[發明專利]一種基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統及方法

在審

• 申請號: 202010280169.2
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN113515090A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 陳宜言;吳運欣;王先前;李建璞;龍小湖;雷建;王小花;李躍國
• 申請（專利權）人: 深圳市市政設計研究院有限公司;任逸切科技（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 崔巍

本發明公開了一種基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統及方法，該系統包括BIM設計端和CAM生產端的信息傳遞，所述BIM設計端包括相連的設計圖制作模塊和管材軟件處理模塊，所述CAM生產端包括數控設備操作模塊，所述管材軟件處理模塊通過以太網總線連接至數控設備操作模塊。本發明的系統可以取代體力勞動實現自動化，軟件可以取代智力勞動實現智能化，將人的工作經驗固化。BIM和CAM端的數據打通及加工設備的信息化提升，能夠顯著提高企業生產效率，降低人工勞動強度。提高材料利用率，節約材料成本，加速工程建設時間，減少對社會的影響。

技術領域

本發明涉及管材加工技術領域，具體涉及一種基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統及方法。

背景技術

目前，BIM已經進入國家科技支撐計劃重點項目，目前CAM技術已經非常成熟，在數控切割下料管材，型材，板材，甚至鋼筋上效率已經很高，目前制約BIM應用的主要困難是，如何從傳統的結構設計軟件過度到BIM，Autodesk行業軟件集，如何把BIM數據自動提供給CAM軟件，并經過智能化套料提供給數控加工設備，國內已進入探索階段。如圖1所示，國內目前對于管材鋼結構加工通過設計院提供BIM或CAD模型，由施工單位組織人員翻樣深化，加工成可供生產的cad圖紙，再由設備操作人員將cad圖紙中的尺寸參數填入至加工設備，結合焊接標準及加工工藝，由加工設備生產一個工件，由此往復。該現有的技術存在以下缺點：

一、BIM技術目前只運用到設計端，在其下游的生產及施工方并未打通數據傳遞通道，信息的傳遞需要大量的人工介入，整個過程需要大量的重復智力勞動人員及體力勞動人員進行同質化的低端智力生產。在管材項目中，施工單位拿到設計院的圖紙，需要做的工作如下：

1.重新深化翻模(大量人工)；

2.統計工程量(大量人工)；

3.按量安排施工(自動化設備)；

4.將深化后圖紙按加工尺寸填入cam軟件(大量人工)；

5.由cam軟件的加工數據，根據經驗選擇加工順序(大量經驗)；

6.焊接標準，添加加工工藝安排生成(大量經驗)；

7.選擇對象焊接構件。

僅在生產階段能夠使用自動化設備，在圖紙準備階段和工藝添加階段都需要大量的人工與經驗。

二、鋼結構加工的目的是為了焊接，焊接坡口的國家標準非常復雜，而鋼結構加工工人，翻樣技術人員對焊接并不十分了解，信息在傳遞過程中有脫節。

三、以往的過程沒有全局化的觀念，做的比較好的按批次，按起重重量分構件，制定生產計劃，導致每次加工殘余廢料較多，材料利用率較低，浪費較多。加工重復路徑雜亂，電力氣體消耗浪費較多。

四、現有的設備現有的加工設備可以解決大批量少種類的批量生產，但對于越來越多的個性化設計，無法提供標準化產品。

因此，需對現有技術加以改進。

發明內容

為克服現有技術所存在的缺陷，現提供一種基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統及方法，整個過程采用信息化傳遞，實現了小批量大種類的建筑項目可以工廠化生產的目的。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統，包括BIM設計端和CAM生產端的信息傳遞，BIM設計端包括相連的設計圖制作模塊和管材軟件處理模塊，CAM生產端包括數控設備操作模塊，管材軟件處理模塊通過以太網總線連接至數控設備操作模塊。

上述的基于BIM+CAM技術的鋼結構制造系統，設計圖制作模塊包括TEKLA軟件、Revit軟件和Rhino軟件，施工圖紙通過TEKLA軟件、Revit軟件和Rhino軟件和基于該軟件二次開發的出圖軟件自動生成。