在工控世界的幕后精密铸造生产线的虚拟制造与规划设计奇遇
1 项目背景
某精密铸造生产线项目制动鼓车间，是一项年产22×104吨的重大工业工程。该项目总投资为15亿元，厂区总建筑面积达到30310.9平方米，占地面积为21190.1平方米。本次工程于2019年4月动工建设，并在2020年完成了第一期工程并投入使用。
2 项目重难点
本次工程面临多个重难点问题。首先，由于产品种类繁多，每种产品都有其特定的原料和成分要求，因此需要实现快速切换生产能力。此外，施工现场地形复杂，南北高度差达到了近10米，大型设备安装工作极具挑战性。此外，由于铸造车间属于热加工环境，对通风除尘系统提出了更高要求。
3 虚拟制造利用
为了应对上述挑战，本次工程采用了虚拟制造技术。在生产线规划设计阶段，我们进行了生产及物流仿真技术的应用，以确保最终结果符合企业发展战略和前瞻性需求。主要包括以下内容：
生产线布局及仿真：通过三维模拟验证，不仅减少了未来车间调整带来的时间成本浪费，还优化处理了铁水熔化、倒运、浇注、冷却、落砂等关键工艺环节。
物流仿真：通过物流设施布局和人员配置方案优化，对整个数字化车间进行科学规划避免过度投资。预先分析发现可能的问题并进行调整，从而减少实体系统更改次数。
4 虚拟建造应用
此外，本项目还广泛应用BIM技术，对厂房设计、建造过程中的设备安装各个阶段进行全面的虚拟建造。这不仅解决了一些实际操作中存在的问题，也大大提升了工厂规划建设水平，如：
对高差大的问题选择合理方案以提高土地利用率。
进行风环境模拟分析确定合理开窗比及屋顶通气楼设置。
对吊装路径进行模拟解决设备安装难题。
对机电管线排布综合考虑减少辅助用房占地面积。
5 协同平台的应用
由于软件投入预算有限，本公司开发了一套BDIP协同平台，以便不同参与方共享模型数据，并提供视点分享功能，以及钉钉协同和办公会议功能，以提升沟通效率。
6 应用总结及展望
通过本次工程，我们成功结合了虚拟制造与虚拟建造成果，为以下几个方面带来了显著改进：
1）提高通信效率，加快项目进度；
2）有效降低成本缩短工期提高效率；
3）打破数据格式互通障碍，使协同成为可能；
4）优化热车间环境条件。
未来，我们计划进一步研究如何将数字资产从工程建设过程中转移到生产过程中，与之建立生命周期相连，实现真正意义上的全要素全生命周期数字孪生，从而打造出一个完全集成的、高效运行的数字化工厂。