項目首次實現(xiàn)中國公司向歐洲市場輸出冷軋硅鋼技術(shù)和高端冷軋成套設備，建成后將成為“一帶一路”中俄合作的又一典范項目。項目全專業(yè)采用Autodesk軟件平臺，行業(yè)首創(chuàng)統(tǒng)一平臺協(xié)同設計路線。通過管理過程體系化、正向協(xié)同設計實時化，實現(xiàn)設計模型的全過程管控；依靠中冶南方工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“中冶南方”）強大的二次開發(fā)能力，助力設備、管道、電氣專業(yè)參數(shù)化、智能化設計，為設計提速增效、實現(xiàn)精益制造；施工階段全面模擬施工真實場景，為資源規(guī)劃提供技術(shù)支撐；運維模型實現(xiàn)對設備運行、能源介質(zhì)消耗等指標監(jiān)測、安全管理的平滑過渡，可最終高質(zhì)量實現(xiàn)數(shù)字化交付。

一、數(shù)字建造的背景與目標

俄羅斯NLMK新能源汽車用硅鋼項目位于俄羅斯利佩茨克市，隸屬于俄羅斯最大的硅鋼生產(chǎn)企業(yè)——俄羅斯新利佩茨克鋼鐵公司，以生產(chǎn)新能源汽車用高端無取向電工鋼為主要目標，覆蓋中頻用電工鋼薄帶的所有牌號，代表著目前電工鋼行業(yè)的最高水平。

舊廠房內(nèi)新建機組。該項目系改造項目，在舊廠房內(nèi)新建機組，周圍設備、設施、管線、橋隧復雜，接口多。場地集約布置，工程對象根據(jù)工藝要求布置于地下負6米、零平面混凝土基礎、正6米鋼結(jié)構(gòu)平臺上，空間上交叉重疊。

項目分交復雜。項目由中冶南方設計、供貨，設備及部分元件由國內(nèi)運輸至海外，管道、橋架及土建、鋼結(jié)構(gòu)部分在海外制作施工；多方參與，嚴格遵守國際標準，管路采用DIN標，電氣及土建設計遵循俄標規(guī)范。

項目參與專業(yè)多，設計過程相互交織。項目涉及20個專業(yè)，50多個參與者參與設計、審核、管理；參與者分布在多個辦公地點。項目系統(tǒng)多、非標設備多、建模精度高；采用正向設計，模型顆粒度達到LOD400，模型體量大。

針對上述項目特點，為響應業(yè)主的交付需求，采用BIM技術(shù)以實現(xiàn)如下目標：一是構(gòu)建統(tǒng)一平臺的冶金工業(yè)正向協(xié)同設計體系；二是以物理實體的一個模型、多場景衍生、N維信息集成，實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)的數(shù)字化交付和后端持續(xù)應用。

二、主要創(chuàng)新應用點

一是完善組織流程，助力數(shù)字化實施。以業(yè)主需求為導向，確定協(xié)同實施流程和數(shù)據(jù)傳輸流程。項目初期，響應項目各階段交付要求及項目邏輯，制定從方案設計、基本設計到詳細設計的協(xié)同設計流及各階段模型深度要求。結(jié)合公司標準和項目特點，制定項目級深化BIM標準和設計規(guī)則，指導項目BIM正向協(xié)同設計的開展，保證項目數(shù)字化交付。設計專業(yè)通過Vault實現(xiàn)提資及模型的實時參考和數(shù)據(jù)的無損傳遞，實現(xiàn)并行設計，確定并行設計路線。

創(chuàng)建項目級族庫、等級庫，采用Vault集中存儲，統(tǒng)一管理，集中維護、多人共享。英語、俄語雙語表達，便于項目各參與方溝通交流。創(chuàng)建項目級編碼，確定模型層級，制定模型編碼規(guī)則；編制物料編碼規(guī)則，辨識物料的類別及物理屬性，為大宗材料統(tǒng)計、采購作準備；編制工廠標識碼規(guī)則，重點辨識現(xiàn)場安裝件的類別及位號，方便現(xiàn)場施工。

二是求同存異，以標準化促規(guī)范化。同一個專業(yè)、同一個建模標準、同一個平臺，共繪一種藍圖。冷軋生產(chǎn)線中，非標設備模型占比達65%，均由中冶南方自行研發(fā)設計，有利于對項目進度、質(zhì)量的精準管控。設備與機上配管、電氣端子箱及開關(guān)一體化建模，為下游專業(yè)三維提資打好基礎，模型精度滿足制造圖層級。項目采用自頂向下設計流，集成衍生式布局、交互式尺寸驅(qū)動、Logic邏輯控制實現(xiàn)冷軋非標設備的冷軋非標設備參數(shù)化、智能化設計。利用MDB三維標注技術(shù)，實現(xiàn)3D視圖與2D工程圖的自動銜接和聯(lián)動，以加速同類設備的復制設計。以單個零件標準化為起點，促進整個非標復雜設備的標準化，效率提升60%。所有專業(yè)均通過Vault協(xié)同，共享統(tǒng)一的出圖模板和出圖環(huán)境，出圖過程標準化、流程化。

三是融合設計知識的開發(fā)，助力設計提速增效。通過二次開發(fā)打通設備與其他專業(yè)提資創(chuàng)新方案，通過在設備模型中添加管嘴電接點信息，二次開發(fā)插件，將幾何信息批量轉(zhuǎn)換成數(shù)字表達，并在管道Plant3D軟件中批量添加管嘴和電接點。開發(fā)智能出圖工具集，設計不同專業(yè)的自動出圖和部分專業(yè)的自動標注。同時，基于設計規(guī)范和冷軋生產(chǎn)線特點，自主開發(fā)工具集，適應承擔項目的冷軋環(huán)保、通風、液壓、工業(yè)爐、熱力、給排水等所有專業(yè)的參數(shù)化管道支吊架，實現(xiàn)精益設計、精益建造。支吊架管理工具，實現(xiàn)一鍵導出支吊架與管道信息表；管道ISO圖號、支吊架位號、支吊架圖號關(guān)聯(lián)，打通管道設計“最后一公里”。

四是以模型、數(shù)據(jù)為紐帶，拓展BIM應用邊界。通過模型，直接自動出管道ISO圖，自動切正交圖，自動導出材料表，支撐現(xiàn)場預制。將管道預制信息集成在圖紙二維碼中，按工序?qū)⑹┕?shù)據(jù)深度細化到每條管線、每道焊縫、每名焊工、每張拍片等；現(xiàn)場勘察，實景捕捉，掃描并上傳至施工管理平臺，獲取實際施工工作量及實時材料用量。

五是可視化交流、無縫數(shù)據(jù)流、簡化數(shù)據(jù)傳輸，向每個參與者提供正確的信息。項目執(zhí)行期間，國內(nèi)外疫情嚴重，設計全階段采用BIM模型進行線上方案交流和審核。項目人員之間存在語言文化差異，利用BIM模型進行施工交底，并指導施工人員更好地理解項目實施過程，確保實際施工成果與模型一一對應。施工階段利用模型鏈接時間、資源、成本等信息，創(chuàng)建BIM4D及5D模型，合理規(guī)劃人、材、機資源的用量及成本，預測分析并提前規(guī)避潛在施工安全隱患，根據(jù)施工進度，進行進度延期預警。交付階段，將數(shù)據(jù)及圖紙、文檔集成在模型中形成基于模型的系統(tǒng)工程，集中交付、集中管理，將過去以文檔為中心的交付方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛谀Ｐ偷慕桓斗绞健＞S修人員僅需在交付模型界面即可獲得關(guān)注對象的屬性信息、文檔信息、采購信息等，大大提高數(shù)據(jù)準確性和資料利用效率。

六是自主研發(fā)WisdriDiplant平臺，虛實連接，為復雜的物理系統(tǒng)注入透明度和洞察力。將數(shù)字化模型與實際生產(chǎn)節(jié)奏相連，實現(xiàn)物料運行跟蹤、能源狀態(tài)檢測、指標管理等生產(chǎn)要素精準控制。

       項目通過管理過程體系化、協(xié)同設計實時化，提高了管理標準化水平；將BIM技術(shù)與傳統(tǒng)理念相融合，實現(xiàn)了精細化設計，促進了質(zhì)量、進度、成本的管控提升；結(jié)合BIM的多項應用，拓展了BIM應用邊界，可實現(xiàn)高度可視、自我協(xié)調(diào)、多維模擬、全面可交付的冷軋智慧工廠。項目在執(zhí)行過程中多次受到業(yè)主的肯定和高度贊賞，為中國公司在俄羅斯贏得了信譽和市場。未來，中冶南方將繼續(xù)深耕數(shù)字化技術(shù)并為項目、產(chǎn)品賦能，為客戶提供數(shù)字化工廠整體解決方案，助力客戶高質(zhì)量發(fā)展，為推動中國及世界鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展與進步貢獻力量。