从Revit模型到生产：Voorbij预制件工作流程的详细介绍

Voorbij Prefab是荷兰一家高度自动化的混凝土工厂，生产用于住房的墙体构件。在Voorbij Prefab，客户的Revit模型直接用于为机器人生成数据。本文将展示完整的工作流程。它首先管理客户端以获得统一的模型，然后组合Revit模型，并使用Dynamo添加所有具体细节。使用基于AutoCAD软件的IDAT软件，添加钢筋并创建文件以馈送机器人。最后，BIM 360 Field软件与QR码结合使用，扫描和查看建筑工地上的预制构件。

背景：福尔比吉预制件

1935年，Cor Voorbij创立了家族企业Voorbij's Beton。该公司总部位于荷兰威尔尼斯，从事钢筋绑扎活动。几年后，Voorbij的Beton开始专注于打桩工作，而不是钢筋绑扎活动。从1958年开始，随着钢筋混凝土桩的生产，打桩工作扩大了。在50多年的时间里，公司已经发展到如此程度，以至于决定将Voorbij的Beton称为Voorbij集团。该小组由专业部门组成，包括Voorbij Prefab Beton。

Voorbij Prefab Beton最初生产预应力桩和预制墙，但在接下来的几年里，公司成长为一家全能工厂。生产桥梁大梁、带有集成安装组件的实心楼板，应有尽有。从2008年的金融危机开始，该公司开始每年都亏损，2014年公司濒临关门。

2015年，该公司没有关闭，而是决定给工厂一个彻底的蜕变。全能工厂已改造成专门从事建筑行业的高科技机器人化和自动化工厂。从那时起，工厂的重点就完全放在了标准化的单户住宅的墙壁上。生产的墙壁包括电气装置，管道组件和窗户安装在工厂中。目前，Voorbij Prefab 每年生产约 20，000 个墙体构件，每年生产 1，250 套房屋。

雷维特

工厂机器人化大大减少了劳动力，也提高了质量。另一方面，工程过程仍然是老式的。创建生产表需要付出很多努力，与不同的客户来回进行大量工作。Voorbij Prefab的目标是充当建筑行业的3D打印机。2015 年，大多数承包商都在 Revit 中工作，或者只是转换为使用 Revit。Voorbij Prefab决定在其生产过程中也使用Revit。通过这种方式，Voorbij可以直接使用客户的3D模型来制作他们的元素。以这种方式工作有很多好处，稍后会更详细地解释。

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为了将来自不同客户端的 Revit 模型连接到工厂的生产，咨询了 HFB。

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HFB成立于2008年，是一家BIM公司，基本上是创建3D模型，主要为承包商和投资者。该公司的起源是单户住宅建模，但该公司发展到对困难的建筑项目进行建模，甚至在 2016 年获得了 AEC 卓越奖。HFB的核心业务是从建筑设计中创建3D技术模型，用于图纸，碰撞和数量。

经过多年在各种模型方面的经验，HFB作为一家公司所扮演的角色正在慢慢扩大。从一家基于建筑设计制作技术模型的公司，HFB现在更早地参与了设计过程。投资者要求HFB使用需求程序，位置和所有可用数据来创建原始模型，以设置建筑设计的边界。通过这种方式，我们在早期阶段避免了很多问题和额外的时间。除了更早地参与该过程外，HFB还试图从技术模型到制造过程建立联系。Voorbij Prefab是这个过程的一个典型例子。

虽然Voorbij Prefab在荷兰各地拥有许多客户，但HFB的专业知识被用于将不同客户的Revit模型连接到Voorbij Prefab的生产过程。

工作流程

在从模型到生产的过程中，通常将大量时间浪费在改造上。原因是控制工厂的生产软件与客户提供的型号不匹配。典型的制造工作流程如下图所示。

1. 客户将在自己的软件（主要是Revit）中制作他们的技术模型（或模型）

2. 客户以 IFC 格式与制造商共享他们的模型

3. 制造商将使用此IFC模型作为基础模型来创建自己的生产模型

4.制造商生产软件中生成的生产模型随后导出到IFC并发回给客户

5.客户检查冲突和差异后，可以生产项目

在Voorbij Prefab，情况并非如此。直接使用和组合客户的模型。因此，它们没有被改造，而是用生产数据来丰富。由于模型是直接使用的，因此无需检查。为了能够做到这一点，获得可以生产的模型很重要。

工程流程

在Voorbij Prefab生产的典型项目中，有来自四个学科的四个模型是生产墙体元素所必需的：

1. 建筑师/承包商的技术模型

2. 电气工程师的模型，包括电气装置和导管

3. 带有开口和墙壁槽的水管工模型

4.来自窗户工厂的模型

在某些情况下，使用其他学科的模型，例如脚手架的锚或与钢结构的连接。通常，希望在墙元素中生成的每个组件都应该是模型输入的一部分。

不同学科的模型是工程过程的直接输入。它们由Voorbij Prefab过滤和组合，无需修改。然后，组合模型使用生产所需的所有组件（例如，墙壁连接、升降器、支撑嵌件、钢筋等）进行丰富。通常，作为混凝土工程过程一部分的所有组件和将对建筑物的结构完整性产生影响的组件将由Voorbij建模。

最后，创建工厂的输出，其中包含生产表，现场计划，竣工模型以及用于控制机器人和ERP软件的数据。

下面将更深入地解释工程过程的所有三个部分。

第 1 部分：输入

没有最终模型，工程过程就无法开始。Voorbij Prefab直接使用模型，这意味着不需要草图模型，这只会导致不必要的工作。

以这种方式工作会导致每个学科都对自己的模型负责。任何错误或冲突都应在工程过程开始之前处理。因此，Voorbij Prefab的口号是：“你的BIM就是你得到的！

确保最终模型确实适合进一步的工程和生产是我们过去几年一直在追求的目标。

家庭模板

为了在模型和生产之间建立统一的连接，Revit 模板将与所有客户及其参与公司共享。Voorbij族模板只不过是转换为Revit族的工厂存储。每个家庭都被软件映射和识别。

但是，在大多数情况下，客户没有义务利用家庭。例如，他们可以根据自己的喜好使用每种墙体类型或窗户系列。

示例：电气装置

电气安装是一个关键部分，因为重塑电气模型非常耗时。电气工程公司可以使用模板中提供的系列，但实际上所有公司都已经拥有自己的工作流程和系列。因此，当他们遵循三个简单的要求时，他们可以只使用自己的家庭：

• 位置：家族的起源用于机器人放置电气夹具。原点应位于灯具的中心和墙面上。（虽然这听起来很合乎逻辑，但在实际项目中，确实发生了电气装置由于来源故障而偏移的情况。在这种情况下，问责制可能是一个真正的问题。

• 统一命名：族和类型名称用于将族映射到电气装置。

• 当电气装置系列嵌套到另一个系列中时，电气系列应“共享”。只有在共享时，才有可能找到其特定位置。

建筑信息模拟协议

族模板只是将模型连接到生产的一部分。BIM协议是真正行动开始的地方。典型的BIM协议将是一个协议，几乎就像一个有约束力的合同。Voorbij BIM协议只是部分。它包含硬要求列表，但也包含可选要求列表。客户可以自行选择如何建模。

由于输入模型将直接使用，因此不再需要检查。在BIM协议中，问责制也得到了照顾。

硬要求

为了能够直接使用输入模型，不可避免地要有硬性要求。硬要求的两个示例：

1. 窗户开口应为确切的生产尺寸，并在“窗户”或“门”类别中建模。

说明：
Voorbij 不会修改输入模型。这意味着门窗开口应始终为确切的生产尺寸。在输入模型中应该已经考虑了可能的间隙尺寸。门窗系列类别需要满足以下两个条件：

a） 百叶窗机器人的窗户开口设置与正常开窗不同。将门窗开口绘制为墙壁开口，甚至使用编辑配置文件功能都会导致错误的生产方法。

b） Voorbij 将在工厂组装门窗，因此门窗在 Revit 中应具有品牌名称作为参数，这无法将门绘制为墙壁开口或编辑纵断面。

2. 导管应在“导管”类别中建模。

说明：
导管的基础线几何形状用于控制将在工厂中绘制参考线的绘图仪。在其他类别（例如通用模型族）中绘制导管时，此基础线几何将不存在。

可选要求

可选要求是排名系统的一部分，总分为 100 分。当满足所有可选要求时，这些型号 100% 非常适合生产。可选要求的两个示例：

1. 使用位于正确一侧的位置线对墙壁进行建模。

说明：
Revit 中的定位线将用于确定墙图元的干净和粗糙侧。当输入模型中的位置线已经正确时，这将节省Voorbij工程过程中的检查和建模。

2. 在墙内添加建筑物编号作为参数。

说明：
对于生产和交付，每个墙体元素都需要建筑物编号作为参数。当建筑物编号已在输入模型中时，这将节省Voorbij工程过程中的检查和建模。

可选要求就像交易一样。为了激励客户获得高分，排名系统中的积分与实际折扣相关联。分数越高，客户为每个单户住宅获得的折扣就越多。这是划分建模工作的公平选择。

减少需求数量

Voorbij Prefab希望使BIM协议中的需求数量尽可能少。从理论上讲，最终目标应该是根本没有BIM协议;“只需将您的输入模型发送给我们，墙壁将在您需要时交付到建筑工地。”当然，这是乌托邦;尽管如此，Voorbij将尝试通过改变自己的工程流程来减少要求。

示例：降低要求;窗口托管

开窗将从 Revit 导出到生产软件。建筑师/承包商通常使用一次切割多堵墙（砖墙、绝缘材料、混凝土墙）的开口族进行建模。过去，要直接使用窗户族进行生产，必须将窗户族托管在混凝土墙上。这样做，软件可以识别墙壁和窗户之间的连接。

对于建筑师来说，在砖墙上设置窗户开口更有意义。窗户开口的位置取决于砖块的分布。有了这些信息，Voorbij努力改变自己的工程流程。

通过在导出软件中进行不同的编程，不再需要托管。导出软件不会通过搜索主机来找到相应的墙，而是会搜索被窗口切割的墙元素。通过在导出器中进行此更改，BIM 协议中的要求列表会变小。因此，客户可以更自由地按照自己喜欢的方式建模。

 

第 2 部分：模型扩充

组合模型

Voorbij将首先过滤并组合最终的输入模型。

同时，建筑师/承包商将对窗户开口进行建模。带有窗户品牌的最终窗户模型由窗户工厂制造。

制作了一个简单的 Dynamo 脚本，其中链接文件中窗口的位置与最近的窗口打开相匹配。链接模型中的窗口品牌将被获取并放入匹配窗口开口的参数中。此脚本是在 Dynamo 中执行更多重复性任务的开始。

 

使用 Dynamo 实现自动化

组合生产模型将丰富所有必要的组件。一般来说，Voorbij将对两种组件进行建模。首先，生产所需的部件（钢筋、升降机、支撑刀片等）。其次，将对结构完整性所需的所有组件（墙壁连接、地板连接等）进行建模。

在过去的三年中，几乎所有组件的添加都以某种方式通过Dynamo自动化。

示例：为屋顶连接添加锚点

为了与屋顶建立连接，需要锚，这种连接也充当结构连接。Dynamo 脚本将根据标准 Voorbij 方法放置定位点。此方法已计算，并与所有客户端共享该方法。如果由于某种原因，客户端想要另一个锚点分布，则会要求客户端在模型本身中添加锚点。一般来说，所有与Voorbij标准的偏差都必须由客户建模。

CCAD

并非整个工程过程都在Revit中完成。生产文件是在CCAD内部制作的，CCAD是由IDAT在AutoCAD架构上制作的插件。IDAT非常注重提供编程灵活性。在过去三年中，CCAD软件已根据Voorbij Prefab的要求进行了专门编程。这种高度自动化和个性化的软件使其无法与目前在Revit中生成墙图元的选项相匹配。

虽然CCAD通常用于建模目的，但在Voorbij，CCAD仅用作生产工具。通过使用自定义 XML 导出器，模型将从 Revit 导出到 CCAD。Revit 中的每个族都与 CCAD 软件中的一个对象进行映射。

根据可自定义的设置，CCAD 将自动添加：

• 举重 运动员

• 支撑嵌件

• 钢筋网格

• 墙壁连接

生产表包括尺寸，并创建一个Unitechnik文件用于控制机器人和ERP系统。

示例：钢筋

所有墙体元素都包含一个由网焊机生产的独特钢筋网。结构工程师计算墙单元中所需的钢筋.过去，这是通过向结构工程师发送项目的2D打印来完成的。使用印刷品，他们只对这个项目及其墙壁进行了计算。用于在CCAD中手动对钢筋网格进行建模的图纸，以便能够由网格焊接机生产。这非常耗时。

这个过程已经逆转。根据网格焊接机的要求，在CCAD软件中创建一组30个钢筋配方。通过选择特定的配方，CCAD将根据预定义的规则自动创建钢筋网格。现在， 这些规则与结构工程师共享，他们只能在这些标准配方之间进行选择.这些标准配方链接到 Revit 中的墙类型。结构工程师将根据他的计算更改墙类型.然后将不同的墙类型从 Revit 导出到 CCAD，并生成正确的钢筋。

第 3 部分：输出

生产

当模型在CCAD中完成时，每面墙都会生成一个独特的Unitechnik文件。Unitechnik文件是控制机器的全球标准，广泛用于混凝土行业。在Voorbij，Unitechnik文件也用于控制ERP系统。Unitechnik文件中应该生产的每个组件都会自动记录在系统中。生产计划也是用Unitechnik文件完成的。

竣工模型

CCAD 中完成的项目可以导出回 Revit。竣工模型可用于建筑工地以及管理和维护。

二维码

所有元素都带有包含二维码的贴纸。此代码只不过是唯一的元素编号。此二维码用于多种情况。首先，它用于实习生沟通。该代码用于在装载元素以进行运输和内部质量控制时扫描元素。

其次，在建筑工地上使用二维码。QR码也存在于竣工模型中。因此，通过扫描建筑现场的图元可以请求诸如图元在模型中的位置的信息。此外，有关该元素的任何评论都可以很容易地与Voorbij沟通。

 

在获得建筑工程学士学位后，Ruben van Dijk开始了他的BIM建模师职业生涯，只是为了赚取一些快速现金。虽然不太热衷于建模，但他开始自动化一些工作负载。现在，他是HFB的BIM顾问，专门从事混凝土预制件行业，热爱自己的工作。他开始在荷兰一家高度自动化的混凝土工厂Voorbij Prefab提供咨询，并一直留在那里。目前，Ruben van Dijk正在帮助工厂优化建模工作流程。他总是试图在从模型到生产的过程中找到改进。

Jonathan于2009年开始在HFB工作，在Revit中创建BIM。从那时起，他参与了广泛的项目，从简单的住房到公寓楼，再到更多样化和复杂的BIM项目，如研究中心，酒店和现有的带有点云的宫殿。利用这些项目的经验，他正在为其他公司提供有关创建和使用BIM的建议。他喜欢跟踪最新的创新，使工作更轻松、更快捷，从而更多地与 Dynamo 合作，为各种任务创建脚本。

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