纸；也可以直接由ProStructure 建立三维结构模型，再导入到STAAD 中添加荷载后计算。ProStructure 的典型输出如图 3）4)所示： 3）ProStructure3D 节点样式4

24、）ProStructure 输出图纸样式成果输出阶段ProStructureProStructure 形成的 3D 模型可以集成到工厂的多专业协同模型中， 进行碰撞检查，动画生成等协同设计，形成最终的数字化模型。5）一个ProStructure 实际案例的渲染图片建筑专业初步设计阶段AECOsim Building Designer在工厂的初步设计阶段，ABD 可以快速的设计轴网，在方案选型完成后利用软件中自带的库内容，放置各种墙体、门窗完成初设的土建模型的生成，快速生成效果图用于前期招投标。库中构件内容具体设计阶段AECOsim Building Designer依据实际的项目要求，ABD

25、可以定制复合项目要求的各种门窗类型、墙体样式、内部装饰，并可以给构件增加各种需要的属性信息。在厂房建模过程中可以参考其他专业的模型进行联合建模，便利定位设计。同时在主体结构、基础及墙体完成后便可以给其他专业如设备管道参考使用进行设备管道的设计及定位。具体设计模型成果输出阶段AECOsim Building Designer最终的模型可以进行材料的统计，并可以和其他专业的模型进行碰撞检测，进行施工模型、动画渲染等。碰撞检测材料统计生成平立面图这种集成的工程分析和方针，允许非破坏性的工作流程进行迭代式的设计。大家基于同一个模型来实现不同的效果。同时高效的项目团队协作，使用ProjectWise 嵌入到设计应用软件中，这为协同供应了最