工业化是社会生产高效化的体现，而生产效率问题也同样一直是建筑行业最大的阻碍之一。事实上，建筑行业也可以采用数字化制造的方式来实现建筑施工流程的自动化。尽管建筑不能像汽车一样在“加工”好整体后发送给业主，但建筑中的许多构件的确可以异地加工，然后运到建筑施工现场，装配到建筑中。例如，门窗、预制混凝土结构和钢结构等构件。接下来就让我们从BIM技术出发，谈谈BIM技术在加工制造中的特殊应用吧。

 

钢结构建造图纸是关键

 

要想了解怎样利用BIM来实现钢结构制造的自动化，必须了解构成建筑框架的钢结构组件是怎样制成的。首先，钢厂利用热轧加工流程（通常情况下）制成钢结构原材料。钢结构制造商购入这些原材料，并按照加工详图（详细描述钢结构中每个部分应如何制造的说明书）将原材料切割并制成用于建筑施工的梁和柱。制成后的钢结构组件被运到施工现场，由钢结构安装工进行安装。

 

那么现场施工图从何而来？结构工程师的职责是设计、分析并验证建筑的结构框架，并创建记录结构设计的施工图。结构图纸中只包含对钢结构制造的总体要求，即关于典型节点的说明。然后，钢结构详图设计师再根据这些施工图和总体的节点说明来设计具体的钢结构组件和具体的几何形状，并创建加工详图，以便准确地指导钢结构制造商如何制造建筑中的每一个钢结构组件。加工详图中包含材料规格、大小、尺寸、焊接、螺栓连接、表面处理、涂装要求等详细信息。

 

详图设计师通常使用绘图软件“手工”创建加工详图或用专门的钢结构详图设计软件来创建加工详图。Autodesk Robobat RCAD就是一款利用数字“制造”模型来创建钢结构详图的解决方案。

 

将BIM扩展到制造环节

 

BIM怎样满足钢结构制造商的需求呢？正如制造业中基于CAD的模型能够支持制造流程一样，专门开发的建筑信息模型，如Revit Structure，也可以支持结构制造流程。所有与钢结构有关的图形都已经包含在了Revit Structure设计模型中。这些设计信息可以导入到CIS/2文件中（一种行业标准数据格式，用来交换钢结构信息），便于在钢结构详图设计应用中重新使用。

 

将建筑信息模型用于钢结构详图设计和制造环节，这样便实现了全数字的从设计到制造流程。重复利用设计模型不但提高了工作效率（省却了用于创建制造模型的时间），而且改进了制造质量（消除了设计模型与制造模型相互矛盾的现象）。此外，钢结构详图设计和制造软件中使用的信息是基于高度精确、协调、一致的建筑信息模型的数字设计数据，这些数据完全值得在相关的建筑活动中共享。

 

将设计模型直接用于制造环节还可以在制造商与设计人员之间形成一种自然的反馈循环，即在建筑设计流程中提前考虑制造方面的问题。与参与竞标的制造商共享设计模型有助于缩短招标周期，便于制造商根据设计要求的钢材用量编制更为统一的投标书。钢结构与其他建筑构件之间的协调也有助于减少现场发生的问题，降低不断上升的钢结构安装成本。总之，制造行业目前的生产效率很高，其中的部分原因是利用数字化数据模型实现了制造方法的自动化。同样，BIM和数字化制造也是能够提高建筑行业生产效率的。