智能连接器项目建筑信息模型BIM与建筑智能化.docx
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1、泓域/智能连接器项目建筑信息模型BIM与建筑智能化智能连接器项目建筑信息模型BIM与建筑智能化xx集团有限公司目录一、 产业环境分析3二、 行业特点及发展趋势4三、 必要性分析6四、 新一代智能制造技术在建筑业的应用7五、 智能建筑与智慧城市10六、 BIM技术特征19七、 BIM技术发展趋势20八、 公司基本情况23九、 经济效益及财务分析25营业收入、税金及附加和增值税估算表26综合总成本费用估算表27利润及利润分配表29项目投资现金流量表31借款还本付息计划表33十、 投资计划34建设投资估算表36建设期利息估算表37流动资金估算表39总投资及构成一览表40项目投资计划与资金筹措一览表4
2、1一、 产业环境分析经济保持中高速增长,率先在全区实现地区生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番。主要经济指标平衡协调,物价水平保持在合理区间。经济平稳健康发展,地区生产总值年均增长7.5%,“十三五”末达到4440亿元;一般公共预算收入年均增长8%,“十三五”末达到363亿元;全社会固定资产投资年均增长10%,五年累计超过10000亿元;消费对经济增长贡献明显加大,社会消费品零售总额年均增长8%,“十三五”末达到2000亿元;城乡居民收入年均增长8.5%,其中城镇常住居民人均可支配收入和农村常住人口人均可支配收入年均分别增长8%和9%,“十三五”末分别达到54900元和20800元,达
3、到全国省会城市较高水平,人民生活质量进-步提高。经济自主增长机制加快形成,自主创新能力不断提升,实现从要素驱动到创新驱动的转变,创新成为引领发展的第一动力;民营经济和中小微企业活力不断增强,科技进步对经济发展的贡献率明显提高,研究与试验发展经费(R&D)支出占地区生产总值比重达到2.5%,每万人口有效发明专利拥有量达到5件,战略性新兴产业增加值占地区生产总值比重达到13%。在全区率先建成国家创新型城市。经济结构加快调整,转型升级取得重大突破。经济发展的质量和效益明显提高,有效投资进一步扩大,有效供给进一步增加,消费在经济增长中的比重进一步提高。产业迈向中高端水平,形成与首府地位相适应的现代产业
4、体系。现代服务业特别是生产性服务业加快发展,新型工业化和信息化融合发展水平稳步提高,农业现代化取得突破性进展,多元发展、多极支撑的现代产业体系基本形成,三次产业结构调整为3:27:70,在全区率先实现产业结构优化。二、 行业特点及发展趋势连接器是电子电路中的连接桥梁,在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用,其性能、品质好坏将影响整个系统的可靠性及运行效率。随着通信、汽车、消费电子、工业控制、轨道交通等相关行业的多元化发展,对连接器在复杂工作环境下所表现出的性能、品质要求越来越高,连接器行业发展还呈现出窄间距、集成化、高速率、高频率的特点。1、环境适应性工业控制及汽车
5、等领域连接器所面临的工作环境相较更为复杂,包括污垢、灰尘、温度、湿度和机械振动冲击等因素都可能干扰典型连接,影响信号传递效率。据此,往往需要对连接器的壳体、结构或接触件材质、镀覆层材料及厚度进行针对性设计,比如要求密封等级达到IP67、IP68标准,产品寿命及耐腐蚀达到国际EIA工业应用标准。预计随着应用场景的进一步丰富,连接器未来环境适应性要求还将不断提升。而这也要求连接器厂商在产品设计方面具有较强定制化能力,能够充分考虑不同应用场景并采取针对性解决方案,实现产品的高可靠性。2、窄间距、集成化随着电子设备的精密程度不断提升,连接器发展也呈现出明显的窄间距、集成化特点。各类电子系统控制功能和复
6、杂性都在不断增加,对应连接器产品在兼顾稳定性同时需实现更窄间距和更高集成度。比如工业控制设备的通用板对板连接器从以往2.54mm、2.0mm、1.27mm逐步过渡到0.8mm、0.635mm、0.3mm间距,同时线对板I/O连接器也表现出明显窄间距发展趋势,最新的微型I/O连接器相较标准I/O连接器体积更小,稳定性更高。同时在多路复用等信号并行传输技术得到广泛应用的情况下,需要将越来越多的信号包括电信号、微波信号、光信号等集成到同一个连接器中,并实现各信号独立传输、互不干扰。这决定了连接器集成化成为必然趋势,比如单个连接器对应PIN针数量持续提升,信号传输通道变得更加丰富,所能够实现的功能也更
7、加多元。而这也要求连接器厂商具备较强精密加工能力,并能够在模具、焊接等工艺环节精细化运营以达到更窄间距,从而实现更高集成度。3、高速率、高频率随着信息化技术的快速发展,电子系统传输的瞬间数据量显著增加。当前工业控制连接器主流传输速率达3Gbps以上,并已向40Gbps以上逐渐发展。而数据传送所要求的更大带宽也使信号频率上限不断提升。对此,需要连接器能够实现更高速率和频率的信号传输,同时需能够克服高速高频产生的交变电磁干扰,而这也要求连接器厂商在产品设计方面借助电磁仿真软件进行评估,并在加工制造方面实现更高精度标准。三、 必要性分析1、现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业,公司已
8、建立良好的品牌形象和较高的市场知名度,产品销售形势良好,产销率超过 100%。预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长。随着业务发展,公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段,不断挖掘产能潜力,但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设,公司将有效克服产能不足对公司发展的制约,为公司把握市场机遇奠定基础。2、公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级,公司产品的性能也需要不断优化升级。公司只有以技术创新和市场开发为驱动,不断研发新产品,提升产品精密化程度,将产品质量水平提升到同类产品的领先水准,提高生产的灵活性和适应性,契
9、合关键零部件国产化的需求,才能在与国外企业的竞争中获得优势,保持公司在领域的国内领先地位。四、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式,即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成,不断提升企业的产品质量、效益、服务水平,减少资源能耗,是新一轮工业革命的核心驱动力,是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-物理系统”(Human-Cyber-PhySicalSyStemS,HCPS)揭示了新一代智能制造的技术机理,能
10、够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。(1)传统制造与“人-物理系统”(Human-PhySicalSyStemS,HPS)。传统制造系统包含人和物理系统两大部分,是完全通过人对机器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统(机器)的生产效率和质量,物理系统(机器)代替了人类大量体力劳动。传统制造系统中,要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务,不仅对人的要求高,劳动强度大,而且系统工作效率、质量还不够高,完成复杂工作任务的能力还很有限。(2)新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传统制造系统相比,智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间
11、增加信息系统,形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发展,“人一信息一物理系统”发生质的变化,形成新一代“人一信息物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习功能,信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能力,更具有学习提升、产生知识的能力。(二)3D打印技术1、基本原理(1)建筑3D打印技术作为新型数字建造技术,集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等,采用材料分层叠加的基本原理,由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息,并对其进行一定处理,按某一方向(通常为Z向)将模型分解成具有一定厚度的层片文件(包含二维轮廓信息)然后对文件进行检验或
12、修正并生成正确的数控程序,最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造,也被称为“增材建造(additivecOnStructiOn)三维模型建立与近似处理。三维建模方法有两种:首先,通过建筑参数化建模软件(如Revit,3Dmax等)直接建模;其次,利用逆向工程(reverSeengineering,RE)或反求工程(如三维扫描等)通过点云数据构造出三维模型。然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件,如STL格式文件等,为后续工作做好准备。(2)模型切片与路径规划。将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系统,系统对模型进行两步处理用一系列平行、等间距的二维模型进
13、行拟合,即分层切片处理。将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径,即层片路径规划。2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征:一体化、体外化和虚拟/物质化的数字。(1)一体化。一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的打通,其次是设计与建造的打通。这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的。(2)体外化。体外化则是对待人体与机器的基本态度。机器不是人在思维和身体上的延伸,而是独立于人体,有着与人类不同的能力与思考方式,因此它们应作为“合作同伴(partnerShipp“参与到设计过程中。机器的目的不是主导设计,而是在预设条
14、件下增强人的能力。(3)虚拟化/物质化的数字孪生。虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因,无论是可视化、参数化还是性能化模拟,都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理空间中的实体事物之间精确的映射关系,也是将可视化信息转化为实体建造的关键,这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能。五、 智能建筑与智慧城市(一)智能建筑智能建筑概念源于美国。美国智能建筑学会认为:智能建筑是对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合,为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。我国智能建筑起步于20世纪90年代,在90年代中后期达到建设高峰。2015年11月正式实施的智能建筑设
15、计标准(GB50314-2015)将智能建筑定义为:以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。1、智能建筑基本构成智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的技术功效和绿色建筑为目标,追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理。智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能化系统机房工程等组成。(1)信息化应用系统。信息化应用系
16、统是指以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础,为满足建筑物各类专业化业务、规范化运营及管理需要,由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。信息化应用系统包括公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等应用功能。(2)智能化集成系统。智能化集成系统是指为实现建筑物运营及管理目标,基于统一的信息平台,以多种类智能化信息集成方式,形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统组成,采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式,以实现绿色建筑,满足建筑的业务功能
17、、物业运营及管理模式的应用需求为目标。(3)信息设施系统。信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求,将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合,形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等。(4)建筑设备管理系统。建筑设备管理系统是指对建筑设备监控和公共安全系统等实施综合管理的系统,其包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统,以及需要纳入管理的其他业务设施
18、系统,以节约资源、优化环境质量管理为目标,具有建筑设备能耗监测,运行监控信息互为关联、共享的功能。(5)公共安全系统。公共安全系统是指为维护公共安全,运用现代化科学技术,具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统,其包括安全防范综合管理和入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车场(库)管理系统等。(6)应急响应系统。应急响应系统是指为应对各类突发公共安全事件,提高应急响应速度和决策指挥能力,有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害,具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统。(7)智能化系统机房工程。
19、智能化系统机房工程是指为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件,以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程。智能化系统机房包括信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间(弱电间、电信间)等。机房工程紧急广播系统备用电源的持续供电时间,必须与消防疏散指示标志,照明备用电源的连续供电时间一致。2、智能建筑技术基础计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础,能实现对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、交换、传输、处理
20、、存储、检索与显示等功能。自动化控制技术通过信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节设备,使设备运行始终处于最佳状态,对电力、供热、供水等能源的调节,安全、舒适、节能。(二)智慧城市2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市的概念。2012年我国智慧城市试点全面启动。我国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出:以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点,充分运用现代信息技术和大数据,建设一批新型示范智慧城市。截至2018年11月,全国100%副省级以上城市、90%地级以上城市,总计700多个城市提出或在建智慧城市
21、,已有277个智慧城市试点和3个新型智慧城市试点。智慧城市术语(GB/T37043-2018)将智慧城市定义为:运用信息通信技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智慧化,提升城市运行管理和公共服务水平,提高城市居民幸福感和满意度,实现可持续发展的一种创新型城市。1、智慧城市顶层设计智慧城市顶层设计是指从城市发展需求出发,运用体系工程方法统筹协调城市各要素,开展智慧城市需求分析,对智慧城市建设目标、总体框架、建设内容、实施路径等方面进行整体性规划和设计的过程。(1)基本原则。智慧城市顶层设计遵循以下基本原则。1)以人为本。以“为民、便民、惠民”
22、为导向。2)因城施策。依据城市战略定位、历史文化、资源禀赋、信息化基础设施及经济社会发展水平等方面进行科学定位,合理配置资源,有针对性地进行规划和设计。3)融合共享。以实现数据融合、业务融合、技术融合,以及跨部门、跨系统、跨业务、跨层级、跨地域的协同管理和服务为目标。4)协同发展。体现数据流在城市群、中心城市以及周边县镇的汇聚和辐射应用,建立城市管理、产业发展、社会保障、公共服务等多方面的协同发展体系。5)多元参与。在开展智慧城市顶层设计过程中应考虑政府、企业、居民等不同角色的意见及建议。6)绿色发展。考虑城市资源环境承载力,以实现可持续发展、节能环保发展、低碳循环发展为导向。1)创新驱动。体
23、现新技术在智慧城市中的应用,体现智慧城市与创新创业之间的有机结合,将智慧城市作为创新驱动的重要载体,推动统筹机制、管理机制、运营机制、信息技术创新。(2)基本过程。智慧城市顶层设计基本过程分为需求分析、总体设计、架构设计、实施路径设计四步。1)需求分析。通过城市发展战略与目标分析、城市现状调研分析、智慧城市现状评估、其他相关规划分析等方面的工作,梳理出政府、企业、居民等主体对智慧城市的建设需求。2)总体设计。在需求分析基础上,确定智慧城市建设的指导思想、基本原则、建设目标等内容,识别智慧城市重点建设任务,提出智慧城市建设总体框架。3)架构设计。依据智慧城市建设需求和目标,从业务、数据、应用、基
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