搅拌站生产设计与绿色智能化

1?搅拌站智能化生产改造的背景

随着国家大力发展“新基建”战略决策推出，数字化、网络化、智能化、绿色化发展道路成为传统产业转型升级和高质量发展的重要途径。近年来围绕首都功能定位，北京启动实施了疏解整治促提升的专项工作，据统计在“十三五”期间北京累计退出一般制造企业2?100余家，疏解腾退市场、物流中心900余 个；在疏解首都功能过程中，总被污染诟病的搅拌站也在减少，仅2020年就拆除停产31个搅拌站。在这种情况下，必然要对搅拌站的生产方式、质量控制做出重大的改革，要想在传统生产方式与质量控制上提升效率，必须引入网络远程互联技术，实现生产、质量、线下、线上、实时动态管理跟踪的转变。

2?搅拌站智能化改造的意义

在混凝土的“下单–生产–运输–浇筑”过程中的信息化管理尤为重要。将网络远程互联技术应用到实际混凝土的下单、生产、运输、浇筑跟踪管理中 去，有利于加快企业的转型，调节生产进度，减少管理成本。

3?搅拌站智能化生产设计分析

3.1?传统企业整体信息化、自动化程度低

现有的传统生产，多数由人工控制完成，且各环节信息化水平参差不平，多数停留在传统的线下干预方式进行信息管理，实际操作过程做不到规范统一执行，存在一定的误差。导致生产开盘延时、分配不合理、现有的资源得不到合理的利用，整体生产水平程度偏离理论预想，严重阻碍了企业发展。

3.2?混凝土产业各组织之间协调困难

当前企业各部门之间信息资源得不到共享，生产模式滞后，现有的信息资源还存在虚假的延误。搅拌站智能化生产，需要1整套完整的线上管理系统支撑各个部门系统之间的协调工作，实现生产管理共享，信息资料追溯。

4?搅拌站智能化生产研究途径

通过“下单–生产–运输–浇筑”一体化智能改造，建立围绕搅拌站为核心针对施工方、材料商、租赁方的线上管理信息化系统。

4.1?智能化系统改造

作为线上自动信息化管理系统，承担着工地智能下单、罐车智能排号、物资智能派送、质量自动监控等功能，集审核、定位、监管于一体，同时具有可追溯性。智能化升级总体框架如图1所示。

图1?智能化升级总体框架

（1）通过手机App线上点单，所有操作全部线上操作，持续提升客户满意度，提高企业市场竞争 力。移动端送料系统如图2所示。

图2?移动端送料系统

（2）司机通过下载手机App，在每结束1次运输点击回站后，会在系统上出现1个相应的二维码，司机依次对准扫码口识别，系统会根据识别的顺序进行相应的排队，并在成功排队后投放到大屏幕上，也可在手机App上直接查看。避免司机等待疲劳，影响工作实效。同排队流程一样，系统会在司机到号的时候进行提醒，司机可根据二维码进行取票打灰，系统会直接关联搅拌机并在相应的搅拌机下面显示对应司机的车号。

（3）原材料进厂告别过去人工电话、上磅观察、手动称重、手动扣杂等系列人工操作，只需物资线上下单，系统会自动生产1个二维码推送到材料商手里，里面包括所需材料的全部信息，材料商根据搅拌站要求进行委派与运送，搅拌站可根据App实时监控原材料车辆信息，方便对生产进行合理安排，材料商司机也可通过App对搅拌站的原材料库存一目了然，根据二维码选择相应的吹灰口，自动识别对仓吹灰，实现吹灰“高效”“精准”“安全”的优势。移动端供料系统如图3所示。

图3?移动端供料系统

（4）完成质量自动监管，根据App实际发生的生产方量，对试块与进场原材料进行自动委托排序，并对试块与原材料对应的生产任务单关联，当发现不合格试块与不合格原材料，可通过系统对关联工地进行追踪统计，严格保证工程质量。

4.2?智能试验室

通过连接智能温湿控制、自动化抗压、抗渗、坍落度自动识别、报告自动生成，形成了1套完善的智能化技术质量管理体系。

（1）智能温湿度控制。通过红外感应将温湿度控制器与空调、加湿器（除湿机）连接，并设置相应的温度、湿度区间，以接近上限、下限为主，在每个对应的试验室安装温湿度传感器，把这些传感器连接到同一局域网上，并以网络连接的形式传送到显示屏上，在电视上清楚地记录与展示各原材试验室的温湿度，为试验环境过程节省了大量的人力，避免了人工读取温湿度数据监控不及时导致试验结果的不准确性。智能温湿度控制如图4所示。

图4?智能温湿度控制（计算机截 图）

（2）智能全自动抗压、抗渗。智能抗压、抗渗由二维码芯片、自动识别、压力机、机械臂、抗渗仪五部分组成，通过系统自动委托，生成试件编号，在做试块成型前通过手机App对二维码芯片进行扫码录入，根据试件编号选择对应的工程名称、浇筑部位、标号等级、龄期。并进行影像留存，必须由取样人与验证人两个人同时上传，操作成功后上传至App生成试块取样信息。在养护龄期达到要求时，把试块放到对应的位置，由机械臂进行自动夹取，在放入压力机之前，对二维码芯片进行扫码识别，通过扫码把二维码信息录入电脑，系统识别后会根据试件的强度等级，按照相关标准规范要求自动切换试验速率、自动加荷完成检验，同时试验数据实时上传生成报告。混凝土抗压全自动智能检测系统如图5所示。

图5?混凝土抗压全自动智能检测系统

（3）实时质量监控。在质检楼、罐车安装车载视频摄像头及显示器。通过对出站罐里混凝土状态视频观察分析，对应地把坍落度合适的视频储存在系统里，通过大数据手段把罐车口视频同自动筛选系统连接，分析罐车到场后混凝土的流速与状态，同系统里混凝土坍落度进行比对，发现有质量隐患以及达不到浇筑要求的时候进行预警，做到对混凝土出场质量的全程监控，可以形成视频追溯，为混凝土质量保驾 护航。

4.3?智能设备改造

（1）三位一体。中水系统、砂石分离机、厂区排水系统三位一体，生产过程产生的工业废水回收利用率达100?%。中水系统将雨水、部分生活用水等污水经过适当处理去除水中的泥沙、悬浮物、胶体、氧化剂，保证出水指标满足回用要求，经处理的中水可用到厕所冲洗、道路保洁、洗车以及砂石分离设备等，经测算在污水足量条件下，利用中水系统1?d处理污水，可满足全站60台罐车涮罐洗车；经过试验室前期对于泥浆水配合比的验证、适配、复试等检测工作，经过技术主任工程师审批后，再将搅拌均匀的浆水采取一定的技术措施用于低标号混凝土的搅拌，内部形成闭路循环，可以真正实现“三废”的零排放，根据测算，此系统实现渣土零排放，全年累计节约成本80余万元，实现降本增效，绿色发展；厂区排水循环形成闭合回路，三位一体，真正实现资源循环利用，零废物。

（2）智能洗轮机。整套设备采用PLC控制，红外线感应，车到即洗，车离即停，节约水量和降低电耗，设备采用全自动控制，无需人员值守，按照每天3?000?m3生产任务量，罐车与送料车每日接近300车次，相较于传统洗轮机，每辆车洗轮时间缩短30?s，提升生产效率。同时拥有完善的水处理系统，能够确保洗车水循环使用，节省了大量的水资源，据不完全统计，建恒站每年循环使用洗车水，累计节约成本20万元。

4.4?绿色改造

打破了传统站点建设受环境影响的评价，节省经济成本的同时，承担了较好的社会责任，通过绿色改造，不仅加深了全体员工的绿色环保意识，而且在提升混凝土质量的同时也获得了广大客户的认可。

（1）光伏发电。建筑光伏一体化发电项目，项目包含4台光伏设备。光伏发电是把太阳能转化为电能，不会产生噪声和废气，也不需要燃料，有效地杜绝了因为化石燃料的燃烧而产生的污染，并且太阳能取之不尽用之不竭，对环境“零污染”。光伏与建筑的结合，能够有效降低建筑用能，大力发展低碳、零碳建筑，对于节能减排、保护环境具有重要的现实意义。按照建恒站实际占地面积60亩测算，全部安装光伏发电后，可全部满足办公用电及其部分生产用电。

（2）燃油电动化。引进电动洒水车、电动扫地车、电动铲车“三辆车”。电动驱动零废气、零尾气、低噪音，实现零污染；传统铲车油耗、维修成本高，并且由于高能耗、高污染，每年还需面对相关政府部门检查、罚款的风险，而新能源铲车纯电动系统结构简单、免去更换机油、“三滤”等保养环节，维护保养大幅降低，综合经济效益凸显。每年节省约30万元成本；传统扫地车、洒水车油耗及维修成本每年4万元左右，而新能源电动洒水车、扫地车电费的成本是油费的1/10，并且维护简单，成本较低，经核算，每年节省油耗、维修成本约3万元。

5?结束语

搅拌站智能化生产打破了传统生产流程桎梏，全面实现生产智能化。首先要对企业性质和行业发展趋势进行深刻的认识，将环境、人员、设备及标准方法等进行收集、分析和管理，最大限度减少人为因素的干扰，采集数据、集成优化生产效率。伴随新一轮科技革命和产业变革持续推进以及日益竞争激烈的环境，搅拌站管理者必须高度重视和加强智能化体系的建设和研发，采取有力措施，逐步构建、优化、完善智能化生产系统，从而为企业长久发展奠定基础。