在数字世界铸造大国重器
2026-08-27 10:52:20
夜幕降临,南京中核华兴公司数字化工程办公区依然灯火通明,19名平均年龄仅31岁的年轻人,正在电脑屏幕前加班加点,为核电工程建设“数字化”挑灯夜战。他们凭借着近10年来在核电工程BIM应用与数字建造领域的骄人业绩,今年获评“全国工人先锋号”。这支特殊的创新团队以键盘和数据为“武器”,为核电站建造构建起精准丰富的“数字孪生体”,他们就是中核华兴公司核电BIM数字建造组。
破局:“后台大脑”攻克“卡脖子”难题
2019年,国和一号示范电站建设如火如荼。作为CAP1400机组的关键环节,预埋件设计却面临棘手难题:独立出图方式下,预埋件以三维坐标和示意图表达,导致二次转换设计成为技术准备的主要瓶颈。面对挑战,核电BIM数字建造组主动请缨,承担起国和一号预埋件二次转换图绘制工作。
他们以技术破局:利用OCR识别埋件清单,先后开发出预埋件自动建模、型号自动优化、墙体剖面图自动生成、名称与定位尺寸自动标记等一系列工具插件。同时,优化整体流程,形成了“业务+新技术+新流程”深度融合的预埋件二次转换图绘制新模式。绘制速度从1个月缩减至1周,埋件存在的坐标错误、互相碰撞、锚筋过长、角度不一致、长度缺失等600多条潜在风险被提前识别和解决。
该成果获得了国家发明专利授权和中核华兴科技进步奖。这是用工具创造工具,用工具解决具体问题,以解决具体问题为牵引,重塑工作模式的业务革新。由此沉淀下来的能力,成为支撑三澳、陆丰、徐圩等项目中超过10万数量级埋件建模场景的关键技术基石。
加速:为“华龙一号”插上效率的“翅膀”
如果说攻克预埋件是“点”上的胜利,那么构建核电工程的数字建造体系,则是“面”上的革命。2021年,“华龙一号”迎来批量化建设,如何在更大范围更高频次地使用BIM技术改进工作、提高效率、提升质量,成为数字建造组面临的新课题。
他们确立了“边研究、边试点”的推进策略:在模型中按方案完成结构拆分与重组着色,再依据施工段自动排布模板。这一做法不仅大幅释放了以往耗时耗力的重复劳动,还能同步生成各施工段的工程量、加工计划明细及模板布置图。在“华龙一号”典型结构层中,这样的工作模式能将技术业务效率提升两倍。
在三澳1号机组反应堆厂房,3个SG模块采用钢板混凝土结构,钢结构与就位处插筋的碰撞极多。数字建造组迅速响应项目需求,整合钢结构、预埋件及钢筋模型,梳理图纸问题百余处,将近两千根插筋精准定位于模块内劲板、角钢、锚钉的间隙中,并反推+17.5m板上的钢筋定位措施,有力保障了SG模块一次顺利就位。
2018年以来,数字建造组以实战为导向,探索和完善核电工程BIM技术应用体系。坚持以项目为主场景,不断丰富应用目标;以效率和质量为准绳,持续增强模型构建和应用能力,形成了全面的业务能力体系。2023年,他们成功研发并上线核电项目可视化管理平台,将模型与数据支持服务能力延伸至宁德、陆丰等项目,打通了可视化管理平台与精细化管理平台的模型数据互访,为推进建立标准EBS库夯实基础。
深耕:钢筋工程数字建造的漫漫征程
自2017年起,数字建造组拉开了钢筋工程数字建造系列技术研究的序幕,一步步构建起从模型到平台再到加工设备的全链条信息传递能力。从2017年系统性研究钢筋三维建模技术与KRB剪切线扫码加工开始,2018年实现了钢筋BIM模型料单与精细化平台对接,2019年至2021年钢筋料单数字化、管理流程信息化与生产加工自动化系列研究取得突破,2022年至今,核电群堆钢筋三维集约化下料技术和管理创新发挥作用,钢筋智能加工车间完成建设投产。
在技术攻关的同时,团队研究发布了钢筋数据表达标准,完成数字化钢筋简图工具开发,打通精细化平台与BIM、MES系统之间的接口,实现了AutoCAD、Tekla、广联达、Bentley等多平台钢筋模型到精细化管理平台及钢筋自动化生产线的全线贯通。
2023年起,团队开始系统性推进方案设计、组织培训、升级工具、规则和流程优化、建立协同机制等工作。目前,团队已稳定为陆丰、三澳、宁德、招远等核电项目提供服务,累计输出料单超8万吨,并能将前序项目的经验无缝带入后续项目。准确的料单、清晰的排版图和大幅精简的钢筋编号,在项目现场深受班组欢迎。系列研究成果、培训和实践经验也辐射至廉江、徐圩、白龙核电项目,实现了效率与质量的显著提升。
在招远核电项目,国内首个全流程智能钢筋加工车间成功落地,实现全流程无人化闭环,加工合格率达100%。以此为示范,徐圩核能供热发电项目正启动建设全流程数字化钢筋车间,依托BIM模型完成钢筋笼模块切块分型,通过“一套料单、一个平台、两条产线”,构建起从模型到网片自动绑扎的全链条生产,持续为大国核电锻造“钢铁筋骨”。
许曾杰 张子璇 张天宇 王槐艾