当前,由于云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、5G等信息技术的创新,互联网、移动互联网加速了与传统产业的渗透,使得信息化对经济发展的作用日益显现。近几年,信息消费促进了经济社会的新发展,中国制造正在迈向智能制造时代。
现代信息技术的不断革新,为基础设施建设行业的发展提供了新契机。如何借助这些技术实现管理水平及核心竞争力的提升?这个问题在业内已经进行了大量的理论探讨和项目实践,也都交出了各自的答卷。
但深究起来,这个问题恐怕是没有标准答案的。毕竟相较于标准化的制造业产品,建设工程是具有各自独特性的项目。因此,无论是有形的进度、成本、质量、绩效,还是无形的荣誉、奖项、创新课题,如何衡量创新技术领域的投入和产出,相信决策者心中自有一把尺子。
提升预制梁场效益的智慧模式
信息技术和智能制造如何在工程建设领域落地应用?从预制梁场的生产管理着眼,探讨预制梁场怎样才算有“智慧”。
相较于工民建领域近几年再次兴起的“装配式”风潮,桥梁建设行业多年来大量使用预制梁。根据梁片数量的不同,虽然预制梁场的规模不一,但其趋势始终是向着集中化、工厂化持续发展。目前建设项目普遍任务大、工期紧的现状,对预制梁场的生产、协调和管理提出了更大的挑战。
在传统梁板预制模式下,虽然逐渐普及了生产现场和管理模式的标准化,但是各道工序仍主要以人工作业为主。不仅生产效率难以得到进一步的提升,且质量把关、安全控制都仍需要投入大量的精力。这与前面提及的智能制造显然存在非常大的差距。
如何有效地提升预制梁场的效益?从对人为因素的不同处理方式上,可以将智慧梁场模式粗略地分为两种。
优化工艺流程
此种模式在于对传统人工作业方式进行根本性的改造,结合智能制造、物联网等相关技术,通过智能化、机械化、自动化的生产作业模式,将预制梁板转化为标准化的“产品”,将最为难以把控的“人”这一因素影响尽量降低。
自动化梁片生产——智能制造
梁片从钢筋数字化加工、模板自动化安装、混凝土远程生产输送,到自动化喷淋养护,均依靠物联网设备实现生产加工,人工仅存在于必要的生产和检测工序中。
1.钢筋自动化加工
先用BIM钢筋三维建模,将模型数据传输至数控系统,自动化机械进行加工成型,全程自动化控制,加工质量和加工精度都非常高,误差以毫米计,可以自由控制加工进度。
2.智能混凝土振捣
智能振捣机通过程序控制,自动完成振捣、前进、提升等动作。操作简单,并带有记忆功能,可追溯整个施工过程。实现了梁片浇筑振捣的自动化、智能化,避免了漏振、过振、错振现象。
3.拌和站自动化生产
通过控制软件实现混凝土的生产数据采集,全自动生产中控系统,可实现对原材料和配合比的监控预警,并实时记录生产数据信息。
4.自动液压模板
采用PLC控制模版,通过液压自动控制和红外线测距,实现外模自动纵横移、内模自动支拆模。
5.智能喷淋养护
可以设定自动养护时间间隔和时长,当设定为自动养护时,系统将根据梁体温度和环境温度,通过主机调节控制喷淋养护,并可以在电脑和APP上全程查看喷淋养护记录。
优化管控手段
这种模式的重点在于,通过提升管控手段和加速沟通协调,将预制梁场的作业流程变得更加紧凑,降低工艺流程外的时间耗损。同时,通过对现场核心数据和作业环境的监控,有效避免质量安全问题。
全方位智能监控——向管理要绩效
不同于前述斥巨资进行智能化工艺流程改造,中铁十四局莞番高速12标在衡量投入产出后,选择了与微柏软件合作,充分利用现有硬件设施和模式,发挥信息系统的集成优势,实现了所属各分部、梁场的协同化指挥、可视化监管,实时掌握生产进度与工程质量,有效地确保了施工现场的安全、可控。
1.智能终端进度控制
一线作业人员可以利用手机等智能终端APP进行“扫一扫”操作,扫描现场梁/台座二维码信息,快速进入工序生产管理界面,实现现场作业工序智能流转、工序检查可以在指尖上完成。通过智能终端在现场采集到的实际进度数据,与PC端规划的生产计划进行比对分析,保障梁片生产进度。
2.全面质量管控
针对现场已配备的智能化设备,集成“物联网+”应用,以数据传输的方式将生产过程中所涉及的原材料试验、钢筋加工、拌和站生产、智能张拉压浆、喷淋养护等过程进行同步采集与监控,实时监控过程质量情况。
3.现场安全保障
针对现场环境、人员、车辆、机械设备等运行情况,建立实时的智能预警安全管理模式。通过已配备的现场视频监控系统进行人脸识别,确定现场安全帽佩戴情况;通过电子围栏识别,对危险区域越界目标进行图像抓拍、现场预警。
4.项目统筹决策
通过运用大数据整合的能力,将管理者所关注的进度、质量、安全等核心数据进行筛选清洗与汇总统计。将深层挖掘到的信息,以“管理驾驶舱”和“BIM梁场”的形式进行全面展示,实时呈现整个预制梁场的总体生产情况,辅助进行分析决策。
在预制场生产监控大屏上,可以清晰地看到生产管理(进度/产值统计、工序问题统计、梁片工时/工序耗时对比等)、质安管理(原材/试块/成品检验情况、现场视频监控、安全违规识别等)、智能监测(张拉/压浆情况、张拉压浆合格率、养护喷淋数据与记录等)、拌和站(生产信息、合格率、产能统计、材料消耗、进场材料信息等)等所有相关信息。
结合需求 权衡效益产出
无论是“无人智造”的工艺流程改造,还是莞番高速“智能管控”的手段升级,都是当下创新科技在现场管理中的成功落地应用,都体现了智慧梁场的“智慧”。
对于“无人智造”体系而言,采用整套的物联网设备体系,造价十分昂贵,若不是大型工程的梁场配置,梁片的生产质量固然提升,但前期自动化设备的成本投入巨大,质量提升带来的效益很难平衡巨大的成本投入。所以超大型的梁场或是质量为主的项目,可以去搭建工业化制梁体系,大部分的工程项目的梁场并不推荐这种模式。
而在“智能监控”模式下,前期投入较小,只需要硬件设备做好数据采集配置,在软件解决方案协助下,便可搭建一整套梁场质量、成本、安全监控系统,及时预警生产过程出现的问题,保障梁片生产质量。相较于“无人智造”体系,“智能管控”体系成本更低,有更高的投入产出率,适用于大多数规模的梁场。
正如之前的分析,结合项目实际权衡效益产出,或许在工艺改造和管控升级两种模式下,折中调和、兼收并蓄才是“智慧”的中庸之道。
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知识点:预制梁场如何实现工艺改造和管控升级
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桥梁工程
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预制预应力高性能混凝土梁的挑战目前在预应力混凝土梁的制造中使用高性能混凝土(HPC),可以实现更大的跨越。通过增加梁间距,使上部结构变得更薄,提高经济效益。HPC还可以提高混凝土的耐久性和抗开裂能力,同时降低渗透性,减少由于收缩、徐变带来的影响。当然,预应力高性能混凝土梁在设计方面仍然面临不少新的挑战,包括制造、运输和架设过程。 最近,得益于大跨度预制预应力混凝土梁的标准发展,美国华盛顿州交通厅和其他桥梁的业主们,能够使用他们喜欢的建筑材料来提高桥梁的跨越能力。大跨度预制预应力混凝土梁不再需要支架施工,减少了现场施工作业和调度的困难,以及对水道环境的影响,并最大限度地减少了对公众出行造成的危害、延误和不便。
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只看楼主 我来说两句非常不错的资料,谢谢楼主分享。。。。
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不错的资料,谢谢分享。。。。
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