基于Tekla structure的工業爐模塊化制造數據采集

王辰亮

寧波連通設備集團有限公司 浙江 寧波 315200

引言

多年以前，同許多制造行業一樣，工業爐的制造圖紙都是手繪的，對個人的繪圖水平要求較高，且制圖過程往往比較緩慢，基本都為2D平面三視圖為基準，適當配合輔助詳圖表示，這種方法效率相對較低。隨著個人計算機的普及使用，計算機輔助設計軟件的興起，手繪圖的方式逐步被機繪取代，機繪圖紙更加規范、美觀，繪圖效率也有很大提高，即使涉及圖紙的反復修改，也能夠很好的勝任。時至今日，2D機繪圖紙也碰到其局限性，雖然目前用于生產制造的圖紙還是以2D為主，但是設計階段、信息交互階段的圖紙已發展到3D階段，3D模型的好處在于能夠全方位的審查生產前期的各項信息，圖紙準確率進一步提高，效率也有提升。

如今，由于項目進度控制的需求，企業成本的控制需求，生產過程控制，材料的可追溯性等要求，甚至于正處在發展階段的互聯網+的應用，使得設計及生產階段需提供足夠的數據支持。Tekla structure的模型含有很詳細的數據，我們的目的是通過模型采集不同的數據報表，高效適配不同的需求。 從以下幾個方面列舉說明：

1 適用于材料采購的報表。

常規的2D圖紙進行材料采購，流程一般是先由技術人員根據圖紙，確定本次需要購買材料的范圍，需要伴隨識圖過程，接著根據施工工藝要求進行套料，然后編制料單，料單的模式一般都是型鋼多少米的總料匯總型式。此部位如果使用Tekla structure的數據采集作用，流程為確定本次需要購買的材料范圍，通過模型直接選擇實物，相比于識圖過程簡單很多，而且，該工作可以由不太熟悉識圖的人員或者對本項目圖紙不熟悉的人提出需求，工作之間的交互性好，確定本次的材料購買范圍后，通過自定義文本模板，自動生成對應的報表，根據施工工藝要求進行套料，此部分可以在生成的報表基礎上編輯公式，減少人為干預。其料單的內容豐富，主要分為2大塊，其一，細到每個零件的詳細數據，這一部分可以為后面的工序流轉做準備，而且越來越多的項目強調材料的可追溯性，根據tekla的自定義文本模板，報表上的實際零件位置與即將使用的原材料關聯，可以完全追蹤每一個零件在實體上的位置；其二，也提供匯總料單，主要用于采購工作。綜合比對兩種方式編制的報表，通過tekla的數據采集生成的報表，有快速、內容豐富、準確及可追溯性等優點，可以顯著提高效率。

2 適用于工序流轉的報表。

第一步，驗收入庫。通過傳統2D圖紙編制的料單入庫流程一般為登記材料的規格、數量等信息，待取用時登記出庫；相比之下，根據tekla等一系列3D軟件采集的數據豐富，可以配合SAP等企業管理系統的使用或者部分模組的使用，達到入庫材料的追蹤，理論上可以做到每個零件在庫中的存放位置，并把這些信息反饋到職能部門，而傳統報表的信息不足于提供支持，即使向這個方向靠攏，也需要很多的人為參與和大量的時間，這是tekla等3D軟件代表的新一代制圖方式提供的數據優勢。

第二步，車間制造過程流轉。依據工業爐輻射室的車間制造為例，tekla報表的模式一般為布置圖報表及構件圖報表2級，布置圖報表的作用主要用來顯示該輻射室的構件信息一覽，根據自定義報表的功能，可以設置諸如，構件位置標號、構件尺寸、構件數量及構件重量等信息，這一級的報表可以為工廠生產任務調度，工程進度的協調等提供數據支撐。而構件圖報表可以展示零件的信息一覽，根據需要，可以采集零件位置編號，零件截面，材質，數量等，這一類的報表可以用于工序之間的交接等，建造狀態的跟蹤、材料可追溯性的追蹤等。傳統的2D圖紙若要提供此類信息，必然需要人為的從圖紙上匯總并編制清單，從長遠發展來看，這會成為制造過程中的限制因子。相比之下，tekla等3D軟件提供的數據采集，可以快速、準確的提供信息，幾乎不需要人為干預，可以根據需要針對性的采集數據。

第三步，檢驗發貨。例如工業爐輻射室的制造，輻射爐頂、爐底及輻射墻體的難度及工作量不一樣，加上工序排隊、材料到貨情況的差異，檢驗工作可能陷入比較無序的狀態，在加之設備內容過于復雜及龐大，下轄的構件及零件較多，且又有材料溯源的要求，數據量就會非常龐大，若采用tekla采集的數據配合SAP等企業管理系統的跟蹤，每個成員可以接觸到目前的制造情況，對于檢驗工作會有一個整體系統的安排的優勢，由于對產品的每一個構件及零件都可以追蹤，理論上排除了漏檢的情況。

3 結束語

隨著傳統方式逐步向新的生產方式過渡，工業制造必然朝著精簡中間流程的方向發展，一來有利于解決供需雙方的信息不對稱，二來有利于減少中間費用；而中間費用的減少，可以促使供需曲線朝著新的平衡發展，減少凈損失，使得買賣雙方都獲得更多，信息不對稱的優化，有利于供給和需求更加有目標性，使生產過程更加符合兩方的目的。這也與近些年提及次數越來越多的工業4.0及互聯網+的概念相符合，進一步解放生產效率，也是這種生產模式具備活力的地方。相比傳統2D圖紙模式及局限性大的數據清單，tekla等3D軟件的數據提供就高效的多，但就目前來看，這類軟件數據采集的概念還不夠智能化、智慧化。隨著工業模式的發展，對于大數據的依賴會逐漸加大，數據采集的需要作為其中一環，也必定會得到更多重視，以tekla為代表的一類3D輔助軟件對于信息處理的優勢也會進一步有針對的發展，最終的反饋也必然是更好的服務生產，提高效率。