10월 19, 2020

상하이 전기 환경 보호 그룹, 열전 폐기물 소각 에너지 프로젝트에 디지털 트윈을 생성하여 31%의 인건비 절감

 

  • Shanghai Electric Environmental Protection Thermoelectric (Nantong) Co., Ltd.의 기술 혁신 및 확장 프로젝트는 상하이 전기의 첫 번째 폐기물 소각 에너지 프로젝트입니다. 
  • 주민들의 생계 유지를 위해 기존 공장을 원활하게 운영하는 데 필요한 프로젝트입니다. 
  • Shanghai Institute of Mechanical and Electrical Engineering Co., Ltd.는 디지털 트윈을 생성하기 위해 BIM 3D 모델을 채택했습니다.  

프로젝트 개요 

장쑤성 난퉁시에 위치한 Shanghai Electric Environmental Protection Thermoelectric (Nantong) Co., Ltd.의 1호, 2호 및 3호 로에 대한 기술 혁신 및 확장 프로젝트는 Shanghai Electric이 수행하는 첫 번째 폐기물 소각 에너지 프로젝트입니다. 이 프로젝트는 폐기물 소각 에너지의 포괄적인 활용 사례로서 폐기물을 감소시키고, 재활용하며, 환경에 무해하게 만들 수 있습니다. 혁신 및 확장 프로젝트는 도시 인프라 건설을 개선하고 도시 환경을 업그레이드하며 지속 가능한 경제 개발을 촉진하는 데 중요한 역할을 했습니다. 이 프로젝트는 환경적 사회적으로 이익을 가져오며 주민들의 생활 환경이 크게 개선되는 것은 물론 지역 경제 발전과 고용을 촉진할 것입니다.   

과제 

Shanghai Electric은 원래의 유동층 폐기물 소각 시설을 대체하기 위해 하루에 750톤의 폐기물을 소각할 수 있는 새로운 3개의 기계식 격자 처리 라인을 건설해야 했습니다. 이 회사는 쓰레기 수거 중단, 난방 공급 중단, 그리고 발전 중단으로 야기될 수 있는 다른 생계 문제를 방지하기 위해 기존 시설을 원활하게 운영해야 했습니다. 그들이 직면했던 과제는 기술 혁신과 확장 과정에서 기존 운영을 지속하기 위해 오래된 공장들과 새로운 공장들 사이에서의 많은 상호작용을 포함하였습니다. 또한, 원래의 생산 현장에서 프로젝트가 새로이 이루어졌기 때문에 가용 공간이 매우 제한되어 기존 설계에 비해 새로운 건물의 크기는 작을 수밖에 없었습니다. 이러한 상황은 또한 장비, 파이프라인 및 기타 재료의 프로세스 레이아웃도 매우 컴팩트하게 만들도록 했습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 까다로운 설계 요구 사항을 처리할 수 있는 강력하고 혁신적인 솔루션이 필요했습니다.   

Shanghai Electric은 설계 효율성을 높이면서, 프로젝트를 지연시키고 불필요한 비용을 추가하는 건설 현장 재작업을 줄이는 데 도움이 되는 디지털 트윈을 생성하기 위해 3D 디지털 설계와 함께 BIM 프로세스를 채택해야 한다는 것을 깨달았습니다.  

돌파구 

Shanghai Electric은 옵션을 검토한 후 벤틀리 애플리케이션을 도입하기로 결정했습니다. 그들은 OpenPlant Modeler를 통해 설계에서 600개 이상의 충돌 문제를 사전에 해결했고, 설계 변경 및 건설 재작업을 크게 줄였으며, 프로젝트의 품질을 개선하여 설치 자재 및 인건비에서 240만 위안을 절감할 수 있었습니다. 동시에, 3D 설계는 기존 2D 도면에는 나타나지 않는 파이프라인 설계의 심도를 크게 높였습니다. 결과적으로, BIM 기술의 도입을 통해 생산성이 크게 향상되었으며, 설치 기간은 예상했던 5개월에서 4개월로 단축되었고, 공장이 1개월 먼저 가동됨으로써 상당한 경제적 이익을 얻을 수 있었습니다. 또한, Shanghai Electric은 OpenBuildings Designer를 사용하여 조립식 구성 요소 모델 라이브러리와 문 및 창 구성 요소 라이브러리를 구축한 다음 건물을 설계하고 제조 및 건설 계획을 개발했습니다. 따라서 엄격한 구성 요소 설계를 통해 이 팀은 세부 설계 사항을 분석하고, 개선하며 향상시킬 수 있었습니다. 

벤틀리의 Navigator는 3D 모델의 모바일 디스플레이를 가능하게 하여 장비 및 파이프라인 속성을 보다 쉽게 볼 수 있도록 했을 뿐만 아니라 설계 기관, 건설 계약업체 그리고 소유자와의 커뮤니케이션을 개선했습니다. Shanghai Electric은 LumenRT를 통해 설계자, 건설 계약업체 및 소유자에게 몰입형 리뷰를 제공하는 모델 프로그램을 생성할 수 있었습니다. 또한 그들은 벤틀리의 iTwin 서비스와 클라우드 기술을 사용하여 언제 어디서나 3D 디지털 모델을 볼 수 있는 방법도 찾았습니다. 시공 과정에서 기존의 수작업 계산 및 작업 수량 검토 방식을 배제하고 이 모델을 사용하여 장비 및 파이프라인 작업 일정을 확인했으며 이는 건설 예산 및 완공 정산을 준비하는 데 중요한 기반이 되었습니다. 이에 더해, 기업의 운영 관리 효율성을 향상시키기 위해 모델을 통한 프로젝트 자산의 수명 주기 관리를 수행했습니다. 

지지 행거의 설계 및 최적화를 효과적으로 지원하기 위해, Shanghai Electric은 AutoPIPE를 사용하여 파이프라인 응력을 계산하고 동적 및 정적 부하에서 플랜지 분석 및 파이프라인 브래킷 설계를 수행했습니다. 실제 작업에서, AutoPIPE의 3D 열 충돌 감지 기능은 발전소 가동 중단으로 인한 비용 낭비를 방지하기 위해 파이프라인이 가열될 때 파이프라인의 열 변위를 엔지니어에게 알려줍니다. 

마지막으로, 벤틀리의 ProjectWise는 전체 프로세스에서 BIM 워크플로우를 사용하여 설계 팀의 협업을 가능하게 했습니다. ProjectWise를 사용하면 설계의 시각화가 크게 향상되어 발전소의 구조를 보다 컴팩트하게 만들고 파이프라인 레이아웃 설계를 보다 합리적으로 만들 수 있습니다.  

결과 

Shanghai Electric은 벤틀리의 혁신적이고 강력한 솔루션을 사용하여 디지털 트윈에 올바른 BIM 기반 프로세스를 적용할 수 있었습니다. 설계 주기를 2개월에서 45일로 단축하여 설계 기관의 인건비를 31% 절감하고 시공 오류를 90% 줄였으며 정확성을 크게 향상시켰습니다. 애플리케이션과 함께 BIM 접근 방식을 사용하여 전체적인 설계 품질과 깊이를 50% 향상시키고 설계 기관의 경쟁력을 높이는 동시에 고품질 프로젝트를 제공했습니다. 또한, 3D 모델을 통해 정확한 재료 통계를 작성할 수 있으므로 파이프라인 재료 비용을 약 2백만 위안을 절감할 수 있었습니다. 벤틀리 소프트웨어를 사용한 3D BIM 설계 프로세스는 Shanghai Electric이 일정보다 31일 앞서 프로젝트를 완료하는 데 도움을 주었으며, 이는 소음으로 인한 피해를 최소 10데시벨 줄이고 생활 환경과 품질을 향상시켰습니다.  

환경공학 디자인 연구소 학장인 Shigang Feng은 "우리는 벤틀리 소프트웨어를 사용하여 이 프로젝트의 전체 수명 주기를 관리했습니다. 벤틀리 소프트웨어는 초기 협업 설계, 파이프라인 응력 분석, 조립식 구성 요소 라이브러리 구축, 모델 구축 및 조립, 파이프라인 충돌 감지, 몰입형 검토, 디지털 트윈 모델 제공에 사용되었습니다. 벤틀리 소프트웨어를 기반으로 하는 BIM 기술을 사용하여 프로젝트의 엔지니어링 비용을 2백만 위안 절약했으며 프로젝트 운영을 한 달 먼저 시작할 수 있었습니다."라고 말했습니다. 

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    • Nantong Thermoelectric Waste Incineration
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