CN111382492A - 基于bim的风管产品生产管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于BIM的风管产品生产管理系统，风管生产方法通过Autodesk Revit制作风管草图，单体直管风管和单体异形风管均在这个草图的基础上进行制作，将预制的制作信息导入Autodesk Fabrication控制系统，通过Autodesk Fabrication控制风管生产过程。本发明的有益效果是：将风管生产过程自动化，智能化；先根据现场需求制定符合要求的草图，再将草图数据导入到BIM系统中通过对生产线机械的数据化控制，实现风管的精确下料、弯折、固定的制作过程；另外可预先对风管的制作过程进行模拟，最大限度的优化了制作工艺，降低了失误操作的可能性。

Description

基于BIM的风管产品生产管理系统

技术领域

本发明属于风管制备领域，尤其是涉及一种基于BIM的风管产品生产管理系统。

背景技术

风管，是用于空气输送和分布的管道系统，一般均为通过多节风管单体组装形成，由于其一般长度较大，在组装过程中其牢固性是决定风管使用寿命的关键因素。另外，为了应对在不同环境中实现合理和传输路线，各个风管单体中还会存在多种特殊结构样式，因此这种特殊结构的制作就及其需要成熟的经验和制造工艺，并且很容易出现失误，使得这种异形管体成为整个风管的薄弱环节。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于BIM的风管产品生产管理系统。

本发明采用的技术方案是：风管生产方法，具体制备方法如下：

步骤一 制作风管草图；

步骤二 根据风管草图制备单体直管风管和单体异型管风管；

步骤三 对单体直管风管或单体异型管风管制作法兰结构；

步骤四 通过连接相邻的法兰结构组装固定一个或多个单体直管风管和一个或多个单体异型管风管形成风管。

其中，步骤二中金属的所述单体直管风管制备方法如下：

步骤A1根据风管草图信息对金属板进行切角剪板；

步骤A2将剪裁的金属板进行咬口组装或焊接组装；

其中，金属的所述单体异形管风管制备方法如下：

步骤B1根据风管草图对镀锌板切割出半成品；

步骤B2对半成品镀锌板进行咬口组装或焊接组装。

其中，步骤二中非金属单体直管风管或单体异形管风管制备方法如下：

步骤C1根据风管草图信息对管材板进行切割下料，并开槽；

步骤C2将切割开槽的管材板进行弯折并粘接形成单体直管风管体。

当风管大边尺寸大于630mm，还包括加固步骤；

当风管大边尺寸为630-1000mm，在步骤A1前设有步骤A0，

步骤A0将镀锌板压筋加固；

当风管大边尺寸大于1000mm，在步骤A3后进行步骤A4，

步骤A4采用角钢、扁钢、钢管、Z形槽、通丝螺杆中任一方法进行管内外加固；

当风管断面大于1250mm×630mm，风管内四角采用90°斜支撑加固；

风管优选地，角钢、扁钢、钢管或压筋高度小于法兰结构高度。

优选地，还包括步骤C3，根据风管边长对单体风管进行加固；风管边长大于400mm时采用平面加固；边长为250-400mm时采用角加固。

优选地，还包括密封步骤，在法兰结构、支管与主管连接处的内外都进行密封，对螺栓连接处进行密封。

基于BIM的风管产品生产管理系统，风管生产方法通过Autodesk Revit制作风管草图，通过Autodesk Fabrication控制风管生产过程。

具体流程如下：

步骤S1根据风管制备需求通过Autodesk Revit建造初级BIM模型；

步骤S2对初级BIM模型进行检查和调整，确认次级BIM模型；

步骤S3制备预制产品，根据产品形成进行模型二次调整，确定最终BIM 模型；

步骤S4将产品信息标准导入Autodesk Fabrication控制系统，通过交互模块产品信息标准生成BIM模型中预制产品库。

产品预制加工步骤具体如下：

步骤S5根据最终BIM模型信息生成预制产品；

步骤S6对预制产品进行长度优化，实现本企业产品规格形式与BIM模型的一致性；

步骤S7将优化的模型信息转制呈加工机台数据；

步骤S8将数据传输到配套生产设备中对镀锌板进行切割下料。

优选地，步骤S5中对生产的预制产品进行编码，编码信息与所形成管件一一对应。

本发明具有的优点和积极效果是：

1将风管生产过程自动化，智能化；先根据现场需求制定符合要求的草图，再将草图数据导入到BIM系统中通过对生产线机械的数据化控制，实现风管的精确下料、弯折、固定的制作过程；另外可预先对风管的制作过程进行模拟，最大限度的优化了制作工艺，降低了失误操作的可能性；

2生产线机械化、自动化程度高，大大提高了制作效率以及风管的制作精度，降低工程造价；风管自动压筋，强度高且外形美观整洁，无锌层破损；生产安装快捷，减轻劳动强度，提高劳动效率，满足现代化工程需要，提高安装单位竞争优势。

附图说明

图1是本发明一个实施例平面加固结构示意图；1、加固支撑件；

图2是本发明一个实施例平面加固结构爆炸图；11、自攻螺钉，12、橡皮垫圈，13、垫圈，14、插销外顶盘，15、插销内顶盘，16、加固杆；

图3是本发明一个实施例角加固结构示意图；21、法兰，22、直角垫片；

图4是本发明角铁法兰连接方式示意图；41、角铁法兰，42、铆钉，43、螺栓，44、螺母；

图5是本发明共板法兰结构示意图；51、法兰角，52、法兰边；

图6是本发明加工过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例做出说明。

风管生产方法，具体制备方法如下：

步骤一根据制作需求制作风管草图，根据施工图纸及现场实际情况(风管标高、走向及与其它专业协调情况)按风管所服务的系统绘制出加工草图，并按系统编号，通过相应数据对风管的制作过程进行数据化；

步骤二 根据风管草图制备单体直管风管和单体异型管风管，单体直管风管和单体异型管风管均为单体风管，用于适应不同环境；

步骤三 对单体直管风管或单体异型管风管制作法兰结构；

步骤四 通过连接相邻的法兰结构组装固定一个或多个单体直管风管和一个或多个单体异型管风管形成风管。

当制备板材为金属板材时，选取冷轧板表面平整，无严重划伤、腐蚀的镀锌板，角钢无严重锈蚀、变形；其板材厚度的限定如表1所示，

表1风管板材厚度表(mm)

单体直管风管制备方法如下：

步骤A1根据风管草图信息对镀锌板进行切角剪板，并按照草图信息进行编号；

步骤A2将剪裁的金属板进行咬口组装或焊接组装，形成闭合的管状结构，构建单体风管主体部分；

其中，金属的所述单体异形管风管制备方法如下：

步骤B1根据风管草图对镀锌板切割出半成品，并按照草图信息进行编号；

步骤B2对半成品镀锌板进行咬口组装或焊接组装，形成闭合的管状结构，构建单体风管主体部分。

优选地，还包括密封步骤，在法兰结构、支管与主管连接处的内外都进行密封，对螺栓连接处进行密封。

采用上述方法制备单体风管时，当风管大边尺寸大于630mm，为了增加风管稳定性，需要对风管进行加固，当风管大边尺寸为630-1000mm，在步骤A1 前设有步骤A0，将镀锌板压筋或制作Z形槽，排列应规则，间隔应均匀，板面不应有明显的变形，再对压筋或具有Z型槽的的镀锌板进行剪板；当风管大边尺寸大于1000mm，在步骤A3后进行步骤A4，再制作完成的单体风管外侧进行加固，采用角钢、扁钢、钢管制备加固框，再将加固框固定套在单体风管外侧实现加固作用，其中，角钢、扁钢、钢管或压筋高度应小于法兰结构高度，排列应整齐，间隔应均匀对称，且不大于220mm，与风管的铆接应牢固；当风管断面大于1250mm×630mm，为了保持相邻壁面互相垂直，风管内四角还需采用90°斜支撑进行加固。中压和高压系统风管，其长度大于1250mm时，应采用加固框补强，对高压系统风管的单咬口缝，还应有防止咬口缝胀裂的加固或补强措施。

也可采用加装通丝螺杆的方式对风管进行加固，管内用通丝螺杆支撑加固，其专用垫圈对外保温风管置于风管内壁，对不保温风管或内保温风管，则放在风管外壁，通丝螺杆宜设置在风管中心处，风管断面较大时，应在靠近法兰的两侧各加一根通丝螺杆支撑加固。净化空调系统的风管，不得在管内壁进行加固处理，应采用三角筋，Z型槽，角钢等进行管外壁加固。

由于风管生产线与施工场地不可能在一处，应在车间先按绘制的草图加工成半成品，并按系统编号，在工地上按照编号进行风管的组装。将单体风管边缘折弯翻边形成法兰结构，形成单体直管风管；具体的，可以将角铁制作的法兰套入单体直管风管体，两个法兰套分别贴合两端的法兰边，并用铆钉42固定角铁法兰41和法兰边从而形成角铁法兰结构，连接时，如图4所示，将两个角铁法兰通过螺栓43与螺母44固定连接；或如图5所示，可通过法兰角51将相邻法兰边52连接，并通过铆钉固定，从而形成共板法兰结构。

非金属单体直管风管或单体异形管风管制备方法如下：

步骤C1根据风管草图信息对管材板进行切割下料，并开槽；

步骤C2将切割开槽的管材板进行弯折并粘接形成单体直管风管体。

具体制备方法如下：

步骤D1放样：将管材板按照风管草图切割下料，并再切割好的板材上做好开槽标记；

矩形直风管放样，一般管材板宽为1200mm，长度为4m，根据风管边长尺寸及板材宽度，矩形直风管的放样采用组合方法。边缘槽和中间槽随板材厚度而变化，中间槽是边缘槽的两倍宽，使用不同组合方法放样尺寸不一样，按风管制作任务单规定的组合方式计算放样尺寸；按计算的放样尺寸用钢直尺或钢卷尺在板材上丈量，用方铝合金靠尺和画笔在板材上画出板材切断、V形槽线、45度斜坡线；单体风管为矩形直风管，T形矩形风管，矩形弯管，矩形变径管或矩形分叉管，具体放样备方法可采用现有常用方法；

步骤D2切割压弯：按照开槽标记对板材进行切割开槽，对于弯曲面的板材，将切割下料后的板材用压弯机在压弯区内压弯；

检查风管板材放样是否符合风管制作任务单的要求，划线是否正确，板材有否损坏。检查刀具刀片安装是否牢固。检查刀片伸出高度是否符合要求。直刀刨刀片伸出高度应能切断板材，不伤桌面地毯；单刀刨刀片和双刀刨刀片伸出高度应能切断上层铝箔和芯材，不伤下层铝箔。双刀刨两刀间距约2mm。按切边要求选择左45°单刀刨或右45°单刀刨。将板材放置在工作台上，方铝合金靠尺平行固定在恰当位置。手持刀具，将刀具基准边靠紧方铝合金靠尺，刨面压紧板材，刀具基准线对准放样线，向前推或向后拉刀具，直刀刨将板材切断；单刀刨将板材切边；双刀刨将板材开槽。角度切割时，要求工具的刀片安装时向左或向右倾斜45°，以便切出的“V”型槽口成90°，便于折成直角。切割时刀具要紧贴靠尺以保证切口平直并防止切割尺寸误差。板材切断成单块风管板后，将风管板编号，以防不同风管的风管板搞错。

对于弯曲面的板材，将切割下料后的板材用压弯机在压弯区内压弯。扎压风管曲面时，扎压间距一般在30～70cm之间。内弧半径小于150mm时，扎压间距为30mm；内弧半径在150～300mm时，扎压间距为35～50mm；内弧半径大于300mm时，扎压间距为50～70mm。扎压深度不宜超过5mm。板材压弯利用折弯机在所需的压弯处扎压，使板材出现“V”形凹槽。板材弯曲成形后，它与主板的接缝要尽可能紧密，这样便于风管的粘接成形，且粘接牢固。

步骤D3成型：再切面上涂胶，粘接开槽位置的切面，将板材弯折固定成单体风管；

按风管制作任务单检查风管面板是否符合设计要求；清洁板材切割面的粉末，清除油渍、水渍、灰尘。用毛刷在切割面上涂刷胶粘剂；待涂胶不粘手时，将风管面板按设计要求粘合，并用刮板压平；对难以刮平的部分，可用木锤轻轻锤平；检查板材接缝粘接是否达到质量标准；清洁板材需粘接压敏铝箔胶带的表面；在板材接缝处从一端至另一端按对中位置粘上压敏铝箔胶带；压敏铝箔胶带粘在一边的宽度不小于20mm；用塑料刮板，刮平胶带，使胶带粘接牢固；清洁待施胶的风管内四角边；用密封胶枪在风管角边均匀施胶；密封胶封堵后，压实；用钢尺和角尺检查粘接成形的风管质量。

组装前根据风管边长对单体风管进行加固；风管边长大于400mm时采用平面加固；边长为250-400mm时采用角加固。

平面加固是将加固支撑件1按需加强风管的边长用砂轮切割机下料，切断镀锌管。在镀锌管两端，各放入60mm长圆木条。用夹钳将圆木条固定在镀锌管两端。按设计要求用钢尺在风管面确定加强点。加固方法见图1图2，加固支撑件 1包括外结构和内结构，外结构通过自攻螺丝11将插销外顶盒14固定再风管壁外侧，与内侧的插销内顶盒15和加固杆16配合，自攻螺丝11上串有橡皮垫圈 12和垫圈13。边长≧2000mm需增加外加固，外加固采用∠30*3以上角钢制作成抱箍状，箍紧风管；这种加固方法仅需要在风管一端加固。

风管角加固是在风管四角粘贴厚度0.75mm以上的镀锌直角垫片22，如图3 所示，直角垫片22的宽度与风管板材厚度相等，边长不小于55mm，插入到法兰21内。

非金属风管管段连接，以及风管与阀部件、设备连接可采用粘接、PVC法兰或铝合金法兰，法兰制备采用梯形接头方式连接；当风管内边长小于500mm，待连接的单体风管两端均45°斜切并粘接，在外侧再通过铝箔胶带进一步粘接加固；低压风管内边长小于2000mm，以及中、高压风管内边长小于1600mm时，采用槽形插件PVC法兰进行连接或工形插件PVC法兰进行连接，当风管内边长为2000-3000mm时，采用工形插件铝合金法兰进行连接；当风管与阀部件或设备连接时，可采用PVC、铝合金材质的“H”连接法兰进行连接。在选用PVC及铝合金成形连接件时，应注意连接件壁厚，插接法兰件的壁厚应大于或等于 1.5mm。风管管板与法兰(或其他连接件)采用插接连接时，管板厚度与法兰(或其他连接件)槽宽度应有0.1mm～0.5mm的过盈量，插件面应涂满胶粘剂。法兰四角接头处应平整，不平度应小于或等于1.5mm，接头处的内边应填密封胶。低压风管边长大于2000mm、中高压风管边长大于1500mm时，风管法兰应采用铝合金材料。

风管上直接开口连接支风管可采用90°连接件或其他专用连接件，连接件四角处应涂抹密封胶；当支管边长不大于500mm，也可采用切45°坡口直接连接；主风管与柔性风管的连接应注意将环状止口顶在复合板上，再扳边固定；风管与部件的连接方式，采用“F”法兰连接。

为了保证风管的传输作用，还需要对风管进行密封，在法兰角处、支管与主管连接处的内外都进行密封，对螺栓连接处进行密封。低压风管应在风管结合部折叠处向管内40～50mm处进行密封；高压风管还应在风管纵向咬口处及风管复合部进行密封。法兰密封条宜安装在靠近法兰外侧或法兰的中间。法兰密封条在法兰端面重合时，重合约30～40mm。角铁法兰连接处须用玻璃胶密封防漏，联合咬口离法兰角向下80mm的地方须用玻璃胶密封防漏，密封胶应设在风管的正压侧。

基于BIM的风管产品生产管理系统，风管生产方法通过Autodesk Revit制作风管草图，单体直管风管和单体异形风管均在这个草图的基础上进行制作，将预制的制作信息导入Autodesk Fabrication控制系统，通过Autodesk Fabrication 控制风管生产过程。流程如下：

步骤S1根据风管制备需求通过Autodesk Revit建造初级BIM模型；

步骤S2对初级BIM模型进行检查和调整，确认次级BIM模型；

步骤S3制备预制产品，根据产品形成进行模型二次调整，确定最终BIM 模型；

步骤S4将产品信息标准导入Autodesk Fabrication控制系统，通过交互模块产品信息标准生成BIM模型中预制产品库。

产品预制加工步骤具体如下：

步骤S5根据最终BIM模型信息生成预制产品，对生产的预制产品进行编码，编码信息与所形成管件一一对应；

步骤S6对预制产品进行长度优化，实现本企业产品规格形式与BIM模型的一致性；

步骤S7将优化的模型信息转制呈加工机台数据；

步骤S8将数据传输到配套生产设备中对镀锌板进行切割下料。

如图6所示，实际操作时可概况包括下述步骤：资料收集-资料分整理分析- 疑难问题答疑-BIM模型建造-整体模型碰撞检查-提交碰撞报告-设计会审-出具调整方案-BIM模型调整-整体模型碰撞检查-BIM模型确认-预制产品制作-根据产品形成进行模型二次调整-BIM模型二次确认-产品预制加工-出具产品安装图纸等资料-现场施工安装。

其中产品预制加工过程如下：

1预制加准备工作：应用软件Autodesk Fabrication CAMduct通过创新的接口和综合参数化组件库可向用户提供用于HVAC管道制造的工具。同时还可以增加作业输入站点，从而加快整个生产进程。Autodesk Fabrication CAMduct软件根据风管生产设备特性进行风管产品参数设置，分别针对板材、风管形式和连接方式进行设置。

2预制加工工步：由BIM模型进行产品预制处理；

在BIM模型中加载预制零件，选定设置好的样板，然后添加对应风管系统类型，加载预制服务；选定需要预制管路系统，生成预制产品，选择管路系统类型；对预制产品进行长度优化，实现本企业产品规格形式与BIM模型的一致性；优化后各个部件转化为产品；将处理好的模型，转制成加工机台数据；通过预制加工机台软件对数据进行处理；将预制产品进行排版，对预制产品排版进行调整后，输入机台按照图纸进行切割；为了方便以后运输和安装，需要将预制产品进行编码；出具运输和安装知道图纸，保证运输的完备性、完整性。使得安装过程有指导依据，迅速便捷的完成施工任务。

实施例：

基于BIM的风管产品生产管理方法，具体制备方法如下：

步骤1根据风管制备需求通过Autodesk Revit建造初级BIM模型；

步骤2对初级BIM模型进行检查和调整，确认次级BIM模型；

步骤3制备预制产品，根据产品形成进行模型二次调整，确定最终BIM模型；

步骤4将产品信息标准导入Autodesk Fabrication控制系统，通过交互模块产品信息标准生成BIM模型中预制产品库；

步骤5根据最终BIM模型信息生成预制产品，对生产的预制产品进行编码，编码信息与所形成管件一一对应；

步骤6对预制产品进行长度优化，实现本企业产品规格形式与BIM模型的一致性；

步骤7将优化的模型信息转制呈加工机台数据；

步骤8将数据传输到配套生产设备中；

步骤9根据风管草图制备单体直管风管和单体异型管风管；

步骤10对单体直管风管或单体异型管风管制作法兰结构；

步骤11对单体风管进行加固，并进行密封处理；

步骤12通过连接相邻的法兰结构组装固定一个或多个单体直管风管和一个或多个单体异型管风管形成风管，根据需要对法兰连接处进行密封处理。

采用上述方法，通过全自动流水线完成各种工序，生产效率高、尺寸准确成形质量好。密封性好，显著降低漏风量，节约能源，降低主机运行成本，并能够保持长久的稳定性。基于BIM的生产模式使得生产自动化程度高，减轻劳动强度，提高劳动效率，降低劳动成本，满足现代化工程需要；并且能够做到安装操作简便快捷，施工周期可缩短，能加快工程建设的进度，减少了工地上制作风管所产生的噪声污染有利于文明施工。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.风管生产方法，其特征在于：具体制备方法如下：

步骤一 制作风管草图；

步骤二 根据风管草图制备单体直管风管和单体异型管风管；

步骤三 对单体直管风管或单体异型管风管制作法兰结构；

步骤四 通过连接相邻的法兰结构组装固定一个或多个单体直管风管和一个或多个单体异型管风管形成风管。

2.根据权利要求1所述的风管生产方法，其特征在于：所述步骤二中金属的所述单体直管风管制备方法如下：

步骤A1根据风管草图信息对金属板进行切角剪板；

步骤A2将剪裁的金属板进行咬口组装或焊接组装；

金属的所述单体异形管风管制备方法如下：

步骤B1根据风管草图对镀锌板切割出半成品；

步骤B2对半成品镀锌板进行咬口组装或焊接组装。

3.根据权利要求1所述的风管生产方法，其特征在于：所述步骤二中非金属单体直管风管或单体异形管风管制备方法如下：

步骤C1根据风管草图信息对管材板进行切割下料，并开槽；

步骤C2将切割开槽的管材板进行弯折并粘接形成单体直管风管体。

4.根据权利要求2所述的风管生产方法，其特征在于：当风管大边尺寸大于630mm，还包括加固步骤；

当风管大边尺寸为630-1000mm，在步骤A1前设有步骤A0，

步骤A0将镀锌板压筋加固；

当风管大边尺寸大于1000mm，在步骤A3后进行步骤A4，

步骤A4采用角钢、扁钢、钢管、Z形槽、通丝螺杆中任一方法进行管内外加固；当风管断面大于1250mm×630mm，风管内四角采用90°斜支撑加固；

风管优选地，角钢、扁钢、钢管或压筋高度小于法兰结构高度。

5.根据权利要求3所述的风管生产方法，其特征在于：还包括步骤C3，根据风管边长对单体风管进行加固；风管边长大于400mm时采用平面加固；边长为250-400mm时采用角加固。

6.根据权利要求1所述的风管生产方法，其特征在于：还包括密封步骤，在法兰结构、支管与主管连接处的内外都进行密封，对螺栓连接处进行密封。

7.基于BIM的风管产品生产管理系统，其特征在于：权利要求1-6中任一所述的风管生产方法通过Autodesk Revit制作风管草图，通过Autodesk Fabrication控制风管生产过程。

8.根据权利要求7所述的基于BIM的风管产品生产管理系统，其特征在于：具体流程如下：

步骤S1根据风管制备需求通过Autodesk Revit建造初级BIM模型；

步骤S2对初级BIM模型进行检查和调整，确认次级BIM模型；

步骤S3制备预制产品，根据产品形成进行模型二次调整，确定最终BIM模型；

步骤S4将产品信息标准导入Autodesk Fabrication控制系统，通过交互模块产品信息标准生成BIM模型中预制产品库。

9.根据权利要求8所述的基于BIM的风管产品生产管理系统，其特征在于：产品预制加工步骤具体如下：

步骤S5根据最终BIM模型信息生成预制产品；

步骤S6对预制产品进行长度优化，实现本企业产品规格形式与BIM模型的一致性；

步骤S7将优化的模型信息转制呈加工机台数据；

步骤S8将数据传输到配套生产设备中对镀锌板进行切割下料。

10.根据权利要求9所述的基于BIM的风管产品生产管理系统，其特征在于：所述步骤S5中对生产的预制产品进行编码，编码信息与所形成管件一一对应。

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