我國汽車工業(yè)經(jīng)過 20 年多年的高速發(fā)展桩皿，隨著消費者多樣性需求的變化耐朴，為應對產(chǎn)品同質(zhì)化程度高，價格競爭激烈等問題吱雏，車企開始轉(zhuǎn)變生產(chǎn)制造模式以適應個性化定制的需求敦姻。為了迎合市場變化并保持競爭力，重新設計工廠的需求便被不斷提出歧杏。在這種變革的背景下镰惦，數(shù)字工廠可以為車企等制造商提供更加高效且精確運營的重要機會，同時能為車企降低成本并打造協(xié)作性更強犬绒、安全性更高的工作環(huán)境娩伴。

打造真正優(yōu)化的數(shù)字工廠這一愿景意味著制造商們需要采用更先進的技術(shù)和功能，在整個制造流程中創(chuàng)建單一可信的數(shù)據(jù)源菊虏，打破當前孤立的運營模式厘举，并在利益相關方之間實現(xiàn)更高的協(xié)作水平。這需要一個戰(zhàn)略平臺和生態(tài)系統(tǒng)推動因素桦材，才能帶來持續(xù)靈活且以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的方法屋赌，提升數(shù)字工廠的性能。

實現(xiàn)這一目標的關鍵是利用數(shù)據(jù)炮惕，從而促使制造商能在正確的時間做出正確的決策瓜坎。這正是集成式工廠建模（以下簡稱“IFM”）的思路和方法。IFM 是數(shù)字工廠與建筑信息模型（BIM）的融合射贡，這種方法通過簡化從設計到運營的整個過程瞪歹，已在建筑行業(yè)取得了巨大成功。同時，經(jīng)過國內(nèi)外汽車廠商的探索和實踐蛇热，IFM 方法在汽車領域也是非常成功的梗爸。

機械工業(yè)第九設計研究院股份有限公司（以下簡稱“九院”）始建于 1958 年，是我國專業(yè)從事汽車工廠規(guī)劃讹蘑、設計和建設的甲級設計研究院末盔，是國家高新技術(shù)企業(yè)和國家級工業(yè)設計中心單位，被譽為“中國汽車工廠設計的搖籃”座慰。九院高度重視數(shù)字化技術(shù)陨舱，在整體戰(zhàn)略規(guī)劃中，將數(shù)字化應用行業(yè)領先作為公司的戰(zhàn)略目標之一版仔。

紅旗新能源工廠項目是機械工業(yè)第九設計研究院股份有限公司最具代表性的項目之一游盲，項目位于長春汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)區(qū)，占地面積 75.6 萬平蛮粮，建筑面積約 43.5 萬平益缎，是中國一汽紅旗發(fā)展戰(zhàn)略的重點工程，也是助力長春市區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要項目蝉揍。

紅旗新能源工廠項目的整體要求是采用滿足紅旗生產(chǎn)需要的生產(chǎn)裝備链峭、生產(chǎn)體系等現(xiàn)代化生產(chǎn)制造系統(tǒng)，建設一座滿足紅旗產(chǎn)品生產(chǎn)需要的新高尚現(xiàn)代化智能工廠又沾。這就意味著其交付質(zhì)量和周期都遠高于以往的項目，并且要實現(xiàn)數(shù)字工廠和現(xiàn)實工廠雙交付熙卡。

借助歐特克集成式工廠建模解決方案巷科，九院將整個工廠的全生命周期劃分為 5 個階段：規(guī)劃階段、設計階段选曼、驗證階段底靴、建設階段、運營階段失傍。每個階段都應用了 BIM 技術(shù)贝崎，為下個階段提供了數(shù)據(jù)模型，來自現(xiàn)場的采集數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)的聯(lián)動民沈，完整的支持了九院數(shù)字孿生工廠的建設和運營还凸。

那么，在工廠項目中究竟該如何應用 BIM 模型呢浸速？九院在紅旗新能源工廠項目中的經(jīng)驗如下：

負荷計算童盏。暖通專業(yè)通過設置地理位置、環(huán)境就灸、能耗呛疫、建筑材料、構(gòu)造類型等信息進行空間負荷計算，利用數(shù)據(jù)輔助設計人員進行設備選型甫恩。

照明模擬逆济。電氣專業(yè)模擬現(xiàn)場的光照環(huán)境，不再依附于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)磺箕，真正實現(xiàn)了設計與施工現(xiàn)場相互結(jié)合纹腌，在設計之初不斷考慮空間環(huán)境對燈光效果的影響，從而有效的更改燈具參數(shù)和排布位置滞磺，使得照明設計更加精準升薯，節(jié)約能源消耗。

焊裝車間防排煙仿真分析击困。焊裝車間使用了防排煙仿真分析技術(shù)涎劈，利用分析數(shù)據(jù)優(yōu)化送風、排風風口布局阅茶，指導焊煙處理設備選型蛛枚，降低焊煙危害。

自建族脸哀。

Revit 工具二次開發(fā)蹦浦。利用 Revit API 開發(fā)接口，通過讀取市場上常見的第三方網(wǎng)架計算書數(shù)據(jù)快速生成網(wǎng)架模型摧垄。

BIM 模型在施工階段的應用包含：

施工交底：建立三維模型可以讓各專業(yè)設計人員及指導施工人員對整個車間各個設備及管線有更加直觀的認識跃恍，在三維可視化特性的幫助下，在進行設計和指導施工時可以直觀看到設計的管線方案及走向意圖匕蚁，不僅可以有效地減少與其他專業(yè)管線及設備的碰撞問題态置，提高設計準確度，也可以很方便的對現(xiàn)場進行施工交底渊唁。

施工前期：利用傾斜攝影建立三維數(shù)據(jù)垄获，解決總圖設計人員親臨現(xiàn)場踏勘存在的諸多不便。節(jié)省設計人員的寶貴時間仆玖，有效提高工作效率彻虾。采集結(jié)果也可作為土建方平衡調(diào)配、選擇施工機械歪低、制定修改施工方案等的依據(jù)溅宅。

按拼接施工建模，避免材料浪費蓄盘。充分體現(xiàn)“精細化”的設計理念俏汇。

通過設計模型，快速完成室內(nèi)裝修效果模型羡微，滿足業(yè)主要求谷饿。

施工糾偏惶我。開洞、過程跟蹤和施工質(zhì)量檢查等博投。

BIM 模型在運維階段的應用绸贡。九院 BIM 模型在運維階段的應用主要體現(xiàn)在能源管理系統(tǒng)方面：

通過現(xiàn)場能源消耗數(shù)據(jù)采集儀表、相關傳感器毅哗，對五大車間能源數(shù)據(jù)（水听怕、電、氣虑绵、熱尿瞭、冷、其他）實時監(jiān)測翅睛，實現(xiàn)能耗統(tǒng)計分析声搁、節(jié)能空間挖掘、能源利用水平及效率評估和動能設備智能調(diào)控等功能捕发。

一體化設計理念尤吟，從數(shù)據(jù)采集、能效分析刷寨、節(jié)能優(yōu)化翁骗、智能運維等多方面入手，提供綜合能源服務铭懂，讓業(yè)主以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺為工具引笛，幫助工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)持續(xù)能源管理并降低能耗。

在中控室設立能源監(jiān)控中心沪峰，通過能源平臺的 Web 輕量化引擎集成 BIM 模型衙文，并與 IoT 數(shù)據(jù)連接。

能源管理系統(tǒng)對廠區(qū)內(nèi)站房嘀拂、車間等的電能、用水排水遥加、燃油袱蔓、天然氣、光伏观复、地熱等公用資源進行監(jiān)控偏序，通過有效的監(jiān)控管理措施，減少能源消費中各個環(huán)節(jié)的損失和耗費胖替。

可以說研儒，過去九院在建筑/結(jié)構(gòu)/機電/工藝等專業(yè)之間相互數(shù)據(jù)割裂嚴重，工期独令、預算及質(zhì)量都不盡如人意的情景已經(jīng)一去不復返了端朵；現(xiàn)在，九院的工廠項目各專業(yè)數(shù)據(jù)都能有效的集成在一起，形成一個集成式工廠模型冲呢，設計的準確性得到了極大地提高舍败。

（歐特克Autodesk）

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