項目首次實(shí)現中國公司向歐洲市場(chǎng)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(zhuān)業(yè)采用Autodesk軟件平臺，行業(yè)首創(chuàng )統一平臺協(xié)同設計路線(xiàn)。通過(guò)管理過(guò)程體系化、正向協(xié)同設計實(shí)時(shí)化，實(shí)現設計模型的全過(guò)程管控；依靠中冶南方工程技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中冶南方”）強大的二次開(kāi)發(fā)能力，助力設備、管道、電氣專(zhuān)業(yè)參數化、智能化設計，為設計提速增效、實(shí)現精益制造；施工階段全面模擬施工真實(shí)場(chǎng)景，為資源規劃提供技術(shù)支撐；運維模型實(shí)現對設備運行、能源介質(zhì)消耗等指標監測、安全管理的平滑過(guò)渡，可最終高質(zhì)量實(shí)現數字化交付。

一、數字建造的背景與目標

俄羅斯NLMK新能源汽車(chē)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(chē)用高端無(wú)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(zhù)目前電工鋼行業(yè)的最高水平。

舊廠(chǎng)房?jì)刃陆C組。該項目系改造項目，在舊廠(chǎng)房?jì)刃陆C組，周?chē)O備、設施、管線(xiàn)、橋隧復雜，接口多。場(chǎng)地集約布置，工程對象根據工藝要求布置于地下負6米、零平面混凝土基礎、正6米鋼結構平臺上，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運輸至海外，管道、橋架及土建、鋼結構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范。

項目參與專(zhuān)業(yè)多，設計過(guò)程相互交織。項目涉及20個(gè)專(zhuān)業(yè)，50多個(gè)參與者參與設計、審核、管理；參與者分布在多個(gè)辦公地點(diǎn)。項目系統多、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(diǎn)，為響應業(yè)主的交付需求，采用BIM技術(shù)以實(shí)現如下目標：一是構建統一平臺的冶金工業(yè)正向協(xié)同設計體系；二是以物理實(shí)體的一個(gè)模型、多場(chǎng)景衍生、N維信息集成，實(shí)現BIM數據的數字化交付和后端持續應用。

二、主要創(chuàng )新應用點(diǎn)

一是完善組織流程，助力數字化實(shí)施。以業(yè)主需求為導向，確定協(xié)同實(shí)施流程和數據傳輸流程。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。結合公司標準和項目特點(diǎn)，制定項目級深化BIM標準和設計規則，指導項目BIM正向協(xié)同設計的開(kāi)展，保證項目數字化交付。設計專(zhuān)業(yè)通過(guò)Vault實(shí)現提資及模型的實(shí)時(shí)參考和數據的無(wú)損傳遞，實(shí)現并行設計，確定并行設計路線(xiàn)。

創(chuàng )建項目級族庫、等級庫，采用Vault集中存儲，統一管理，集中維護、多人共享。英語(yǔ)、俄語(yǔ)雙語(yǔ)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，制定模型編碼規則；編制物料編碼規則，辨識物料的類(lèi)別及物理屬性，為大宗材料統計、采購作準備；編制工廠(chǎng)標識碼規則，重點(diǎn)辨識現場(chǎng)安裝件的類(lèi)別及位號，方便現場(chǎng)施工。

二是求同存異，以標準化促規范化。同一個(gè)專(zhuān)業(yè)、同一個(gè)建模標準、同一個(gè)平臺，共繪一種藍圖。冷軋生產(chǎn)線(xiàn)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(jìn)度、質(zhì)量的精準管控。設備與機上配管、電氣端子箱及開(kāi)關(guān)一體化建模，為下游專(zhuān)業(yè)三維提資打好基礎，模型精度滿(mǎn)足制造圖層級。項目采用自頂向下設計流，集成衍生式布局、交互式尺寸驅動(dòng)、Logic邏輯控制實(shí)現冷軋非標設備的冷軋非標設備參數化、智能化設計。利用MDB三維標注技術(shù)，實(shí)現3D視圖與2D工程圖的自動(dòng)銜接和聯(lián)動(dòng)，以加速同類(lèi)設備的復制設計。以單個(gè)零件標準化為起點(diǎn)，促進(jìn)整個(gè)非標復雜設備的標準化，效率提升60%。所有專(zhuān)業(yè)均通過(guò)Vault協(xié)同，共享統一的出圖模板和出圖環(huán)境，出圖過(guò)程標準化、流程化。

三是融合設計知識的開(kāi)發(fā)，助力設計提速增效。通過(guò)二次開(kāi)發(fā)打通設備與其他專(zhuān)業(yè)提資創(chuàng )新方案，通過(guò)在設備模型中添加管嘴電接點(diǎn)信息，二次開(kāi)發(fā)插件，將幾何信息批量轉換成數字表達，并在管道Plant3D軟件中批量添加管嘴和電接點(diǎn)。開(kāi)發(fā)智能出圖工具集，設計不同專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)出圖和部分專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)標注。同時(shí)，基于設計規范和冷軋生產(chǎn)線(xiàn)特點(diǎn)，自主開(kāi)發(fā)工具集，適應承擔項目的冷軋環(huán)保、通風(fēng)、液壓、工業(yè)爐、熱力、給排水等所有專(zhuān)業(yè)的參數化管道支吊架，實(shí)現精益設計、精益建造。支吊架管理工具，實(shí)現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、數據為紐帶，拓展BIM應用邊界。通過(guò)模型，直接自動(dòng)出管道ISO圖，自動(dòng)切正交圖，自動(dòng)導出材料表，支撐現場(chǎng)預制。將管道預制信息集成在圖紙二維碼中，按工序將施工數據深度細化到每條管線(xiàn)、每道焊縫、每名焊工、每張拍片等；現場(chǎng)勘察，實(shí)景捕捉，掃描并上傳至施工管理平臺，獲取實(shí)際施工工作量及實(shí)時(shí)材料用量。

五是可視化交流、無(wú)縫數據流、簡(jiǎn)化數據傳輸，向每個(gè)參與者提供正確的信息。項目執行期間，國內外疫情嚴重，設計全階段采用BIM模型進(jìn)行線(xiàn)上方案交流和審核。項目人員之間存在語(yǔ)言文化差異，利用BIM模型進(jìn)行施工交底，并指導施工人員更好地理解項目實(shí)施過(guò)程，確保實(shí)際施工成果與模型一一對應。施工階段利用模型鏈接時(shí)間、資源、成本等信息，創(chuàng )建BIM4D及5D模型，合理規劃人、材、機資源的用量及成本，預測分析并提前規避潛在施工安全隱患，根據施工進(jìn)度，進(jìn)行進(jìn)度延期預警。交付階段，將數據及圖紙、文檔集成在模型中形成基于模型的系統工程，集中交付、集中管理，將過(guò)去以文檔為中心的交付方式轉變?yōu)榛谀Ｐ偷慕桓斗绞?。維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，大大提高數據準確性和資料利用效率。

六是自主研發(fā)WisdriDiplant平臺，虛實(shí)連接，為復雜的物理系統注入透明度和洞察力。將數字化模型與實(shí)際生產(chǎn)節奏相連，實(shí)現物料運行跟蹤、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(guò)管理過(guò)程體系化、協(xié)同設計實(shí)時(shí)化，提高了管理標準化水平；將BIM技術(shù)與傳統理念相融合，實(shí)現了精細化設計，促進(jìn)了質(zhì)量、進(jìn)度、成本的管控提升；結合BIM的多項應用，拓展了BIM應用邊界，可實(shí)現高度可視、自我協(xié)調、多維模擬、全面可交付的冷軋智慧工廠(chǎng)。項目在執行過(guò)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(yíng)得了信譽(yù)和市場(chǎng)。未來(lái)，中冶南方將繼續深耕數字化技術(shù)并為項目、產(chǎn)品賦能，為客戶(hù)提供數字化工廠(chǎng)整體解決方案，助力客戶(hù)高質(zhì)量發(fā)展，為推動(dòng)中國及世界鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步貢獻力量。