混凝土预制构件工厂智能制造创新需求

智能制造

国内PC构件生产设备从仿制德国设备开始,经历15年左右的发展,已经基本实现国产化,但是还存在诸多问题,主要集中在:PC构件生产工艺复杂,标准化程度低;PC生产设备、钢筋加工设备、混凝土搅拌设备和起重机械设备四大设备联动性差,设备功能配合工艺生产不足;生产设备自动化和信息化程度低,实际人工手动单步控制,关键工位存在大量人工作业等诸多问题,已经严重阻碍了我国混凝土预制构件的智能化建造。

混凝土预制构件工厂智能制造创新需求

( 1)研制PC构件生产线用摆模机器人及其配套模具。摆模机器人是工业机器人在PC构件生产制造行业的应用,包括机械结构、传动系统和控制系统三大部分。应保证其具有良好的控制精度,具有高度开放、兼容和易移植的控制系统及高效便捷的人机互动界面。配合专用模具,自动化实现PC生产线模具放置、固定、拆卸和回收等工作。

(2)研制钢筋笼和模具一体化智能组装设备。智能组装设备可自动化实现模具和钢筋笼的识别、存储、运输、搬运等功能,对模具和钢筋笼信息进行标记和存储,对模具和钢筋笼进行自动准确组装。解决钢筋笼、模具在搬运组装过程中中间环节多,安装精度差等问题,也有利于PC构件自动标识及信息化建档。

(3)研制钢筋笼自动绑扎或焊接智能设备。可按照导入的CAD网片规格进行全过程自动生产的智能设备;焊接或者绑扎的钢筋直径范围广,质量可靠;钢筋网络尺寸精确要高,在± 10mm范围内;可根据预埋件、窗户、门口尺寸,自动按照预留尺寸开孔;具有互联网和通信接口,可方便技术人员通过互联网远程诊断/故障排除。

(4)研发复杂预制构件混凝土数字化智能精确布料技术。研究混凝土布料关键工艺、智能化布料设备,使得能够智能控制布料机阀门开关,运行和布料速度,自动化精确浇筑混凝土;可适应不同塌落度混凝土,下料量可控,落料均匀,噪音小,振动多维高效;可便捷高效自动清理料斗内剩余物料,防止在料仓内凝结。

(5)研制预制构件成品专用运输设备。研发配备托盘的PC构件专用运输车辆,托盘在堆场放置,车辆自装卸,无需吊装;可运输超高构件,避免道路限高限宽制约;满足车辆在复杂工况和任意载荷的减震需求,减少构件在运输过程中颠簸损坏;可根据路况智能调整托盘离地高度;配备防爆保护装置,避免托盘坠地,损坏构件。

(6)研发基于BIM的工厂信息化管理系统。信息化系统以MES(制造企业生产过程执行系统)为主,涉及ERP(企业资源计划)、WMS(仓库管理系统)部分功能,为PC构件工厂提供数字化工厂解决方案。涵盖从构件深化设计、原料采购到成品发货整个生产过程管理,打通上下游的业务流和信息流。