裝配式建筑智能制造和智能建造的創新需求

渠天亮

(山西瀟河建筑產業有限公司 太原 030401)

1 建筑行業生產作業現狀分析

從國際建筑行業發展水準來看，我國建筑行業的發展水平的確處于不高的狀態，勞動密集型產業依然是其主要特點，很多農村剩余勞動力融入到實際的建筑工程中去，農民工成為建筑行業中人力資源的主流，其占比高達95%。在城市化進程加快的背景下，人口增長率會慢慢下降，人口老齡化的趨勢也在不斷加強，建筑行業勞動力資源的供需矛盾開始朝著日益激烈的方向發展。有專家對于江蘇省多個城市建筑農民工平均年齡進行樣本統計分析，發現平均年齡為44.73歲，其中45歲以上的建筑農民工占比高達49.5%。其中有超過三分之一的建筑農民工反饋如果有其他的工作，他們更加愿意轉行，而不是留在當前的建筑崗位上。在生產建造方式不斷變革，城市化持續性建設訴求不斷增加的背景下，裝配式建筑作業方式開始成為國家推崇的建筑模式，這可以引導我國建筑行業供給側結構性改革進入到更加理想的狀態，依靠更加機械化，更加自動化的技術來替代人工，確保更加多的年輕勞動力參與到實際建筑生產實踐中去。

2 基于PC工程智能制造需要面對的問題與創新訴求分析

2.1 PC智能工廠生產方式

對于裝配式建筑而言，工程化生產是其主要特點，也是至關重要的環節。從當前實際裝配式建筑實踐來看，其主要有兩種實現路徑：其一，固定方式。也就是說模具的位置是固定的，而作業人員，鋼筋和混凝土在各個模具之間進行流動，在此過程中使用比較多的有固定模臺工藝技術，預應力工藝技術等；其二，流水線方式，就是PC構件生產過程歸結成為很多的操作工位，從構件到工位，依照對應順序來進行流轉，其中可能使用的有半自動流水線，全自動流水線。詳細來講述，PC構件生產工藝可以歸結為：安裝模具環節—依照程序進行澆筑—趕平環節—預養環節—抹光環節—養護環節—拆模環節—起板入庫環節。

2.2 PC智能制造需要面對的問題

從上述智能制造的流程來看，其的確可以使得實際建筑生產運作模式發生徹底改變，但是要想達到理想的效果，還需要有著更加大的規模，這樣智能制造的發展也需要面對很多的問題，其集中反饋在：PC構件生產工藝處于十分復雜的狀態，并且標準化意識也不是很強；PC生產設備，鋼筋加工設備，攪拌設備，起重機設備之間的聯動性不是很強，彼此的工藝配合能力處于比較差的狀態，難以發揮整體協作機制的最大效能；生產設備自動化程度，信息化程度都處于不足的狀態，人工手動控制會消耗一定的人力資源；鋼筋生產的環節，單一鋼筋設備的簡單堆砌，還是需要大量的人力參與其中；當前國產的很多設備無論是從精準度角度來看，還是從可靠性角度來看，都不是很理想。上述提及到的諸多問題，如果不能夠得到很好的解決，就可能使得實際的智能制造處于相對低效率的狀態，也就難以體現出智能化的特點。

2.3 PC工廠智能制造創新需求的分析

PC工程智能制造創新需求問題的探討，可以找到實際智能制造的發展方向，可以以此為切入點，步入到更加理想的創新格局。詳細來講述，在此環節的創新需求集中反饋在：其一，PC構件生產線用擺模機器人和配套模具的研制，確保可以將其使用到構件生產制造中去，無論是機械結構的制造，還是傳動系統的制造，乃至是控制系統的指導，都可以展現出良好的控制精確度，擺模精確度，還可以高度開放，很容易進行兼容，繼而確保與人機之間的交互朝著更加理想的方向發展。依靠這樣的方式可以與專用模具實現匹配，繼而使得自動化水準得到更加快的提升；其二，實現鋼筋籠和模具一體化智能組裝設備的研發。在進入自動化的過程中，模具和鋼筋籠的識別過程，存儲過程，運輸過程，搬運過程都可以歸結起來，做好對應標記和存儲，這樣可以引導實際的組裝行為朝著更加準確化的方向進展。這樣就可以改變以往組裝安裝精確度不高的格局，使得自動標識和信息化建檔步入到更加理想的狀態[1]；其三，實現鋼筋籠自動綁扎或者焊接智能設備的研發。比如可以實現對應網片規格全過程自動生產的設備系統，能夠焊接或者綁扎對應鋼筋，有著比較好的直徑范圍，質量處于理想狀態的。在鋼筋網絡尺寸精確度控制方面，可以將其設定在預定的狀態；依照預埋件，窗戶，門口尺寸等因素，使得實際開孔朝著更加自動化的方向發展[2]。

3 裝配式智能建造面臨的問題與解決策略

3.1 裝配式智能建造面臨的問題分析

在自動化和智能化技術不斷運用到各個領域的過程中，發現在裝配式建筑環節的使用還是比較少的，相比較施工機械化和現澆結構而言，其優勢是很明顯的。但是不得不承認的是裝配式智能建造技術的發展，還有很長的道路要求，其存在的問題集中反饋在：一，構件吊裝設備的自動化和智能化程度比較低，并且精確度不是很理想[3]；二，灌漿設備是人工操作的，實際質量控制難度比較大；其三，臨時支撐系統的調整性比較差，精確度也處于嚴重不足的狀態；其四，很多工作都是以人工的方式來進行，也沒有對應的技術標準和規范來遵守，實際工作效率也容易陷入到比較低的狀態[4]。

3.2 裝配式智能建造問題的解決策略

裝配式智能建造中存在的問題，是當前急需要進行解決的問題，此時就需要將焦點放在技術應對上。詳細來講述，實際的解決策略集中反饋在：其一，關注PC構件智能抓取，智能安放，智能精準微調設備的研發上，確保這些設備可以與傳統的設備銜接起來，關注高精確度，適應性，自動測量性，自動調整性等功能，確保實際的調整時間得以縮減，使得安裝的適應性朝著更加理想的方向發展；其二，實現結構構件連接過程中，智能灌漿設備的研發，以上料參數，稱重計量參數，制漿注漿參數作為重要的依據，實現精細化規劃，精細化配漿，精細化注漿，自動化計量，自動化清洗，科學的數據交互等，這樣可以使得實際的灌漿施工步入到更加理想的狀態[5]；其三，實現現場構件吊裝智能設備的研發。作為大型構件，裝配式建筑現場主體結構吊裝，需要使用汽車吊或者塔式起重機設備，此時可以研發出對應的智能操控系統，確保對于實際設備的運行行為進行更加高精度的管理和控制，可以將PLC控制器使用進去。

4 結語

裝配式建筑智能制造和智能創造訴求，其從某種角度上就反饋出我國建筑工業化發展的要求。要正確看待這樣的發展趨勢，然后高度重視在此方面的智能制造技術，智能創造技術的發展和進步，增加研發投入，建立技術共享機制，確保實際的技術可以更好的服務于實際的建筑行業，繼而確保建筑工業化進入到一個全新的階段。