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技術分享
鋼構預製的管控變革 - iSteel的開發與導入
— 工程事業群 中鼎 土建設計部 研發工程師 楊博然
在工業4.0資訊科技發達的時代,為妥善處理EPC統包工程介面多、複雜度高的議題,CTCI中鼎集團致力發展iEPC智能化統包工程(intelligent EPC)平台,將資訊數位化並應用於建廠工程,以提升工程整合與管理微分化及敏捷化之能力,進而達成提升工程品質的目標。而iSteel,正是中鼎發展iEPC重要的一環。 鋼構工程為EPC統包工程中不可或缺的環節之一,從設計、採購、製造、運輸及安裝,其中執行及管理細節皆需花費大量人力。本文介紹中鼎集團如何透過iSteel的開發與導入,將鋼構資訊數位化、管理自動化,建立與廠商資訊的通透管道,減少介面並進行垂直整合,增加執行的精準度與效率。
BIM技術與鋼構之整合應用
建築資訊模型(Building Information Modeling,簡稱BIM)技術,係透過參數模型整合專案的相關資訊,在規劃、設計、施工和營運維護的全生命週期進行共用和傳遞,使工程技術人員對各種建築資訊作出正確理解和高效應對,為專案團隊以及包括業主在內的各方提供協同工作的基礎,於提升生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。BIM具備視覺化、參數化、數位化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等特色,是當前建築資訊化應用中非常引人矚目的技術。 中鼎在設計階段使用Autodesk Revit軟體建立土建(Civil/Structure/Architectural,簡稱CSA)及機電(Mechanical/Electrical/Plumbing,簡稱MEP)之BIM三維模型,鋼構的部分再發展為常用於鋼結構深化設計之TEKLA Structures模型,並與預製廠商之製造模型結合,繪製製造圖、安裝圖,完成後將其中重要資訊回饋iSteel系統,為後續管理所需之基礎。

設計階段BIM模型(Revit)
安裝批次
為了將鋼構管理微分化,提出將各棟結構物分不同工地安裝批次(Installation Batch,簡稱IB)概念,於iSteel系統建立各個IB,並依照工地安裝時程,往前規劃預製廠一次加工、二次加工、塗裝、出貨等階段時程,同時將IB資訊埋入BIM模型,使iSteel管理與BIM模型串聯。
成本控制
工程成本控制是專案管理的重要項目,iSteel從鋼構製造模型取得鋼構材料清單(Bill of Materials,簡稱BOM),自動產出構件清單、零件清單、螺栓清單,包含符合計量基準之準確數量,並對應至細項發包合約項目,在專案執行過程中,即時掌控預算、合約數量,結算時亦可提供準確數據,達到成本控制的目的。
購料管理
鋼結構之原材料包含不同尺寸、規格、材質之型鋼、鋼管、鋼板等所組成,依照IB的規劃,為確保在預製前所需的鋼材足夠,iSteel自動產生原材料之到料數量管控表,即時檢查目前與未來的到料數量。
進度管理
進度管理是在有限工期內,有效掌握工程各分項作業之進行,避免工程延宕確保如期完工,是所有工程管理人員的重要課題。為了鋼構能如期於工地安裝,需於工廠預製的各項階段進行精準掌握,鋼構預製作業步驟包含裁切、組立、焊接、鍍鋅、塗裝、包裝、出貨等,iSteel將廠商構件製造進度彙整,自動產生各式管控報表,達到節省人力、流程標準化。

以S-Curve呈現專案鋼構預製進度
出貨管理
鋼構加工製造完成後,從包裝、出貨前檢查、出貨單校對、標示、運輸、工地收貨、倉儲等工作皆需確實進行,為了使所有環節一體化,以利組織和管理,iSteel將前端規劃、鋼構物料資訊、生產進度整合,於出貨作業過程導入QR Code並與工地倉儲管理系統結合,改善原先紙本、手動作業,將其流程數位化、自動化、智慧化。

鋼構包裝出貨

結合QR Code快速產生出貨單
3D呈現
傳統化的二維平面圖、數據圖表已不能夠滿足需求,三維視覺化已成為現今主流。透過BIM模型與iSteel資訊連結,將鋼構構件生產、出貨運輸、安裝等狀態資訊視覺化呈現,讓專案在工程進行中更加清晰,更能掌握即時資訊並提升效率。

在三維模型以不同顏色呈現構件狀態
結語
在智慧科技蓬勃發展的現在,傳統花費大量人力的作業方式,已無法因應產業需求。本文所分享的iSteel系統,可將工程各階段資訊加以整合,並已導入多項工程專案,有效節省工程人員蒐集資訊、數據整理分析的時間,快速找出問題、進行高效率高精準度的管控,再與器材管理系統、倉儲管理系統以及建造管理系統串聯,完成在鋼構領域的智能化工程管理。中鼎集團積極透過iEPC的推動,將自動化及智慧化導入EPC各階段,建構創新的EPC統包工程管理思維,持續推動統包工程朝智能化、數位化的願景邁進,致力提供全球業主全方位的工程服務。