装配式建筑数字化PC工厂详解

装配式建筑数字化PC工厂详解2018年11月目录简介01住宅工业化PC工厂规划与工艺建设02PC工厂数字化工厂建设03PC工厂移动工厂构想0401简介简介随着各地方政府“发展装配式建筑实施意见”陆续发布，装配式建筑驶入快速发展的轨道。作为装配式建筑体系的重要环节，混凝土建筑部品预制化生产也进入新的发展时期。为了配合装配式建筑的健康发展，针对PC工厂的建设、工艺技术、产品生产和质量管理等方面进行装配式混凝土建筑PC工厂技术与管理讲解。数控落地镗铣床喷涂设备加工中心数控龙门铣1）设备设计技术；2）精密加工技术（包括冷加工、热加工）；3）在线设备综合维修技术；4）表面工程技术5）设备维修技术。02住宅工业化PC工厂规划与工艺建设标准化PC工厂基本概况PC工厂数字化工厂建设PC工厂移动工厂构想PC工厂相关设备介绍PC工厂辅件设备起重设备混凝土搅拌站钢筋加工设备机修设备其他设备生产线设备PC构件产品介绍PC预制叠合楼板PC预制内墙板PC预制外墙板PC预制异形件某项目标准化PC工厂基本概况厂房构成：•标准化厂房为4跨钢结构厂房。•项目建设主要包括：1个多功能构件构件生产车间（可生产叠合板、内外墙板）；1个异型构件生产车间（可生产阳台板、飘窗板、楼梯等）和钢筋加工车间；实验室；材料、成品等辅助储存区域；锅炉房、配电室等辅助设施；办公设施等。标准化PC工厂基本概况第1节建设标准化工厂的基本设计标准化PC工厂基本概况多功能构件构件生产车间：•多功能构件构件生产车间设计尺寸（参考）为：长100~150m，宽24m，行车起升高度不小于7-9m，钢结构厂房，地面硬化处理，硬化层不低于20mm厚。生产线振动系统工位及蒸养房工位地面需做地基处理。•多功能生产线采用循环流水步进方式进行生产，模台运行工位为双线并排布置，利用摆渡系统实现双线之间流水作业，蒸养房设在流水线的末端。•生产线按照模具清理、输送、布料、振捣、养护、脱模等生产工艺，采用自动/手动两种控制方式进行运作。•车间外侧设单独1.5立方搅拌站供应混凝土。异型构件生产车间：•异型构件生产车间设计尺寸为：长100~150m，宽2×24m的厂房内。行车起升高度不小于7m，钢结构厂房，硬化层处理。阳台、楼梯构件生产台座需特殊处理。•生产按照模具清理、布料、振捣、养护、脱模等工艺生产。标准化PC工厂基本概况实验室：•在办公楼的一层建立实验室，实现主要原材料及生产过程的检验与记录，实验室可实现对于诸如钢筋强度、混凝土强度等主控项目的自动测量和记录，不能人工干预，可实现每个构件关键数据的可追溯性。标准化PC工厂基本概况材料、成品等辅助储存区域：•材料储存区域主要用于钢材储存、砂石料储存、成品储存，分为三个场区，每个成品场配置16t天车一台。锅炉房、变配电室等辅助设施：•厂内建立锅炉房、变配电室等辅助设施，用于厂内供气、供暖、供电等。标准化PC工厂基本概况构件种类：•板类构件：包括外墙板、内墙板、叠合楼板、空调板等所有板楼构件。•异形构件：PCF板、楼梯、阳台、梁、柱等所有异形构件。标准化PC工厂基本概况设计生产能力：•多功能构件生产线车间：构件生产线运行节拍按照10分钟设计，每天两班生产，每班12h。根据生产组织和循环模具的数量，生产线的机械设计能达到连续2班并按300天工作日/年的要求。可以实现最高160余块叠合板或墙板的日产量，年产量可达48000余块。详细计算见表1。标准化PC工厂基本概况设计生产能力：•阳台构件采用台座法生产，车间内布置14个阳台构件生产台座，每天两班生产，每班12h，可以实现每天28块的日产量，年产量可达最大约8400余块。•楼梯构件采用台座法生产，车间内布置21个楼梯构件生产台座，每天两班生产，每班12h，可以实现每天42块的日产量，年产量可达最大约12600余块。标准化PC工厂基本概况设计生产能力：•配备一条叠合楼板专用自动化流水线，一条墙板生产线及一条固定模台生产线，构件厂年生产能力可达到15万立方米。标准化PC工厂基本概况人员需求：•满负荷生产所需人员约为200人左右。工厂建设周期：•一般为6-8个月。标准化PC工厂基本概况1.总平面设计必须执行国家的方针政策，按设计任务书进行。2.总平面设计必须以所在城市的总体规划、区域规划为依据，符合总体布局规划要求。3.如场地出入口位置、建筑体形、层数、高度、公建布置、绿化、环境等都应满足4.规划要求与周围环境协调统一。5.同时，建设项目内的道路、管网应与市政道路与管网合理衔接，以满足生产、方便生活。总平面设计应结合地形、地质、水文、气象等自然条件，依山就势，因地制宜。第2节PC工厂规划设计原则标准化PC工厂基本概况6、建筑物之间的距离应满足生产、防火、日照、通风、抗震及管线布置等各方面。7、结合地形，合理地进行用地范围内的建筑物、构筑物、道路及其他工程设施间的平面布置。第2节PC工厂规划设计原则标准化PC工厂基本概况地块尺寸：•项目所在地用于规划区域的尺寸，在规划过程中会直接影响整个厂区生产、物流及配套的布局，进一步影响预期产能。标准化PC工厂基本概况地块形状：•项目所在地用于规划的地块形状直接影响着各建筑物间的相对位置关系、合理的区域形状可使土地利用率最高，同时可为高效生产提供了各种便利条件。•两个厂区红线图内地域形状不同，将形成两种完全不同的规划风格。A类规划风格B类规划风格上述两个方案进行对比，在投入成本、物流规划以及工艺方案上左侧A类方案优势明显。比如:①车间与堆场共用起重机减少设备投入；②物料及成品输送通道更为顺畅。标准化PC工厂基本概况项目所在区域配套设施规划方案的影响：①水——生活用水、生产用水•生活用水：必须符合饮用水标准，多采用市政供水管网；•生产用水：混凝土搅拌用水、蒸汽用水、构件冲洗用水等。•混凝土搅拌用水必须对其化验符合搅拌用水标准，构件冲洗用水可处理后重复利用，因生产用水量较大，大多采用自打井，通过水源地泵审批即可使用。②电——办公、生活用电，生产用电一般PC厂用电总功率不低于800KVA，所以在建厂选址过程中应注意是否需要单独增容设线，此项对建设过程中实际操作及投资额均有影响。标准化PC工厂基本概况气——目前环保审批在项目立项及手续办理过程较为严谨，涉及锅炉项目，一般在燃烧介质上必须使用油或气等洁净能源，综合考虑，选用燃气锅炉较为合理。同时，燃气作为锅炉燃烧介质是目前政府推荐使用能源。•暖——办公及生活供暖、车间供暖，目前按相关政策要求，办公及生活供暖多采用联网集中供暖。车间是否采暖与生产相关，所以推荐使用蒸汽锅炉自供暖。标准化PC工厂基本概况PC工厂组织架构图标准化PC工厂基本概况•1、钢结构厂房；•2、成品堆场；•3、办公及生活配套设施；•4、锅炉房、搅拌站等生产配套设施；•5、园区综合管网；•6、成品展示区；PC工厂主要建设内容标准化PC工厂基本概况PC工厂主要建设方案宝业PC工厂项目平面图北京榆构河北基地PC工厂项目平面图标准化PC工厂基本概况03PC工厂数字化工厂建设榆构数字化工厂长期目标直观•营销利用三维生产可视化技术，对真实场景进行虚拟再现，丰富营销手段，实现直观营销。可辅助大型项目的招投标及关键生产过程展示。精确•规划搭建三维数字工厂，优化生产布局，测算企业产能，分析工位负荷，平衡资源配置，实现精确规划。可用于规划方案的敏捷度验证及工艺流程优化。智慧•生产利用数字工厂模型进行仿真分析，验证生产计划，优化生产管理，掌握生产过程，实现智慧生产。可用于制造企业生产计划验证及调度策略评估。标准•作业创建轻量化三维产品模型，通过程序设定，实现人机交互，形成电子技术手册，实现标准作业。可用于员工高效培训，核心生产工艺固化及关键生产技术传承。集成•协同对内，集成榆构ERP系统；对外，供应链协同，设计、生产、运输、施工、运维上下游深度整合，利用移动互联、物联网、云计算、大数据等技术，立足行业生态系统建立新型业务运作模式。PC工厂数字化工厂建设榆构数字化工厂数字化工厂框架PC工厂数字化工厂建设合作研发服务PC工厂数字化工厂建设合作研发服务榆构数字化工厂PC工厂数字化工厂建设合作研发服务榆构数字化工厂PC工厂数字化工厂建设合作研发服务PC工厂数字化工厂建设合作研发服务目标：1、基于整个供应链的业务流程最优、项目周期最短、成本最低、库存最小、资金周转最快；2、供应链中各企业价值最大化。供应链管理框架榆构数字化工厂PC工厂数字化工厂建设RFID芯片简介合作研发服务榆构数字化工厂手簿端程序：生产PC工厂数字化工厂建设服务器端程序：生产单位PC工厂数字化工厂建设数字化工厂一期建设将完成以下功能：•三维工厂及设备模型；•工厂产能及场地的优化；•设备和工厂的可视化；•数字化工厂对内ERP接口/对外供应链管理（设计/运输/施工）接口；•基于RFID生产过程管理；•构件生产质量过程管理。为配合客户数字化PC制品工厂建设，在整体解决方案中由宝钢工程提供数字化工厂系统一期开发和实施服务：数字化工厂基于RFID的生产管理：手持设备程序、服务器端程序硬件设备：包含韩国手持设备2台，RFID芯片1000片检测设备：美国天宝公司多功能检测仪1台，采用激光技术测量安装墙面、构件及地面的平整度技术服务：需求调研/定制开发/培训/项目实施榆构数字化工厂一期开发与实施PC工厂数字化工厂建设04PC工厂移动工厂构想固定式构件工厂特点：1）产能高（固定式工厂年产PC构件可达到5万方到15万方）；2）构件供应受到地域限制（最佳运输半径在150-200公里）；3）设备对场地要求高（固定厂房，行车起吊高度９米，重量10吨以上，必须进行基础施工）；4）有固定汽源和自有搅拌站；1、需求分析PC工厂移动工厂构想1、需求分析对于大型建筑区域，需求量大而且需求稳定，对于小型建筑区域，需求小而且不稳定，如何解决该类型项目PC构件供应？-----流动式预制构件生产线PC工厂移动工厂构想对移动式生产线需求：1）产能需求不大，需求不稳定（例如一个项目，需求量在2万立方以下）；2）场地要求低（简易厂房，简单硬化，起重设备要求低）；3）现场制作或短驳（现场制作或运输距离控制在10公里以内）；4）没有固定汽源和自有搅拌站；1、需求分析PC工厂移动工厂构想2、概念设计流动式预制构件产线概念：流动式构件产线采用8-10个集装箱装运产线的零部件项目在哪，即可通过集装箱运输产线至现场通过在施工现场的调试组装产线，进行构件的生产在生产过程中，集装箱又可作为构件养护仓PC工厂移动工厂构想2、概念设计流动式预制构件产线概念：场地：采用施工现场堆场或临近工地临时厂房模台：减少模台移动，采用自带激振器模台，使用新型材料减少模台重量，便于拼装养护：采用电加热养护，或小功率柴油锅炉养护吊运：采用叉车或汽车吊解决吊运问题PC工厂移动工厂构想3、效果评估流动式预制构件产线的优势不受地域限制，投资强度低机动灵活，组合方式多样，满足不同构建生产需求适用于小型工程项目及农村城镇化改造等123PC工厂移动工厂构想如果要降低构件的成本，必须从两方面入手：一是人工；二是模具。降低人工的手段是采用流水线生产，提高工作效率。降低模具的摊销成本可采用通用性模具。1、研发背景PC工厂生产线设备介绍预制构件自动化生产线是宝钢机械依托多年的设备设计和制造经验，并借助宝钢建筑、同济大学等领先研发成果，结合国内外相关设备先进技术，自主设计研发。具有性能稳定可靠，生产效率高，自动化程度高，操作维护简便，产品质量优异，节约场地，能源消耗低等特点。产线设计产能60000m³/年，产品品种包括叠合楼板、内外墙板、阳台板，预制楼梯等，质量优于《装配整体式住宅混凝土构件制作、施工及质量验收规程》标准。2、研发产品PC工厂生产线设备介绍2、研发产品预制构件自动化生产线布置图PC工厂生产线设备介绍PC工厂生产线设备介绍3、产线系统单元采用液压多闸门式布料控制采用星型轴定量布料可沿流水线方向多工位布料可采用横向或纵向布料方式设备简介布料宽度：35