CN113610389B - 基于bim和rfid的预制构件生产质量管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统。其中,系统包括:计划模块、生产模块、质量检验模块、构件堆放和运输模块、以及质量追溯模块;计划模块用于根据预制构件订单信息,生成预制构件的生产计划信息;生产模块用于根据预制构件的生产计划信息制作预制构件;将包含制作完成的预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的预制构件上;质量检验模块用于采集制作完成的预制构件的属性信息;将制作完成的预制构件的属性信息与预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的预制构件的生产质量检测结果。本发明实施例可以通过集成BIM技术和RFID技术实现装配式建筑预制构件的生产质量管理。
Description
技术领域
本发明实施例涉及装配式建筑预制构件吊装管理技术领域,尤其涉及一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统。
背景技术
建筑工业化是当今建筑业可持续发展的大趋势,而预制装配式技术是实现建筑工业化最行之有效的方法,为了实现精准化生产,就需要信息化管理。建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术是实现信息化管理的核心技术,它通过3D建模,将构件的参数、施工进度等信息都放在模型里,然后搭建一个信息化平台,从而达到对预制构件进行高效管理的目的。
预制构件生产是装配式建筑建造过程中的重要环节,预制构件生产质量对装配式建筑的整体质量有着至关重要的影响。为了提高装配式建筑预制构件的生产质量,需要对预制构件生产质量综合管理,从预制构件生产前准备阶段到预制构件生产完成。
预制构件生产过程中具有工序复杂、产品数量大、成品种类多、过程信息多、工作人员协同要求高的特征,决定了预制构件在质量管理时不仅需要一个庞大且完整的数据信息系统作为后盾,同时数据库的信息也应随着生产工序的进行满足更新的及时性和便捷性,才是整个预制构件质量管理的重点。而BIM技术和射频识别(Radio FrequencyIdentification,RFID)技术在此方面具有突出优势,可以通过构建快速识别、数据采集、信息传输相融合的综合服务系统,实现预制构件跟踪与信息共享,改变传统低效率的管理模式。
发明内容
本发明实施例提供一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,可以通过集成BIM技术和RFID技术实现装配式建筑预制构件的生产质量管理。
本发明实施例提供了一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,包括:计划模块、生产模块、质量检验模块、构件堆放和运输模块、以及质量追溯模块;
其中,所述计划模块,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息;
所述生产模块,与所述计划模块连接,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上;
所述质量检验模块,与所述生产模块和所述计划模块连接,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果;
所述构件堆放和运输模块,与所述质量检验模块连接,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输;
所述质量追溯模块,与所述计划模块和所述质量检验模块连接,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
可选的,所述计划模块包括:
模型建立单元,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;
订单获取单元,用于获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;
生产计划生成单元,用于根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息。
可选的,所述生产模块包括:
构件制作单元,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;
标签设置单元,用于将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上。
可选的,所述标签设置单元包括:
位置获取子单元,用于获取射频识别标签的指定预埋位置;
数据写入子单元,用于将所述预制构件的属性信息写入所述射频识别标签;
标签埋放子单元,用于将所述射频识别标签埋放入所述指定预埋位置。
可选的,所述质量检验模块包括:
属性信息采集单元,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;
生产质量检测单元,用于将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
可选的,所述生产质量检测单元包括:
第一比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的外轮廓与所述预制构件的三维建筑模型中提取的外轮廓信息进行比对;
第二比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息进行比对;
第三比对子单元,用于比对所述属性信息中的预制构件中是否存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件;
第四比对子单元,用于在所述属性信息中的预制构件中存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度与预设阈值进行比对,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息进行比对;
检测结果生成子单元,用于在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中不存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度低于预设阈值时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常。
可选的,所述构件堆放和运输模块包括:
计划生成单元,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;
计划执行单元,用于根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输。
可选的,所述质量追溯模块包括:
信息存储单元,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;
构建标识单元,用于根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
可选的,所述可视化标识为颜色标识,与生产质量检测结果为异常的预制构件映射的可视化标识为红色标识,与生产质量检测结果为正常的预制构件映射的可视化标识为绿色标识。
可选的,还包括:
数据预览模块,用于显示所述装配式建筑的三维建筑信息模型、所述预制构件的生产计划信息以及制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
本发明实施例的基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,可以通过集成BIM技术和RFID技术实现装配式建筑预制构件的生产质量管理,提出了集成BIM技术和RFID技术在预制构件生产质量管理中的应用,改善了传统生产现场人工记录效率低,数据交流不及时和信息共享不便捷的问题,使得数据采集方式由手动转变为自动化操作,产品信息状态实现了及时更新和跟踪反馈,成本和进度也获得了有效控制,该融合技术的应用一方面为质量管理提供便捷,另一方面可以提升构件的可追溯性,为后期的质量责任追踪提供依据。
附图说明
图1A为本发明实施例一提供的一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统的结构示意图。
图1B为本发明实施例一提供的一种预制构件生产工艺流程的示意图。
图2为本发明实施例二提供的一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1A为本发明实施例一提供的一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统的结构示意图。本实施例可适用于对装配式建筑预制构件的生产质量进行管理的情况。如图1A所示,基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统具体可以包括:计划模块101、生产模块102、质量检验模块103、构件堆放和运输模块104、以及质量追溯模块105,下面对其结构和功能进行说明。
其中,所述计划模块101,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块102,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息。
所述生产模块102,与所述计划模块101连接,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上。
所述质量检验模块103,与所述生产模块102和所述计划模块101连接,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
所述构件堆放和运输模块104,与所述质量检验模块103连接,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输。
所述质量追溯模块105,与所述计划模块101和所述质量检验模块103连接,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
可选的,计划模块101为可以通过运行存储在存储器中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理的计算机设备。
可选的,所述计划模块101包括:模型建立单元,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;订单获取单元,用于获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;生产计划生成单元,用于根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息。
可选的,计划模块101根据预设的建筑审查规则,审查装配式建筑的图纸;在装配式建筑的图纸审查通过时,根据装配式建筑的图纸建立装配式建筑的三维建筑信息模型。
可选的,计划模块101获取技术人员上传的与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息。所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息。预制构件的三维建筑信息模型是使用BIM技术建立的预制构件的三维建筑信息模型。预制构件的设计信息是与预制构件的设计相关的信息。预制构件的管理信息是与预制构件的管理相关的信息。
可选的,计划模块101可以对预制构件进行拆分与深化设计,依据预制构件的三维建筑信息模型进行拆分设计,获取预制构件的基本轮廓尺寸、孔洞等信息,并对预制构件的三维建筑信息模型进行碰撞检查,运用Navisworks软件将碰撞点做成视点,将该部位周围情况可视化,出具碰撞报告校核碰撞点。同时计划模块101还可以通过获取的关于预制构件的沟通协调信息,实现对预制构件中存在的问题的修改,优化预制构件内部钢筋分布。
可选的,计划模块101根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息。所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息。生产所述预制构件的生产信息可以为所述预制构件的生产方案。
可选的,计划模块101借助BIM三维可视化对预制构件的生产过程进行全过程的模拟,深入理解生产流程与生产工艺,并对其进行交底。计划模块101利用BIM技术模拟预制构件的生产过程中的各步骤,形象直观演示了模台清理、布料、刮平、蒸养、吊装等主要环节,加强对于生产规划的控制。同时计划模块101基于BIM技术对构件加工厂的生产资料进行优化配置,进一步优化生产方案,避免生产过程中出现的错误。计划模块101可以通过生产方案质量对生产过程、工期等相关资源的投入及工人的排班情况等开展提前预估,预制构件质量可得到多重保障。
可选的,生产模块102可以为构件加工厂中的具备制作预制构件功能的计算机设备。生产模块102用于精准制作预制构件。
可选的,所述生产模块102包括:构件制作单元,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;标签设置单元,用于将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上。
可选的,所述标签设置单元包括:位置获取子单元,用于获取射频识别标签的指定预埋位置;数据写入子单元,用于将所述预制构件的属性信息写入所述射频识别标签;标签埋放子单元,用于将所述射频识别标签埋放入所述指定预埋位置。
可选的,生产模块102将制作合格的射频识别标签放置在模具上,在模具上安置两个标签T1和T2。其中,T1是记录模具的射频识别标签,在预制构件生产的周转过程中,其主要记录包括模具编号、模具材质、检验模具的人员代号及质检结果、周转次数、构件编号、隔离剂类型、预埋件情况、模具所处的工序环节等在内的各方面数据。生产模块102在每次周转工作时,都应对射频识别标签中对应的周转次数、构件编号、隔离剂类型、模具所处的工序环节等变量进行更新。T2是记录模具中构件信息的射频识别标签,之所以选择将构件信息依附在模具上而非构件本身,主要是考虑到预制构件在前期制作过程中尚未形成固定的模型,主要以混凝土、砂石、预埋件的零散形式存在,并且在脱模之前的浇筑、振捣和养护过程中,预制构件一直与模具共同移动在生产线上。T2记录的数据信息主要包括预制构件的名称编号、原材料信息、检验原材料的人员代号及质检结果、预埋件情况、以及进度计划安排等在内的各方面数据。其中进度计划安排的作用在于对预制构件进度的控制,当射频识别标签中的进度实际情况(所处的工序位置)与计划进度不一致时,该信息矛盾点就会显示在基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统中,对进度提出预警,从而起到进度反馈与调控的作用。最后在每一轮周转工作结束时,随着模具和构件的分离都需要对射频识别标签T2中的构件数据信息进行清空,以方便下一轮的周转使用。在每次开始新一轮的周转工作前,都应对射频识别标签和模板的质量进行检验,当出现质量问题时应及时进行替换和修复,当质量满足生产要求时,即可继续循环使用。在同一批预制构件生产过程中,要求这两个射频识别标签一直伴随着该模具不拆除,直至预制构件生产任务完成、模具损坏或电子标签受损,另作处理。
可选的,生产模块102可以以BIM为信息交互平台,协调各方沟通问题,还可以采取BIM技术对预制构件生产过程进行虚拟仿真。
可选的,质量检验模块103为可以通过运行存储在存储器中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理的计算机设备,用于检测构件生产的质量问题。
可选的,所述质量检验模块103包括:属性信息采集单元,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;生产质量检测单元,用于将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
可选的,所述生产质量检测单元包括:第一比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的外轮廓与所述预制构件的三维建筑模型中提取的外轮廓信息进行比对;第二比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息进行比对;第三比对子单元,用于比对所述属性信息中的预制构件中是否存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件;第四比对子单元,用于在所述属性信息中的预制构件中存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度与预设阈值进行比对,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息进行比对;检测结果生成子单元,用于在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中不存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度低于预设阈值时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常。
可选的,所述生产质量检测单元,还用于:在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息一致,所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息一致,所述属性信息中的预制构件中存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件,所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度低于预设阈值,所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息一致的情况下,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为正常。
可选的,质量检验模块103扫描射频识别标签,获取对应的预制构件的属性信息;根据所述属性信息对所述预制构件进行检查,生成质量检测结果。质量检验模块103可以结合三维模型辅助质量验收,全方位对预制构件进行对比分析,既能清楚地了解整个预制构件,又使质量检查更加透明便利。质量检验模块103可以依照BIM模型和RFID标签,对预制构件的预埋件位置、钢筋位置、几何尺寸与模型进行实时校核。
可选的,质量检验模块103采集生产出的预制构件的属性信息,将采集的属性信息与BIM模型进行比对,当结果不一致时,生成判定当前检测预制构件的生产质量为异常的检测结果。
可选的,构件堆放和运输模块104为具备堆放和运输预置构件功能的计算机设备,用于合理安排预置构件堆放顺序以及保障预置构件运输质量。
可选的,所述构件堆放和运输模块104包括:计划生成单元,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;计划执行单元,用于根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输。
可选的,堆放进度计划信息可以为预制构件的堆放方案。运输进度计划信息可以为预制构件的运输方案。
可选的,构件堆放和运输模块104可以识别与定位预置构件,可以根据施工吊装的先后顺序合理安排仓储顺序,可以通过BIM信息平台的模拟预置构件堆放过程,可以基于BIM和RFID进行预置构件的生产运输动态管理。
可选的,构件堆放和运输模块104用于在预制构件入堆场时,扫描预制构件上的射频识别标签获取对应的属性信息;将获取到的属性信息与堆放进度计划信息中的预制构件入场进度计划信息进行比对,若比较结果为当前预制构件入场进度滞后,则发出预制构件入场进度滞后预警信息。
可选的,构件堆放和运输模块104在将获取到的属性信息与堆放进度计划信息中的预制构件入场进度计划信息进行比对之后,还用于:若比较结果为当前入场进度正常,则将获取到的所述属性信息与堆放进度计划信息中的预制构件工程进度计划信息进行比对;若比较结果为预制构件生产滞后,则发出预制构件生产下单信息;若比较结果为预制构件生产正常,则生成进度报告。
可选的,构件堆放和运输模块104,用于扫描在堆场存放的预制构件上的射频识别标签获取对应的属性信息;根据所述属性信息确定所述预制构件的安装位置;用塔吊将所述预制构件运输到所述安装位置进行安装。
可选的,质量追溯模块105为可以通过运行存储在存储器中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理的计算机设备,用于追溯到不合格预置构件的数据信息。
可选的,所述质量追溯模块105包括:信息存储单元,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;构建标识单元,用于根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
可选的,所述质量追溯模块105获取预置构件的生产计划信息并录入至数据库中,获取预置构件的生产质量检测结果并录入至数据库中。预置构件绑定从数据库中获取的生产计划信息和生产质量检测结果。质量追溯模块105可以从数据库中获取预置构件的生产计划信息和生产质量检测结果,根据生产质量检测结果获取该预置构件的质量情况,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识进行预警。
可选的,所述可视化标识为颜色标识,与生产质量检测结果为异常的预制构件映射的可视化标识为红色标识,与生产质量检测结果为正常的预制构件映射的可视化标识为绿色标识。通过红色标识预计构件的生产质量不合格,通过绿色标识预置构件的生产质量合格。
可选的,预置构件的质量情况还可以根据预置构件的检测项目报告确定,包括检验批合格、分项工程合格、主控项目合格,主材合格是主控项目检查的要点,对钢筋混凝土建筑来说,钢筋、混凝土试块检测报告必须合格,工程质量才会合格,质量检查分为主控项目与一般项目,主控项目的检测项必须全部合格,一般项目检查项要达到80%合格才能确定质量合格。
图1B为本发明实施例一提供的一种预制构件生产工艺流程的示意图。如图1B所示,预制构件生产过程中具有工序复杂、产品数量大、成品种类多、过程信息多、工作人员协同要求高的特征。
本发明实施例提供了一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,可以通过集成BIM技术和RFID技术实现装配式建筑预制构件的生产质量管理,提出了集成BIM技术和RFID技术在预制构件生产质量管理中的应用,改善了传统生产现场人工记录效率低,数据交流不及时和信息共享不便捷的问题,使得数据采集方式由手动转变为自动化操作,产品信息状态实现了及时更新和跟踪反馈,成本和进度也获得了有效控制,该融合技术的应用一方面为质量管理提供便捷,另一方面可以提升构件的可追溯性,为后期的质量责任追踪提供依据。
在本发明实施例的一个可选实施方式中,可选的,还包括:数据预览模块,用于显示所述装配式建筑的三维建筑信息模型、所述预制构件的生产计划信息以及制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
可选的,数据预览模块可以为平板电脑或显示器。在数据预览模块显示的所述装配式建筑的三维建筑信息模型点击一个预置构件,数据预览模块会弹出一个窗口,通过该窗口显示该预置构件的生产计划信息和生产质量检测结果。
在本发明实施例的一个可选实施方式中,可选的,所述预制构件的生产计划信息包括原材料信息、生产配比、设计配比以及工控生产数据。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统的结构示意图,是对上述实施例的进一步细化。如图2所示,基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统具体可以包括:计划模块201、生产模块202、质量检验模块203、构件堆放和运输模块204、质量追溯模块205、以及数据预览模块206,下面对其结构和功能进行说明。
所述计划模块201,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块202,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息。
所述生产模块202,与所述计划模块201连接,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上。
所述质量检验模块203,与所述生产模块202和所述计划模块201连接,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
所述构件堆放和运输模块204,与所述质量检验模块203连接,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输。
所述质量追溯模块205,与所述计划模块201和所述质量检验模块203连接,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
数据预览模块206,与所述计划模块201和所述质量检验模块203连接,用于显示所述装配式建筑的三维建筑信息模型、所述预制构件的生产计划信息以及制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
本发明实施例提供了一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,可以通过集成BIM技术和RFID技术实现装配式建筑预制构件的生产质量管理,提出了集成BIM技术和RFID技术在预制构件生产质量管理中的应用,改善了传统生产现场人工记录效率低,数据交流不及时和信息共享不便捷的问题,使得数据采集方式由手动转变为自动化操作,产品信息状态实现了及时更新和跟踪反馈,成本和进度也获得了有效控制,该融合技术的应用一方面为质量管理提供便捷,另一方面可以提升构件的可追溯性,为后期的质量责任追踪提供依据,还可以通过数据预览模块直观地显示装配式建筑预置构件的生产计划信息和生产质量检测结果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (4)
1.一种基于BIM和RFID的预制构件生产质量管理系统,其特征在于,包括:计划模块、生产模块、质量检验模块、构件堆放和运输模块、以及质量追溯模块;
其中,所述计划模块,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息;
所述生产模块,与所述计划模块连接,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上;
所述质量检验模块,与所述生产模块和所述计划模块连接,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果;
所述构件堆放和运输模块,与所述质量检验模块连接,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输;
所述质量追溯模块,与所述计划模块和所述质量检验模块连接,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识;
所述计划模块包括:模型建立单元,用于建立装配式建筑的三维建筑信息模型;订单获取单元,用于获取与所述装配式建筑对应的预制构件订单信息,所述预制构件订单信息包含与所述装配式建筑对应的预制构件的三维建筑信息模型、设计信息以及管理信息;生产计划生成单元,用于根据所述预制构件订单信息,生成所述预制构件的生产计划信息,并将所述预制构件的生产计划信息发送至所述生产模块,所述预制构件的生产计划信息包含用于生产所述预制构件的生产信息;
所述生产模块包括:构件制作单元,用于根据所述预制构件的生产计划信息制作所述预制构件;标签设置单元,用于将包含制作完成的所述预制构件的属性信息的射频识别标签设置于制作完成的所述预制构件上;
所述标签设置单元包括:位置获取子单元,用于获取射频识别标签的指定预埋位置;数据写入子单元,用于将所述预制构件的属性信息写入所述射频识别标签;标签埋放子单元,用于将所述射频识别标签埋放入所述指定预埋位置;
所述质量检验模块包括:属性信息采集单元,用于通过扫描所述制作完成的所述预制构件上的射频识别标签,采集制作完成的所述预制构件的属性信息;生产质量检测单元,用于将制作完成的所述预制构件的属性信息与所述预制构件的三维建筑信息模型进行比对,生成制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果;
所述构件堆放和运输模块包括:计划生成单元,用于在制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果生成后,根据与所述预制构件对应的施工吊装先后顺序,生成与制作完成的所述预制构件对应的堆放进度计划信息和运输进度计划信息;计划执行单元,用于根据所述堆放进度计划信息和所述运输进度计划信息,完成制作完成的所述预制构件的堆放和运输;
所述质量追溯模块包括:信息存储单元,用于获取所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,将所述预制构件的生产计划信息和制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果存储至预设的数据库;构建标识单元,用于根据制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果,在所述装配式建筑的三维建筑信息模型中生成与所述预制构件映射的可视化标识。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述生产质量检测单元包括:
第一比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的外轮廓与所述预制构件的三维建筑模型中提取的外轮廓信息进行比对;
第二比对子单元,用于将所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息进行比对;
第三比对子单元,用于比对所述属性信息中的预制构件中是否存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件;
第四比对子单元,用于在所述属性信息中的预制构件中存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度与预设阈值进行比对,将所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息进行比对;
检测结果生成子单元,用于在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中提取的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中不存在所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的外轮廓的光滑度低于预设阈值时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常;在所述属性信息中的预制构件中的预埋件的尺寸与所述预制构件的三维建筑模型中的预埋件的尺寸信息不一致时,确定制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果为异常。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述可视化标识为颜色标识,与生产质量检测结果为异常的预制构件映射的可视化标识为红色标识,与生产质量检测结果为正常的预制构件映射的可视化标识为绿色标识。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:
数据预览模块,用于显示所述装配式建筑的三维建筑信息模型、所述预制构件的生产计划信息以及制作完成的所述预制构件的生产质量检测结果。
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