基于Tekla structure的工业炉模块化制造数据采集

王辰亮

宁波连通设备集团有限公司 浙江 宁波 315200

引言

多年以前，同许多制造行业一样，工业炉的制造图纸都是手绘的，对个人的绘图水平要求较高，且制图过程往往比较缓慢，基本都为2D平面三视图为基准，适当配合辅助详图表示，这种方法效率相对较低。随着个人计算机的普及使用，计算机辅助设计软件的兴起，手绘图的方式逐步被机绘取代，机绘图纸更加规范、美观，绘图效率也有很大提高，即使涉及图纸的反复修改，也能够很好的胜任。时至今日，2D机绘图纸也碰到其局限性，虽然目前用于生产制造的图纸还是以2D为主，但是设计阶段、信息交互阶段的图纸已发展到3D阶段，3D模型的好处在于能够全方位的审查生产前期的各项信息，图纸准确率进一步提高，效率也有提升。

如今，由于项目进度控制的需求，企业成本的控制需求，生产过程控制，材料的可追溯性等要求，甚至于正处在发展阶段的互联网+的应用，使得设计及生产阶段需提供足够的数据支持。Tekla structure的模型含有很详细的数据，我们的目的是通过模型采集不同的数据报表，高效适配不同的需求。 从以下几个方面列举说明：

1 适用于材料采购的报表。

常规的2D图纸进行材料采购，流程一般是先由技术人员根据图纸，确定本次需要购买材料的范围，需要伴随识图过程，接着根据施工工艺要求进行套料，然后编制料单，料单的模式一般都是型钢多少米的总料汇总型式。此部位如果使用Tekla structure的数据采集作用，流程为确定本次需要购买的材料范围，通过模型直接选择实物，相比于识图过程简单很多，而且，该工作可以由不太熟悉识图的人员或者对本项目图纸不熟悉的人提出需求，工作之间的交互性好，确定本次的材料购买范围后，通过自定义文本模板，自动生成对应的报表，根据施工工艺要求进行套料，此部分可以在生成的报表基础上编辑公式，减少人为干预。其料单的内容丰富，主要分为2大块，其一，细到每个零件的详细数据，这一部分可以为后面的工序流转做准备，而且越来越多的项目强调材料的可追溯性，根据tekla的自定义文本模板，报表上的实际零件位置与即将使用的原材料关联，可以完全追踪每一个零件在实体上的位置；其二，也提供汇总料单，主要用于采购工作。综合比对两种方式编制的报表，通过tekla的数据采集生成的报表，有快速、内容丰富、准确及可追溯性等优点，可以显著提高效率。

2 适用于工序流转的报表。

第一步，验收入库。通过传统2D图纸编制的料单入库流程一般为登记材料的规格、数量等信息，待取用时登记出库；相比之下，根据tekla等一系列3D软件采集的数据丰富，可以配合SAP等企业管理系统的使用或者部分模组的使用，达到入库材料的追踪，理论上可以做到每个零件在库中的存放位置，并把这些信息反馈到职能部门，而传统报表的信息不足于提供支持，即使向这个方向靠拢，也需要很多的人为参与和大量的时间，这是tekla等3D软件代表的新一代制图方式提供的数据优势。

第二步，车间制造过程流转。依据工业炉辐射室的车间制造为例，tekla报表的模式一般为布置图报表及构件图报表2级，布置图报表的作用主要用来显示该辐射室的构件信息一览，根据自定义报表的功能，可以设置诸如，构件位置标号、构件尺寸、构件数量及构件重量等信息，这一级的报表可以为工厂生产任务调度，工程进度的协调等提供数据支撑。而构件图报表可以展示零件的信息一览，根据需要，可以采集零件位置编号，零件截面，材质，数量等，这一类的报表可以用于工序之间的交接等，建造状态的跟踪、材料可追溯性的追踪等。传统的2D图纸若要提供此类信息，必然需要人为的从图纸上汇总并编制清单，从长远发展来看，这会成为制造过程中的限制因子。相比之下，tekla等3D软件提供的数据采集，可以快速、准确的提供信息，几乎不需要人为干预，可以根据需要针对性的采集数据。

第三步，检验发货。例如工业炉辐射室的制造，辐射炉顶、炉底及辐射墙体的难度及工作量不一样，加上工序排队、材料到货情况的差异，检验工作可能陷入比较无序的状态，在加之设备内容过于复杂及庞大，下辖的构件及零件较多，且又有材料溯源的要求，数据量就会非常庞大，若采用tekla采集的数据配合SAP等企业管理系统的跟踪，每个成员可以接触到目前的制造情况，对于检验工作会有一个整体系统的安排的优势，由于对产品的每一个构件及零件都可以追踪，理论上排除了漏检的情况。

3 结束语

随着传统方式逐步向新的生产方式过渡，工业制造必然朝着精简中间流程的方向发展，一来有利于解决供需双方的信息不对称，二来有利于减少中间费用；而中间费用的减少，可以促使供需曲线朝着新的平衡发展，减少净损失，使得买卖双方都获得更多，信息不对称的优化，有利于供给和需求更加有目标性，使生产过程更加符合两方的目的。这也与近些年提及次数越来越多的工业4.0及互联网+的概念相符合，进一步解放生产效率，也是这种生产模式具备活力的地方。相比传统2D图纸模式及局限性大的数据清单，tekla等3D软件的数据提供就高效的多，但就目前来看，这类软件数据采集的概念还不够智能化、智慧化。随着工业模式的发展，对于大数据的依赖会逐渐加大，数据采集的需要作为其中一环，也必定会得到更多重视，以tekla为代表的一类3D辅助软件对于信息处理的优势也会进一步有针对的发展，最终的反馈也必然是更好的服务生产，提高效率。