科技“模方” 智造好房

在“碳達峰”“碳中和”成為全球共識的當下，傳統能耗產業之一的建筑業在實現“雙碳”目標中扮演著至關重要的角色。為實現建筑業的可持續、高質量發展，傳統高耗能建筑行業需要大力推廣新型建造方式，隨著新型建筑工業化的推進，模塊化建筑“像造汽車一樣造房子”，廣泛應用于保障房、商品房、辦公樓、酒店、學校等建設，代表新一輪建筑業科技革命和產業變革方向的模塊化集成建筑成為行業發展熱點。

作為新型裝配式建筑形式之一，模塊化集成建筑能減少水、空氣和噪音污染，助力節約資源，保護環境。隨著模塊化集成建筑規模的進一步增長，工業生產系統也形成動態化和開放化的趨勢。與此同時，我國模塊化房屋的大規模發展和勞動力成本日益上升，勞動力短缺日益明顯，加之臨建建筑對快速部署的需求進一步提高。在這種背景下，建筑企業則更傾向于采用先進的智能化建筑器械進行建筑生產，以獲得可控性更好的建筑生產品質。

以中建科技模塊化集成房屋智能建造產線為例，其可實現大規模定制，個性化生產，可生產各種類型的模塊化產品，大量節約了鋼結構建筑工業化部品生產過程及施工過程中的勞動力成本，提高生產效率和產品質量，促進安全生產，降低事故率。

模塊化集成房屋智能建造產線利用機器人控制技術、視覺識別技術和智能傳感技術等自動化技術，并借助柔性化設計，滿足多種規格模塊化集成房屋共線生產，是一條包括角柱、頂框和底框鋼結構焊接和組裝的自動化柔性生產線，應用產線降低了勞動強度，減少了環境污染，提高了生產效率和產品質量。同時，憑借中建科技全自主研發的信息化技術，可以實現全線監控，產品質量信息收集，達到了高效、高質量的模塊化集成房屋智能生產。

面向智能建造的模塊化技術

模塊化集成房屋智能建造產線依托六軸機械臂的靈活性、穩定性及相關焊接工藝，將框架式鋼結構進行模塊化拆分焊接，實現化繁為簡的自動化生產。根據實際采購的成垛型材進行拆垛，利用CCD 視覺識別對不同方向、不同姿態的型材進行識別，利用抓取工具、翻轉結構，并設計專用物料架將型材碼垛成固定的姿態，以便于自動化產線后續工序的生產加工。實現全自動化的鋼結構自動化焊接、噴涂、組裝、蒙皮半自動化包邊、機器人自動打釘、機器人自動美縫、產線工業互聯網等多項關鍵工藝。

產線本身采用模塊化設計，分為焊接區、噴涂區、組裝區三大模塊，可以根據實際廠房的情況靈活部署。同時，集成了型材切割、自動拼焊、頂底框焊接、自動翻轉組裝等多個工序，可最大限度滿足模塊柔性化生產需求。此外，每個模塊內部也采用模塊化設計，便于快速部署，形成生產能力。基于產線大量使用智能機器人，可編程，柔性化程度高，同一條產線可生產不同功能的模塊，并且具有較高的標準化程度。

模塊化集成房屋智能建造產線配備EPR 企業資源管理系統與MES 制造執行系統，可實現作業人員、產品、生產工藝、設備等互聯互通，實時采集、調度生產信息。生產現場配備電子展版系統，可實時顯示生產信息、設備信息、人員信息等；現場安裝過程中利用PDA 掃描，可查詢產品全部信息，真正實現了車間管理可視化并可實時上傳數據庫，實現制造過程的數字化，達成了產品數據全生命周期可追溯。

對于傳統的模塊化集成房屋生產線而言，每條生產線之間是間斷、無序的，不利于物料和產品的周轉和高效利用，一定程度上限制了生產效率；同時還存在著設備維護保養不及時、產線生產狀態展示不直觀等數字化、信息化程度低的問題。模塊化集成房屋智能建造產線應用自動化的技術手段，厘清了單產線內部各工位工序的聯系、產線與產線之間的接口聯系，將四條產線進行重組融合，打造了高度智能化的流水線式柔性自動化生產線。

模塊化集成房屋智能建造產線基于智慧建造平臺，利用信息化技術，將產線與智慧建造平臺對接；研發產線云端監控技術，實現全線監控、產品質量信息收集，可視化掌控生產管理全環節。此外，通過智慧建造平臺實現生產調度管理等功能，促成設備基礎支撐平臺管理、平臺管理控制生產的互通，達成產線高效、高質量的智能生產。

“像搭積木一樣造房子”

模塊化集成房屋智能建造產線輸出形成的產品體系廣泛，涵蓋住宅、公寓、酒店、醫院、學校、軍營、鄉村別墅等各個可以應用于模塊化房屋產品類型。北京亦莊藍領公寓項目就是依托中建科技裝配式建筑智慧建造平臺，采用模塊化永久性建筑方式建設。

北京亦莊藍領公寓項目共9 層，高32 米，整體裝配率高達92%，抗震烈度八級，是北京市AAA 級超高裝配率模塊化示范工程，藍領公寓共為產業工人提供1810 間住房，其中1504 間為模塊化箱式房屋。項目以每個房間作為一個模塊單元，房間的機電、管線、家具、裝飾、幕墻等90%在工廠完成預制生產，運到現場直接吊裝，完成高效建造。

項目全面踐行中建科技“像造飛機一樣造房子”的智能建造理念，以智慧建造平臺為引擎，實現BIM一模到底、數據驅動質量全程追溯、5G 數字工地實時管控，賦能“設計-制造-裝配”一體化協同，通過設計、生產、運輸、吊裝等環節信息數據的傳遞和共享，實現了全過程的高效運營。

在標準化設計階段，采用基于BIM 的正向設計，通過建立統一模型、定位基準和命名規則，將不同專業各類族庫集成在方案設計中，自動實現標準化設計。并將數字設計模型上傳至平臺進行輕量化，指導后續生產、運輸、吊裝等各環節。

在工廠生產階段，通過編程，將基于BIM 的箱體模型信息轉化成模塊化智能產線設備識別的數據格式，自動導入生產設備，無需人工對加工信息進行整理和錄入生產設備。產線集成了型材切割、自動拼焊、頂/底框焊接、自動翻轉、總裝等多個工序，可最大限度滿足模塊柔性化生產需求。箱體模塊可在地軌鏈系統的牽引下，連續完成鋼結構的打砂、除銹、底/中/面三層油漆的噴涂與自動烘干，噴涂完成后，轉運至后續裝修車間，完成裝修作業。

平臺采用二維碼技術，在模塊出廠階段賦予每一個模塊唯一身份標識，通過移動端實時采集數據，進行模塊出廠、運輸物流、進場、吊裝、驗收等環節的可追溯信息管理。

在施工階段，實施了“人機料法環”等相關的智慧工地軟硬件系統，并依靠現場的5G 網絡傳輸以及中建科技自主研發的智慧工地數據中心，進行AI 無感考勤應用、掃描機器人進行三維激光掃描把控項目質量的應用、通過IOT 及監控技術監測塔吊防超載/防傾斜/防碰撞/防盲吊等安全生產應用。

模塊化的智能建造是未來城市新的綠色建造方式，不僅建造速度更快、精度和質量更高，而且具有高效節能的特點。項目在生產環節，與傳統PC/PS 構件制造模式相比，可以節約工期并減少用工；在施工環節，依托中建科技裝配式建筑智慧建造平臺和銜接箱體的BM 板連接技術，建造速度比傳統建造提升，大幅縮短投資周期，產生巨大的時間收益。此外，與傳統建造模式相比，還可減少垃圾排放，提高資源回收利用率，充分體現了模塊化建造綠色、低碳、環保的綜合效益。