【參觀游記】基于柔性生產方式的建廠思路——訪上海建工集團建筑構件產業化基地

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上海建工材料工程有限公司成立于1953年，是上海地區預拌混凝土、預制構件生產銷售龍頭企業。隨著上海裝配式建筑政策逐步出臺，上海建工材料工程有限公司為全面開展裝配式建筑做出了多方面努力，形成了一套適合自身業務發展的預制構件生產管理方式。與此同時，積極探索“產學研“道路，總結了一套針對不同預制構件生產企業需求定位的服務質量管理體系。為建筑工業化的發展做出卓越貢獻，為建筑施工企業轉型起到了行業模范帶頭作用。

2018年5月19日，作為《第八屆中國（國際）預制混凝土技術論壇》重要活動，“BIC亞洲國際建筑工業化展覽會”小編參觀了上海建工集團建筑構件產業化基地（貳號基地）及位于基地內的上海建工材料工程有限公司第一構件廠“柔性PC構件智能化生產線”。

天氣略有小雨，但絲毫不影響參觀者的熱情。來到坐落于上海浦東航興路43號的上海建工集團建筑構件產業化基地（貳號基地），小編被室外標準的預制構件展品、氣派的產業化基地展示中心、宏大的室外堆場、排列有序的PC構件、明亮整潔的生產車間以及個性化生產方式震撼到了！

一進大門，由上海建工材料工程有限公司第一構件廠生產的混凝土預制構件產品整齊有序地排列，有樓梯、疊合樓板、PCF板、梁、柱、剪力墻、飄窗等。

— 預制樓梯 —

此構件為預制板式樓梯，樓梯首踏步采用滑動鉸與現澆結構鏈接，尾踏步采用固定鉸與現澆結構鏈接，樓梯設置防滑槽、滴水線、并預埋鍍鋅欄桿埋件用于后期欄桿安裝。采用不同規格的螺栓套筒用于脫模、吊裝使用。

— 產業化基地展示中心 —

上海建工集團建筑構件產業化基地（貳號基地）展示中心全面展示了產業化基地為客戶從研發-設計-生產-運維等各環節提供的具體服務內容。全面展示了產業化基地在：建筑體系研發、咨詢設計、構件深化設計、建廠整體規劃、廠區布局、模具開發與銷售、生產線研發、基地運作、BIM技術應用、構件生產、構件質量管控等方面的綜合實力。配合多臺視頻講解，可以說是一個形象生動的裝配式建筑博物館。

上海建工材料工程有限公司第一構件廠占地170畝，生產加堆場150畝， 產能8萬m³，月平均產量6000m³，2018年4月超額完成7000m³，人均產量單人1m³/天，超過全國平均水平0.55m³/天近1倍。是上海地區單產最高的預制混凝土構件生產企業。令人驚訝的是如此高產的生產企業，并沒有采用眾多構件廠采用的自動化流水線，而是采用半自動的柔性生產方式。

— 柔性PC構件智能化生產線 —

接下來，“BIC亞洲國際建筑工業化展覽會“小編要重磅介紹一下由上海建工材料工程有限公司自主研發，獲得獨立知識產權的“柔性PC構件智能化生產線“。 2018年5月2日由國家知識產權局印發的《關于公布2017—2018年度重大經濟科技活動知識產權評議工程示范項目驗收結果的通知》（國知辦函協字〔2018〕226號）

“柔性PC構件智能化生產線二次創新知識產權評議工程示范項目”在該項目評選中被評為優+，并以第二名的成績位列前茅，排名第一位的是寬體客機評議項目。此重大經濟科技活動知識產權評議工程示范項目是由國家知識產權局負責立項和驗收。全國2017年度立項的重大經濟科技活動知識產權評議工程示范項目僅有12項， “柔性PC構件智能化生產線二次創新知識產權評議工程示范項目”是本次唯一的土木建筑業單位申報的項目。

該柔性PC構件生產線能在提高構件廠生產效率的同時，為異型構件的適應性生產以及減少投資等方面發揮重要的技術優勢。

在裝配式建筑行業：各地構件標準化程度低，設備投入巨大，行業發展需求不明朗的大背景下，上海建工材料工程有限公司對比多家國內外預制混凝土生產機械的優劣勢及性價比。結合市場需求和自身優勢，2016年，采用了德國索瑪Sommer公司（Sommer公司2014~2018連續參加BIC亞洲國際建筑工業化展覽會5年）的核心部件，二次創新。自主研發生產模臺，省去養護窯改由模臺蒸汽養護，模臺不移動布料機移動，開創性地創造了“雙向可擴展組合式長線臺座預制構件生產線”。

“可進可退“是此生產方式給小編留下的最深印象，流水線具有如下特點：

1、 點式布局，基于平板矩陣：橫向縱向雙向可擴展方式，每個模臺都可獨立運作，組合形式多樣，可根據業務發展需要隨時減少或擴展模臺數量

2、 PC智能化生產系統的柔性生產技術：隨時根據需求生產標準件或異形件，特別適合小批量生產不同規格的需求；

3、 可側翻臺模及熱臺模養護技術：替代養護窯，模臺集生產與養護于一體，混凝土澆筑后直接在模臺蒸汽養護；

4、 集成化無線數碼控制關鍵裝備技術：全部生產后臺遙控操作，可縱橫向自行移動組合模臺。

具有：投資少、可擴展性強、智能化水平高、適應性強和生產運維能耗低的優勢。

采用的主要智能化裝備如上圖：

圖1：生產軌道及振動側翻一體式養護固定模臺（自主研發生產）

圖2：縱橫向自行移動式清掃劃線脫模劑噴涂一體化集成裝置

圖3：中央行走平臺裝置

圖4：物料輸送平臺

圖5：橋式混凝土料罐

圖6：縱橫向自行移動式混凝土布料機

圖7：縱橫向自行移動式振動側翻裝置

圖8：旋翼式抹平裝置

圖9：蒸汽養護覆蓋裝置

基于固定模臺生產方式，結合流水線中高效的單元裝備，通過在軌道自行移動，使得這些裝備在固定模臺上進行工作，形成了一種全新的生產方式。

— 鋼筋及預埋件 —
— 縱橫向自行移動式混凝土布料機 —
— 單條流水線工位在6人左右 —
— 人工使混凝土均勻 —

“振動側翻一體化”模臺自帶振搗功能。布料后，工人用鏟子修整使得布料均勻，在詢問為何不采用“振搗棒”的問題時，負責人告訴我們：“工廠沒有任何電線，也沒有可插電充電的地方。省去任何不必要的易耗品和維護成本。”看來，只要生產標準化，傳統的鏟子也是振搗神器啊！

— “拉毛”工序 —

工人用掃帚手工拉毛。問起負責人，“過去使用釘耙，掃帚好用，拉毛深度好、成本低，按照產量來說一天一個工位就可滿足拉毛工序。”看來，并非自動化程度越高越好，很多小工具實用是第一的。

— 蒸汽養護裝置 —

現在讓小編重磅介紹一下此蒸養裝置，除了模臺底部的移動振動翻轉部件使用Sommer公司部件，上海建工材料工程有限公司自主生產研發的集混凝土生產與養護于一體的蒸汽養護模臺開創了一種全新的混凝土養護模式。

上海建工材料工程有限公司有超過半個世紀對于混凝土配方及生產技術的研究和應用。

混凝土就和人一樣，靜停-養護-發展的生命周期，有自身強度發展的時間和曲線。混凝土養護中一個重要指標是“齡期“即混凝土硬化的時間。不同品種的構件產品，不同的構件起吊強度所需的混凝土硬化齡期，混凝土摻料配比也是不同的。

既不可盲目減少混凝土硬化齡期達到構件起吊強度，也不可過度追求生產的高效。兩者都可能造成混凝土制品質量控制不合格，設備投入、生產維護能耗成本過高，入不敷出的境遇。

注意！注意！注意！

“BIC亞洲國際建筑工業化展覽會”小編深知眾多構件廠同仁求賢若渴，不遺余力邀請上海建工材料工程有限公司分享心得，以下為上海建工材料工程有限公司集眾人智慧，提煉出的工廠設計思路：

設計生產線節拍

上海建工材料工程有限公司在設計生產線節拍時，基于構件生產一個輪回12小時，一個模臺一天做2次的宗旨，確定混凝土硬化齡期，再確定生產線節拍。

早蒸養+混凝土配方

考慮傳統蒸養窯60°~80°高溫蒸養方式投入高能耗高，采用直接放置于固定模臺50°~60°進行原位養護溫度，滿足整個構件生產從模具準備~反吊出去一個輪回最多12小時的時間限制，早8:00-晚20:00；晚20:00-早8:00兩班，中間間隔30-60分鐘；6小時生產（模臺準備+布筋+布料），6小時養護的生產節拍。自主研發出：底模模板內腔蒸養技術。利用保溫膜覆蓋，底模模板蒸養的方式，蒸汽直接作用于混凝土表面，熱傳導代替空氣中的熱氣傳導，溫度由鋼模直接傳導到混凝土。慢慢滲透，混凝土吸收早強更加柔和。減少一期投入混凝土養護預算達50%~70%。對于減少設備投入、蒸養成本和能耗消耗方面，上海建工材料工程有限公司有其成熟豐富的經驗和獨到的見解。

12小時的硬指標

配方+時間+溫度是一個平衡的關系，也是一項技術。上海建工材料工程有限公司擁有一套適應性極強的預制混凝土核心配方和技術。早強，蒸養，混凝土配比是此養護方式的核心技術。介于早蒸養，混凝土配比讓混凝土早強。基于12小時生產節拍，構件品種和所需起吊強度，上海建工材料工程有限公司掌握了預制混凝土相比傳統混凝土生產方式更有可能降低成本的技術。技術本身不是靠成本實現，有沒有可能不增加成本反而降低成本？上海建工材料工程有限公司給出了肯定的答案。即使受限于設備投入，生產方式不夠柔和，也可以通過對人的管理，生產線設備配置，混凝土強度配比，生產線（鋼筋安裝、運輸方式等）合理安排生產節拍，精確到分鐘，才能保證全部模臺12小時出品一批合格的預制構件混凝土制品。這是各個環節合理有序配合的問題，更是上海建工材料工程有限公司獨有的一套經驗智慧。

結束語

上海建工建筑構件產業化基地和上海建工材料工程有限公司走在行業前端，秉持生產型企業務實嚴謹的作風，以市場為導向，不盲目跟風追求規模效應。在智能化生產線的開發、投產和應用過程中形成了適應進口裝備本土化的二次創新成果，這是創造性的進步。 為推動行業進步起到重要作用。

上海建工材料工程有限公司自主研發的“雙向可擴展組合式長線臺座預制構件生產線”的橫空出世起于自身業務發展需求，在應用過程中調整生產方式和節奏。總結提煉經驗智慧，逐步推廣到全國各地。不僅僅基于自身在混凝土特性研究、預算把控、生產節奏的合理控制；更在于一個基本的理論，即：尊重混凝土本身的生命周期和發展規律，合理的時間生產出合理優質的產品這一基本規律。

小編認為：在設計工廠的思路上，各地構件廠要根據各自PC產品定位，所生產的PC產品標準化程度、對機械及模具投資回報時限、廠區規模、產量進行估算、精進優化生產節拍。明確目標、不忘初心。不宜急功近利追求規模和形象工程，對未來市場的把握要根據業務特點和自身能力，放低期望值，可持續發展，最終落實到市場經濟中。