新世纪以来的建筑工程领域，在以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实党的十九大、十九届历次全会精神，坚持以人民为中心的发展思想，以交通强国建设为统领，以交通运输高质量发展为导向，以创新为第一动力，深入实施精细化施工管理，加强质量通病治理和安全管理，建筑项目的品质要求越发提高，如何进一步提升施工企业软实力，提升项目品质工程的质量，成为很多企业研究的课题。

通过建筑信息化成果简介，主要创新点，信息化效益评价，分析信息技术，特别是电脑数字化技术于建筑品质工程的应用研究，以“精益建造”为导向，以“平安百年品质工程”作为工程建设总体要求，明确精细化管理具体指标和防治目标，在具体制造环节上，开展数字科技技术攻关,形成一系列可复制可推广的经验，对人材机法环各要素进行信息数字优化，实现数字化生产设计和制造的深度融合，降低制造难度，提升建筑项目的品质。

1信息化成果简介

信息化成果应用点主要包含项目信息和文件管理、设计管理、物料管理、三维加工一体化、焊接管理、3D组装模拟等。

1.1项目信息和文件管理

系统是多项目管理平台，通过项目信息管理功能在系统中建立生产项目，管理项目基本信息及相关的角色人员和权限。文件管理功能对所有项目内的申购单、施工图纸、修改单、内联单等工作文件进行集中管理，形成项目文档库。系统还提供了文件分发功能，通过系统实现线上文件分发和签收。

1.2设计管理

设计管理功能模块主要解决设计模型及模型扩展信息的管理，包括模型及扩展信息的导入，模型树结构信息、构件信息库、模型与场景管理，同时系统还提供集成于浏览器的BIM轻量化显示引擎，用户通过浏览器即可以交互浏览的方式查看模型场景及关联的数据信息，实现材质跟踪和焊缝质量追溯信息的可视化查看。

1.3物料管理

对钢板、型材和焊缝信息进行统一管理，包括材料厂家、材料类别、采购清单、入库验收、组批取样、质量检验、质量证明书等信息管理，通过系统管理材料入库和出库过程。为零件材质跟踪信息提供材料信息、生产厂家和质量证明书电子文件。

1.4三维加工一体化管理

管理工艺排版用料清单、零件切割清单、余料清单和切割记录，通过系统流程向物料仓库提交钢板、型材的领用申请和余料入库申请。通过三维加工一体化管理钢板原材料与切割产生的零件的关联关系，为零件材料跟踪提供关联信息。

1.5焊接管理

管理项目中主要焊缝清单信息，通过系统流程对焊缝的焊接记、外观检验、返修、探伤检验过程进行管理，记录检测结果信息，按照项目中的模板文件，自动生成报验申请、检测记录和探伤报告。通过焊接管理功能模块管理焊工资质、自检员、质检员的资质和证书，用于焊缝质量查询和追溯。

1.6 3D组装模拟

对构件或节段组装过程模拟演示方案进行管理，按场景建立模拟演示过程，建设基于BIM技术的3D组装模拟演示功能。利用BIM可视化技术，模拟展示构件或节段的组装过程，用于安装（组装）方案的介绍、技术交流、培训教育或设计交底等应用场景。

2主要创新点

2.1通过三维模型生成施工详图与材料清单报表

施工详图设计人员与工艺人员在Tekla软件环境中进行全正向三维模型协同设计，通过Tekla软件自动生成施工详图与材料清单报表，所有设计修改均在三维设计环境中进行，生产图纸与模型修改完全匹配，工艺参数集成于BIM模型中。

2.2基于Tekla软件的插件工具

根据Tekla软件提供的OpeAPI编程接口，基于Tekla软件自主研发插件工具，对BIM模型信息进行扩展，整理模型树结构，Tekla模型导出IFC格式的三维模型后，同时将BIM模型树结构数据与BIM模型扩展信息导出为XML文件，方便将BIM模型和数据导入到统一的钢结构制造加工管理系统平台内进行管理。

2.3高精度三维数字制造模型数据用于排版套料、数控切割与零件材质跟踪

模型精度也就是我们常说的LOD（Level of Development）等级，这个概念来自美国的建筑师协会(American Institute of Architects,简称AIA)。用来指称模型中的模型组件在从立项决策到质量保修的整个工程建设项目生命周期的不同阶段中所预期的完整度(Level of Completeness)，并定义了从100到500的五种LOD。

采用TEKLA建模，模型分为板单元、杆件、零件，具体涵盖了构件数量、大小、形状、位置和方向，及材质、件号、焊缝、加工班组等制造和安装信息，按此分类基本可以达到L4.0深度要求。

在三维信息模型的基础上进行二次开发，利用建模软件导出的钢板信息，经过工艺余量添加系统对各类钢板进行余量添加，并通过与高性能优化套料软件的集成应用，进行优化套料排版，将模型数据的套料结果，驱动工厂数控设备进行生产。

图三维加工一体化系统流程

通过BIM模型精确建模（高精度三维数字制造模型），BIM模型数据可直接用于生产制造，从BIM模型导出零件NC1文件，可添加余量生成带有余量的NC1文件，再导入排版套料软件中，进行零件排版套料，通过离线编程方式，驱动数控设备根据排版文件进行数控切割。

排版套料与切割下料清单数据记录钢板与零件切割的对应关系，为制造加工管理子系统平台提供可视化材质跟踪与追溯的基础数据。

通过与高性能优化套料软件的集成，所有排版工作全部自动，利用计算机强大的运算能力，使排版工作效率得到极大提高，材料利用率得到显著提升。通过将切割指令程序传送到数控切割设备中，驱动车间数控设备根据指令要求进行生产。

3效益评价

3.1三维BIM模型全正向设计的效益评价

在钢结构制造行业，采用二维CAD绘制制造加工图纸较为普遍，使用三维BIM模型进行全正向设计，有利于提高设计、生产工艺协同的工作效率。通过三维设计软件可自动生成图纸、材料清单，尺寸精确，材料统计准确，修改模型自动更新对应的图纸，解决了钢结构制造领域普遍采用CAD绘制二维车间生产图纸，工程量统计效率低、修改容易出现碰撞错漏等问题。

3.2 高精度三维数字制造模型的效益评价

通过三维模型全正向协同设计，制作的高精度三维数字制造模型集成了设计、生产、工艺等多种参数和信息，可正向应用于工艺余量添加、排版套料和数控切割和焊接质量控制，提高钢板、焊材的利用率，节约材料成本、精准控制材料采购量，提高产品质量和企业经济效益。

3.3 生产管理数据BIM集成的效益评价

生产管理数据直接通过手机移动端处理业务流程的方式实时采集，多工种与部门均以BIM模型为中心进行数据的实时共享，协同工作效率大大提高，从根本上杜绝了为了BIM应用需要花费大量人工补录BIM数据的现象。

实时集成的生产管理数据将作为项目和企业的数据资产不断积累，为产品质量服务以及项目后期管养运维等应用场景，提供材质跟踪、质量追溯、工艺分析与优化等方面的基础数据，为传统制造企业向数字化服务型企业转型提供基础数据支撑。

3.4 3D视化模拟应用的效益评价

交互式3D组装模拟方案，主要应用于现场作业指导、技术交流和培训等应用场合，3D可视化交互操作流畅，直观形象，用户体验和场景融入感强，培训和交流效果好。

通过企业大屏展示企业整体运营状态，包括年度产值、项目列表、HSE巡查数据、质量数据、物资设备数据、技术创新等信息在在线展示。基于BIM技术建设的企业数字化管理平台，在各项业务子系统之上，打通各个业务数据的流转，实现整个企业及项目的数据流转。该技术的运用为项目管理人员提供数字化管理途径，高效把控项目运行数据，减少项目数据统计90%工作量。

4结论

（1）通过研究模型信息数字转化，软件数字化建模方法逻辑清晰，信息化效率高，能减少因精度不足导致的损失时间，对工程项目时间及质量成本的提升做出有利保障。

（2）数据与BIM物料系统的链接及追踪提供了物资基础保障，三位一体加工系统的运行，极大提升工作效率。为精度控制和虚拟拼装提供模型支撑，实现数字化生产设计全面指导。

（3）通过信息化效益评价，加强了人材机法环各要素的数字化管理手段，通过3D可视化技术更直观展现了建筑工程项目的真实实施情况，为项目最终品质工程的打造奠定了充分的基础。

参考文献

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[3]曹翕伦.浅析欧洲部分国家园林BIM标准化现状及对我国的启示[J].智能建筑与智慧城市

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