韩彦军：

河北新大地机电制造有限公司副总经理

分享题目：

《预制混凝土构件智能化生产技术与设备》

一、关于智能建造与建筑工业化

（一）智能制造的定义

1、广义而论，智能制造是一个大概念，是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成，实现制造的数字化、网络化、智能化，不断提升企业的产品质量、效益、服务水平，推动制造业创新、绿色、协调、开放、共享发展。

2、智能制造是一个不断演进的大系统。它在长期实践演化中形成了许多不同的范式，包括精益生产、柔性制造、并行工程、敏捷制造、数字化制造、计算机集成制造、网络 化制造、云制造、智能化制造等，这些制造范式在不同程度、不同视角上反映出制造业的数字化网络化智能化，在指导制造业智能转型中发挥了积极作用

3、智能制造作为制造业和信息技术深度融合的产物，其诞生和演变是和信息化发展相伴而生的。

·从上世纪中叶到90年代中期，以计算、感知、通讯和控制为主要特征的信息化催生了数字化制造；

·从上世纪九十年代中期开始，以互联网大规模普及应用为主要特征的信息化催生了数字化网络化制造；

·当前，工业互联网、大数据及人工智能实现群体突破和融合应用，以新一代人工智能技术为主要特征的信息化开创了制造业数字化网络化智能化制造的新阶段。

4、智能制造的三种基本范式：

·数字化制造——第一代智能制造

·数字化网络化制造——“互联网+制造”或第二代智能制造

·数字化网络化智能化制造——新一代智能制造

（二）我国关于智能制造与建筑工业化的理解

国家住房和城乡建设部《“十三五”装配式建筑行动方案》建科[2017]77号文件提出“六化一体”（设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化、装修一体化、应用智能化、生产工厂化），为行业发展界定了方向和目标。在实际中，融合信息化与智能化的预制混凝土构件工厂化生产是建筑工业化发展成为至关重要的环节。

(三）其他发达国家的智能制造与建筑工业化

很多发达国家已经都制定了关于智能建造方面的规划，甚至把这些规划纳入国家战略。

·英国推出了《英国建造2025》，上升到国家战略。在其制定的远 景目标、共同目标中都强调了绿色、可持续发展的内容，提出了实施字设计、智慧建造，低碳和可持续建筑的战略措施。

·日本的关注重点在工地，工地上的管理水平太低，不可能有工程安全和质量，更不可能有绿色。所以日本从工地抓起，制定了“i-Construction（建设工地生产力革命）”战略。这既是企业的目标、行业的目标，也是国家的战略目标，从建筑产品的品质、安全、效益到创新等方面，都包含了智能、绿色的内容。

二、预制工厂的发展困境

（一）生产方式比较粗放，与高质量发展要求还存在很大差距。

1、大量的人工作业，劳动强度大；

2、设备自动化程度、精度都比较低；

3、个别环节存在噪声、粉尘、水污染、能耗高等影响环境的因素

（二）大量生产与定制化生产之间的矛盾，生产线适应性差，模具摊销多，构件成本高。

1、大量生产具有效率高、成本低的优点；

2、定制生产具有周期长、模具摊销大、效率低等不利因素；

3、生产设备和组线对多品种构件的适应性差；

4、面向混凝土预制构件，钢筋成形、混凝土搅拌与输送、构件预制等生产线未实现有效融合。

（三）初期缺乏统一规划和设计，各阶段采用各自的软件和数据格式，数据无法共享、集成。

1、企业的数据分散在各个部门的数据库中，缺乏横向联动，形成一个个信息孤岛；

2、决策者想及时、准确地提取企业各个方面的数据，存在技术上与管理上的困难

三、预制工厂发展的对策与措施

（一）中心定位

从“以产为本”（一切出发点围绕产品、产量）到“以人为本”（以客户为中心 、以员工为中心）再到“以环境为本”(可持续发展、绿色制造)。

（二）产业链环节

1、大量定制，这也是21世纪的先进生产模式；

2、协同：以BIM数据为基础，设计、拆分、预制等环节协同定制；

3、装备：预制设备数字化、可调整模具的开发与应用等；

4、系统：工厂规划与信息系统初期规划高起点、充分重视生产系统的可重构性。

（三）系统集成化

即通过计算机集成制造系统技术把分散在设计、生产过程的子系统集成起来，实现计算机化、信息化、智能化和信息集成、过程集成、企业间集成，这一过程关键在于要推进智能制造，强化柔性生产，注重标准制定，重视数字孪生技术的应用。

四、发展的技术思路

采取“并联式”的发展方式，也就是要数字化、网络化、智能化“并行推进、同步发展”。

1.实事求是，因企制宜、循序渐进地推进企业的技术改造、智能升级。充分利用我国大力推进“互联网+制造”的成功实践给我们提供的重要启示和宝贵经验，企业根据自身发展的实际需要，“以高打低、融合发展”，采取先进的技术路线解决传统建造问题，不断加新一代人工智能等各种新技术，丰富完善提高“互联网+制造”水平，扎扎实实地完成数字化“补课”，同时，向更高的智能制造水平迈进。

2.坚持“创新引领”，利用互联网、大数据、人工智能等最先进的技术，瞄准高端方向加快研究、开发、推广、应用新一代智能建造技术，推进先进信息技术和建造技术的深度融合，走出一条推进智能建造的新路。

五、实践与探索分享

我们始终专注于定制化、多类型预制构件生产系统的研发 ；成套数字化制造装备的研制 ；混凝土构件预制全过程的信息化管理系统及关键生产环节的智能化决策系统的研发，以支撑预制构件的高效自动化生产、助力新型建筑工业化的发展，从而实现预制工厂的智能化生产与管理。

首先，智能装备是预制工厂实现智能化生产与管理的硬件支撑，生产装备的数字化是实现预制构件智能化生产的前提；所以，以自动置模、精确布料、智能输送、智能养护等单元为关键节点的成套数字化装备，才能有效支撑构件生产的自动化和柔性化制造。在这个方面，我们研发成功了脱模剂喷涂机器人、模具置取机器人、物料输送AGV、中央装运RGV、模具清理机器人、辅件安装机器人等产品。

其次，基础的预制工艺也要努力争取从以人为本转向以环境为本。如脱模剂 由“喷”到“喷涂”，混凝土由“浇注”到“浇筑”，表面 由“刮平”到 “搓平”，模具清理 由“一鼓作气”到“各个击破”，蒸汽养护由“单一能源”到“综合能源”。另外，我们也创新研发应用了其他工艺装备，如：基于NC技术、3D打印技术、闭环控制技术研制的装备，都在相关领域得到很好的应用。

在物流方面，应积极通过机器人、导航技术等的应用，最大限度地降低搬运过程中工人的数量；在监控与监测方面，可积极通过图像、激光、视觉识别技术等的应用提升预制构件制造质量；此外，我们基于TQM的管理思想，建立了质量控制文件体系，并应用计算机辅助质量管理信息平台；通过自动化流水线实现批量法则，研发了“推动式”或“拉动式”的生产组织，并建立各自的生产计划系统模型，以适应生产未来发展需求。

在信息平台与智能系统建设方面，我们通过预制工厂信息化系统云平台建立完整的系统构架，实现多种集成：

1、企业间信息的集成：如“装建云”，即可实现6大行业管理类系统和6大产业链企业系统的集成。

2、过程信息的集成：通过物质流过程信息库、构件全过程视图信息库、可视化管理等，提升设计、生产、施工、运维等协同工作效率。

3、信息集成：如构件工艺和列表、构件工艺文件、NC代码自动生成、管理手册电子化等，并将工艺规划、手册数据、模具数据、决策规则、资源数据等集成使用。

4、智能化：体现在可形成设备监控信息看板、生产质量看板、生产进度看板、生产数据统一看板、统一的堆场规划与管理、出入库流程管理等。

总而言之，要完成从“制造”到“智造”的转变，重点从以下四个方面努力：提升预制装备的数字化水平；实现构件生产的信息化、自动化；实现构件生产与BIM技术的无缝对接；构建预制构件全生命周期管理。

本文由智建网根据活动现场采访及录音整理并发布

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