1、PCPC預制工廠智能化生產與管理預制工廠智能化生產與管理目目 錄錄建筑業的建筑業的轉型發展轉型發展1 1PCPC預制預制工廠工廠問題問題及解決思路及解決思路2 2PCPC預制預制工廠工廠智能化智能化生產生產與與管理管理實施案例實施案例4 4PCPC預制工廠預制工廠智能化生產與管理智能化生產與管理3 3 ContentPart One建筑業的轉型發展u 裝配式建筑裝配式建筑是世界建筑行業現代化發展的主要是世界建筑行業現代化發展的主要趨勢趨勢u 裝配式建筑裝配式建筑是我國建筑行業的一次顛覆性革命是我國建筑行業的一次顛覆性革命u“大力發展裝配式建筑大力發展裝配式建筑”已經上升到國家戰略已經上升到國家

2、戰略層面層面 2016 2016年年9 9月月1414日李克強總理日李克強總理主持召開國務院常務會議主持召開國務院常務會議“大力發展裝配式建筑大力發展裝配式建筑”國辦發國辦發201620167171號號建筑業的轉型發展建筑業的轉型發展裝配式建筑裝配式建筑“六化一體六化一體”生產工廠化生產工廠化施工裝配化施工裝配化裝修一體化裝修一體化設計標準化設計標準化管理信息化管理信息化應用智能化應用智能化國家住房和城鄉建設部國家住房和城鄉建設部“十三五十三五”裝配式建筑行動方案裝配式建筑行動方案 建科建科201720177777號號建筑業的轉型發展建筑業的轉型發展Part TwoPC預制工廠問題及解決思路構

3、件生產組織復雜、干擾因素多，并且預制信息構件生產組織復雜、干擾因素多，并且預制信息無法滿足裝配式建筑全生命周期管理的需要無法滿足裝配式建筑全生命周期管理的需要3 3構件生產過程人工作業多，勞動強度大，質量構件生產過程人工作業多，勞動強度大，質量不穩定，生產效率不穩定，生產效率低低2 2構件結構復雜、品種多樣、批量多變、工藝構件結構復雜、品種多樣、批量多變、工藝各異各異剛性生產線通用性剛性生產線通用性差差訂單訂單結果和生產周期的不確定性結果和生產周期的不確定性1 1PCPC預制預制工廠面臨工廠面臨問題問題100100%設計與生產設計與生產標準不一致標準不一致檢驗標準不一致檢驗標準不一致標準化不標

4、準化不統一統一標準標準資源資源規劃規劃質量質量分析無統一標準分析無統一標準不合格品無法集中管理不合格品無法集中管理質量參差不齊質量參差不齊產品產品質量質量構件定位困難構件定位困難出入庫復雜出入庫復雜空間使用不合理空間使用不合理周期長周期長成品成品堆放堆放生產數據滯后生產數據滯后計劃執行無法保證計劃執行無法保證突發情況無法快速響應突發情況無法快速響應信息滯后信息滯后進度進度跟蹤跟蹤依靠人工經驗依靠人工經驗線下溝通線下溝通資源浪費資源浪費多種因素制約多種因素制約生產生產安排安排施工現場需求存在變數施工現場需求存在變數小批量多品種小批量多品種模式模式小批量多品種模式小批量多品種模式項目項目規劃規劃P

5、CPC預制預制工廠面臨工廠面臨問題問題研發混凝土構件預制全過程的研發混凝土構件預制全過程的信息化管理系統信息化管理系統以及關鍵生產環節的以及關鍵生產環節的智能化決策智能化決策系統系統3 3研制成套的研制成套的數字化制造裝備數字化制造裝備，支撐預制混凝土，支撐預制混凝土構件的高效自動化構件的高效自動化生產生產2 2研發適應不同品種、不同規格、不同組織形式研發適應不同品種、不同規格、不同組織形式的預制構件生產的的預制構件生產的多類型生產系統多類型生產系統1 1技術思路技術思路Part ThreePC預制工廠智能化生產與管理多類型生產系統數字化制造裝備信息化管理系統預應力長線生產系統預應力長線生產系

6、統多類型生產系統多類型生產系統環形流水生產系統環形流水生產系統柔性柔性+流水流水生產線生產線游牧式游牧式生產系統生產系統可擴展組合式長線臺可擴展組合式長線臺生產系統生產系統可擴展可擴展組合式固定模臺生產系統組合式固定模臺生產系統裝備的數字化、自動化、信息化是智能化前提裝備的數字化、自動化、信息化是智能化前提智能裝備是智能裝備是PCPC預制工廠的實現智能化生產與管理預制工廠的實現智能化生產與管理的硬件支撐的硬件支撐以以自動自動置模置模、精確布料精確布料、智能輸送智能輸送、智能養護智能養護等等單元為關鍵節點的成套單元為關鍵節點的成套數字化裝備數字化裝備，支撐構件生支撐構件生產的產的自動化和柔性化自

7、動化和柔性化制造制造模具置取機器人模具置取機器人物料輸送物料輸送AGVAGV模具清理機器人模具清理機器人中央裝運中央裝運RGVRGV輔件安裝機器人輔件安裝機器人脫模劑噴涂機器人脫模劑噴涂機器人數字化裝備數字化裝備“數據驅動數據驅動”軟件控制軟件控制自動化制造自動化制造柔性化生產柔性化生產裝備裝備數字化數字化智能拉毛機智能拉毛機智能清理機智能清理機智能噴涂機智能噴涂機數控布料機數控布料機l 按布料形式分為：重力型、強制型等按布料形式分為：重力型、強制型等l 按走行形式分為：橋式、龍門式、提吊式按走行形式分為：橋式、龍門式、提吊式l 按攤鋪寬度分為：可調式、不可調式按攤鋪寬度分為：可調式、不可調式

8、以布料機為例以布料機為例數字化數字化裝備裝備l 數字驅動、自動執行數字驅動、自動執行l 攤鋪型：適用大塌落度混凝土攤鋪型：適用大塌落度混凝土l 螺旋型：螺旋型：適用各種塌落適用各種塌落度混凝土度混凝土l 閉環控制閉環控制l 位移位移與重量控制模式與重量控制模式l 應急處理，安全可靠性高應急處理，安全可靠性高數字化布料機的基本需求數字化布料機的基本需求數字化數字化裝備裝備數字無人布料視頻數字無人布料視頻中鐵上海局吉首軌枕場自動化生產線數字化數字化裝備應用裝備應用自動清理自動噴涂自動碼垛AGV轉運互聯網互聯網+PCPC預制工廠預制工廠打通打通設計設計、生產生產、施工施工環節，避免數據錯誤，提高信息

9、流通效率環節，避免數據錯誤，提高信息流通效率打破信息孤島，實現各環節打破信息孤島，實現各環節信息共享信息共享能夠主動能夠主動地滿足工廠生產目標、進度目標、成本目標及質量目標地滿足工廠生產目標、進度目標、成本目標及質量目標1 1基于生產能力與項目目標，自動提供基于生產能力與項目目標，自動提供生產工藝規劃與任務規生產工藝規劃與任務規劃劃基于業務需求與項目需求，自動提供基于業務需求與項目需求，自動提供工廠區域規劃與物流規工廠區域規劃與物流規劃劃基于企業資源與企業運營，自動提供基于企業資源與企業運營，自動提供企業資源規劃與信息規企業資源規劃與信息規劃劃2 2現場現場問題的問題的快速快速響應響應解決解決

10、措施的措施的定期定期跟蹤跟蹤工廠工廠數據的數據的多維分析多維分析3 3物聯網物聯網移動技術移動技術智能化預制工廠模型智能化預制工廠模型基于工藝方案的合格產品基于工藝方案的合格產品實施掌握實施掌握生產計劃及進度生產計劃及進度保證整體項目進度及質量保證整體項目進度及質量多平臺多維度管理多平臺多維度管理實現生產自動化實現生產自動化實現實現管理信息化管理信息化生產可視化監控生產可視化監控軟硬件數據實時共享軟硬件數據實時共享數據獨立性與一致性數據獨立性與一致性減少數據冗余減少數據冗余企業資源合理使用企業資源合理使用避免資源浪費避免資源浪費減少企業成本減少企業成本目標目標資源整合資源整合項目目標項目目標數

11、字生產數字生產信息集成信息集成智能化預制工廠目標智能化預制工廠目標制定統一的信息交互標準制定統一的信息交互標準參標參標裝配式建筑部品部件數控加工接裝配式建筑部品部件數控加工接口標準口標準將為裝配式預制構件設計、生將為裝配式預制構件設計、生產、設備的數控加工信息交換提供統一產、設備的數控加工信息交換提供統一標準，將成為裝配式建筑部品部件信息標準，將成為裝配式建筑部品部件信息化的基礎性標準，為設計與生產階段數化的基礎性標準，為設計與生產階段數據交換提供依據。據交換提供依據。制定制定信息交互標準信息交互標準l 采集數據：實施采集專業設備基礎數據與人員行為數據采集數據：實施采集專業設備基礎數據與人員行

12、為數據l 數據分析：基于海量生產數據進行大數據分析數據分析：基于海量生產數據進行大數據分析l 智能規劃：基于工廠規則與行業標準自動提供資源規劃方案智能規劃：基于工廠規則與行業標準自動提供資源規劃方案l 數據統計：多維度統計生成執行數據與人員行為數據統計：多維度統計生成執行數據與人員行為數據數據云平臺云平臺堆場堆場工廠車間工廠車間攪拌站攪拌站構件運輸構件運輸設計院設計院工廠信息化管理系統架構工廠信息化管理系統架構智能排產智能排產l 排產影響因素多，如生產能力、施工需求、堆場容量、吊裝順序、模具使用情況等排產影響因素多，如生產能力、施工需求、堆場容量、吊裝順序、模具使用情況等l 生產訂單變動多，工

13、作人員日常工作負荷大生產訂單變動多，工作人員日常工作負荷大 l 手工排產難以手工排產難以精確精確控制與利用控制與利用各種各種資源，生產資源，生產進度難以嚴格把控進度難以嚴格把控 傳統的手工排產難點l 調整各工位的工作負荷，平均分配各工序的生產任務量調整各工位的工作負荷，平均分配各工序的生產任務量l 基于基于遺傳算法遺傳算法的的PCPC構件自動排產核心技術構件自動排產核心技術l 基于基于產生式規則產生式規則的日生產進度計劃安排的日生產進度計劃安排100100%生產生產任務任務堆場堆場容量容量項目項目需求需求物料物料需求需求生產生產能力能力設備設備情況情況人員人員配置配置制定第一級制定第一級生產計

14、劃生產計劃制定第二級制定第二級生產計劃生產計劃制定第三級制定第三級生產計劃生產計劃自動生成自動生成日進度計劃日進度計劃達成項目目標達成項目目標輸出設備需求輸出設備需求達成供貨目標達成供貨目標輸出資源需求輸出資源需求模臺布置模臺布置生產順序生產順序達成生產目標達成生產目標輸出模具需求輸出模具需求智能排產智能排產智能排產智能排產一級、二級、三級排產計劃l 按按年年/月月/周生成排產計劃周生成排產計劃l 按訂單按訂單/項目日期自動排產項目日期自動排產l 自動輸出模臺使用清單自動輸出模臺使用清單l 自動輸出模具使用清單自動輸出模具使用清單l 自動計算用料明細自動計算用料明細l 按多維度篩選按多維度篩選

15、PCPC構件構件智能排產智能排產l 按日生成排產計劃按日生成排產計劃l 按班次、包工隊制定排產計劃按班次、包工隊制定排產計劃l 考慮模臺、構件關系，考慮模臺、構件關系，基于基于遺遺傳算法傳算法自動排產自動排產l 考慮堆場、原材料、資源等因考慮堆場、原材料、資源等因素，素，基于基于產生式規則產生式規則自動排產自動排產落實到日進度排產計劃智能工藝分析智能工藝分析當前PC工藝面臨困難l 不同類型構件需要采用不同的生產工藝（如是否需要預應力等）不同類型構件需要采用不同的生產工藝（如是否需要預應力等）l PCPC構件不同工序質檢信息繁雜，且需要采用不同檢驗方法，人工規劃難免疏漏構件不同工序質檢信息繁雜，

16、且需要采用不同檢驗方法，人工規劃難免疏漏l 生產執行情況無法實時把控，容易引起質量事故與安全事故生產執行情況無法實時把控，容易引起質量事故與安全事故，帶來損失，帶來損失l 無法自動生成無法自動生成NCNC代碼，制約著數控設備的發展代碼，制約著數控設備的發展l 典型工藝庫：根據人員典型工藝庫：根據人員(包工隊包工隊)、生產設備、構件類型、設計要求等構建典型工藝庫、生產設備、構件類型、設計要求等構建典型工藝庫l 主動推送：自動識別構件類型并主動推送適合的典型工藝主動推送：自動識別構件類型并主動推送適合的典型工藝l 工藝自動生成：根據構件特征與模臺規格，自動計算構件擺放空間位置；自動輸出工藝自動生成

17、：根據構件特征與模臺規格，自動計算構件擺放空間位置；自動輸出NCNC代碼與物料代碼與物料信息。信息。智能工藝分析智能工藝分析PC構件工藝文件構件工藝文件PC構件工藝列表構件工藝列表NC自動生成自動生成PCPC構件工藝列表：提供典型工藝庫，構件工藝列表：提供典型工藝庫，并提供構件工藝概覽和檢索并提供構件工藝概覽和檢索PCPC構件工藝文件：提供構件工藝文件：提供PCPC構件工藝編構件工藝編制功能，或者根據典型工藝自動生成制功能，或者根據典型工藝自動生成PCPC構件工藝文件構件工藝文件，即工序簡圖、物料，即工序簡圖、物料BOMBOM、作業指導書、作業指導書、NCNC代碼代碼NCNC自動生成：自動生成

18、工藝所需自動生成：自動生成工藝所需NCNC代代碼，配合數控設備實現自動化生產碼，配合數控設備實現自動化生產生產數據生產數據智能管理系統智能管理系統l 設備監控信息看板：自動感知設備設備監控信息看板：自動感知設備的的運行數據運行數據、人員交互數據；對異常的、人員交互數據；對異常的設備數據及時提醒設備數據及時提醒。設備監控信息看板設備監控信息看板生產質量看板生產質量看板生產進度看板生產進度看板生產數據統一看板生產數據統一看板l 生產生產質量看板：監控質量看板：監控PCPC構件質量，并構件質量，并匯總各類質量信息，以提高效率、降匯總各類質量信息，以提高效率、降低成本，實現精益化生產低成本，實現精益化

19、生產。l 生產生產進度看板：直觀展示當前生產任進度看板：直觀展示當前生產任務，以及與目標差距，實時跟進，敦務，以及與目標差距，實時跟進，敦促按原計劃完成生產目標促按原計劃完成生產目標。l 生產數據統一看板：對一線的實時數生產數據統一看板：對一線的實時數據展示，方便對車間現場統一協調、據展示，方便對車間現場統一協調、管理，方便對突發情況及時決策。管理，方便對突發情況及時決策。堆場智能規劃堆場智能規劃堆場統一管理：根據堆場堆場統一管理：根據堆場區域、庫位、項目組成與區域、庫位、項目組成與發貨進度，自動統計堆場發貨進度，自動統計堆場信息。信息。堆場規劃：自動規劃構件堆場規劃：自動規劃構件堆放方案、自

20、動規劃堆放方案、自動規劃運輸運輸方案方案、快速獲取堆場全局、快速獲取堆場全局容量信息。容量信息。出入庫流程管理：實現構件出入庫流程管理：實現構件快速及時出入庫操作，提高快速及時出入庫操作，提高人員工作效率。人員工作效率。堆場統一管理堆場規劃出入庫流程管理l 工藝規劃：典型工藝數據、工藝數據、工藝規劃：典型工藝數據、工藝數據、NCNC代碼等。代碼等。l 特征庫：組成特征庫：組成PCPC構件的特征，如門、窗、線盒等。構件的特征，如門、窗、線盒等。l 手冊數據：制度、手冊數據：制度、PCPC構件深化方法、操作手冊等。構件深化方法、操作手冊等。l 模型數據：模型數據：PCPC構件構件CADCAD模型數

21、據。模型數據。l 決策規則：工藝決策規則、排產規則等。決策規則：工藝決策規則、排產規則等。l 資源數據：設備、模臺、模具、堆場等數據。資源數據：設備、模臺、模具、堆場等數據。資源數據決策規則模型數據手冊數據特征庫工藝規劃構件生產知識庫構件生產知識庫將生產、管理過程中產生的有效信息與知識總結并實現有序化，減少數據冗余，實現將生產、管理過程中產生的有效信息與知識總結并實現有序化，減少數據冗余，實現信息便利篩選、使用，用于指導生產活動與管理活動，實現組織機構的協調與高效溝通，實信息便利篩選、使用，用于指導生產活動與管理活動，實現組織機構的協調與高效溝通，實現知識流動、知識共享?，F知識流動、知識共享。

22、l 構建構建PCPC的全建筑過程視圖信息庫，打的全建筑過程視圖信息庫，打通設計、生產、運輸、吊裝等環節通設計、生產、運輸、吊裝等環節l 實現設計、生產同模型協同工作平臺實現設計、生產同模型協同工作平臺 ，保證設計信息準確及時，減輕溝通，保證設計信息準確及時，減輕溝通壓力壓力l 可視化管理，實現深度透明化工作環可視化管理，實現深度透明化工作環境，保證高效工作境，保證高效工作構件全生命周期管理構件全生命周期管理 設計院設計院PCPC構件工廠構件工廠PCPC構件運輸構件運輸PCPC構件現場吊裝構件現場吊裝破損等反饋破損等反饋返工、返修返工、返修反饋反饋反饋反饋依靠依靠PCPC構件唯一構件唯一IDID

23、，為其建立單一的、完整的、邏輯關聯的全建筑過程視圖信息庫，為其建立單一的、完整的、邏輯關聯的全建筑過程視圖信息庫，使其在規劃、設計、建造和運行維護全過程實現信息的充分共享、無損傳遞，為建筑全生命使其在規劃、設計、建造和運行維護全過程實現信息的充分共享、無損傳遞，為建筑全生命周期中的所有決策提供可靠的依據周期中的所有決策提供可靠的依據Part FourPC預制工廠生產與管理智能化案例1新大地生產線管理系統V1.0原始取得2015SR0793732新大地PC構件生產線遠程云監管平臺V2.1原始取得2018SR8917113PC構件生產線碼垛車遠程云監管軟件V2.0原始取得2018SR9153014

24、混凝土預制件蒸養窯自動碼垛控制軟件V1.0原始取得2015SR207606相關軟件登記證書相關軟件登記證書應用應用客戶客戶天津天津晉中晉中成都成都廣州廣州唐山唐山應用應用案例案例山西建投神龍建筑山西建投神龍建筑iPC_ERPiPC_ERP系統系統管理企業資源管理企業資源通過設備通過設備、通信與通信與終端產品終端產品，組建，組建物聯網環境，部署物聯網環境，部署iPC_ERPiPC_ERP系統、系統、iPC_MESiPC_MES系統與數據管理系統系統與數據管理系統iPC_MESiPC_MES系統系統制造執行系統制造執行系統數據管理數據管理系統系統現場數據采集現場數據采集應用應用案例案例中建（天津）

25、工業化建筑工程中建（天津）工業化建筑工程通過設備通過設備、通通信與信與終端產品終端產品，組建組建物聯網環物聯網環境，為智能化境，為智能化管理系統提供管理系統提供實時生產數據，實時生產數據，打造智慧工廠。打造智慧工廠。應用案例應用案例實現遠程監控系統、數據管理實現遠程監控系統、數據管理系統、系統、MESMES系統數據交換與共享系統數據交換與共享中電建（成都中電建（成都）數據管理數據管理系統系統iPC_MESiPC_MES系統系統遠程監控遠程監控系統系統應用應用案例案例l PCPC構件設計、生產、構件設計、生產、運輸全過程覆蓋運輸全過程覆蓋l 通過與財務系統、攪通過與財務系統、攪拌站系統、生產線系

26、拌站系統、生產線系統、地磅系統進行數統、地磅系統進行數據交換，實現數據共據交換，實現數據共享，提高工作效率享，提高工作效率l 實現工廠數據遠程實實現工廠數據遠程實時監控時監控天津合嘉金工天津合嘉金工100100%原料采購需求原料采購需求入庫構件清單入庫構件清單出庫成品清單出庫成品清單財務財務系統系統原料出入庫原料出入庫配合比庫配合比庫信息統計信息統計攪拌站攪拌站系統系統原料重量自動讀取原料重量自動讀取地磅地磅系統系統驅動系統驅動系統養護系統養護系統布料系統布料系統運輸系統運輸系統生產線生產線系統系統應用案例應用案例PCPC預制工廠預制工廠管理系統管理系統工程制圖深化設計工程制圖深化設計建筑構件

27、自動建筑構件自動拆分拆分預制預制CADCAD天津合嘉金工天津合嘉金工應用案例應用案例利用移動終端與移動互聯網，利用移動終端與移動互聯網，實現便捷出入庫與生產記錄實現便捷出入庫與生產記錄中控工作室中控工作室l 構件身份證，一件一碼，作為構件構件身份證，一件一碼，作為構件的唯一標識，在構件的全生命周期的唯一標識，在構件的全生命周期內存續。內存續。l 移動端可視化數據瀏覽展示，提供移動端可視化數據瀏覽展示，提供便捷查看操作便捷查看操作天津合嘉金工天津合嘉金工應用案例應用案例提升構件生產的信息化水平提升構件生產的信息化水平實現構件生產與實現構件生產與BIMBIM技術的無縫對接技術的無縫對接實現構件生產

28、的信息化、自動化實現構件生產的信息化、自動化構件全生命周期管理構件全生命周期管理從從“制造制造”到到“智智造造”結語結語 結語結語 河北新大地將持續河北新大地將持續 專注于專注于定制化、多類型預制構件生產系統的研發定制化、多類型預制構件生產系統的研發 專注于專注于成套數字化制造裝備的研制成套數字化制造裝備的研制 專注于專注于混凝土構件預制全過程的信息化混凝土構件預制全過程的信息化管理系統管理系統 及及關鍵生產環節的智能化決策系統的研發關鍵生產環節的智能化決策系統的研發 支撐支撐預制構件預制構件的高效自動化的高效自動化生產、生產、助力助力建筑產業現代化的發展建筑產業現代化的發展 實現實現PCPC預制工廠的智能化生產與管理預制工廠的智能化生產與管理謝謝 謝！謝！結語結語 致謝致謝制造精品制造精品設備設備 構筑構筑美好美好未未來來