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一、上海地区装配式建筑预制构件生产现状调查
1上海地区装配式建筑预制构件厂总体概况
随着装配式建筑项目的推进，上海地区预制构件产能持续增加，上海市装配式建筑预制构件产能提升较快。随着项目大规模落地，行业单位信心大幅提振，并主动加快转型发展步伐，不少企业成立了装配式建筑研发中心。产能从 2014 年底满足 180万平方米的装配式建筑构件需求，提升至 2015 年底近 500 万平方米，2016 底产能突破 1200 万平方米。
截至 2017 年 6 月，已登记备案企业共 52 家，其中本地企业 29 家，占总数的 56%，外地企业 23 家，占总数的 44%，其中江苏省企业 13 家，占总数的 25%，浙江省企业 10 家，占总数的 19%. 预制构件产能基本能够满足本市在建项目需求。
在装配式预制构件辅材（套筒、灌浆料、连接件）方面，截至 2016 年，上海市套筒、灌浆料、连接件企业共计 20 家。其中本市套筒企业 3 家、灌浆料企业 3 家、连接件企业 2 家。外省市进沪套筒企业 8 家、灌浆料企业 5 家、连接件企业 9 家。图 2、图 3 分别为上海市备案预制构件本地企业和外地企业分布平面图。
二、上海地区装配式预制构件企业生产主要问题和分析
课题组针对上海地区装配式预制构件企业的生产运营和存在的主要问题等情况进行了调研，调研方式包括现场走访和参加调研研讨会等形式。研究内容主要包括如下几点：
1、构件标准化程度差导致瞬时产能不足
目前上海地区的预制构件生产企业总体设计产能和实际产能存在较大的偏差，据不完全统计，2016 年上海地区完成预制混凝土装配式建筑500~600 万平米，共生产预制构件约50 万立方米左右。
根据上海市构件质量协会统计的 2017 年 6 月份数据，上海地区备案的预制构件工厂设计产能为 280 万立方米，实际产能约 150万立方米，实际工程提供的构件数量仅达到实际产能的三分之一。
通过走访调研，除了预制构件生产过程的周期和不同项目衔接的原因外，目前装配式建筑存在的标准化程度低导致瞬时产能不足是主要的问题。
目前上海地区预制构件的项目主要是住宅，包括保障性住宅和商品住宅，主要采用预制装配整体式剪力墙结构，预制构件包括套筒连接的预制剪力墙、叠合楼板、预制阳台、预制凸窗和预制楼梯等构件。
由于商品住宅的房型多变和方案阶段没有考虑标准化和模块化设计因素等原因，大部分的预制构件生产按照业主提供的深化设计图纸，进行按图订单加工。由于标准化程度低，构件的生产流水节拍很难控制，例如图 10 中的商品住宅的预制凸窗构件，加工难度大，单个预制构件方量不足 1 立方，且无法叠加堆放，占堆放场地的空间。
另外，由于预制构件厂生产过程中根据项目进度按层提供构件，各种类型的预制构件在工厂同时生产，大大限制了构件生产进度和产能，诸多原因导致上海地区预制构件厂总数达到 52 家，设计产能数据表面上可以满足市场需求，但确仍然出现构件生产供不应求的状况。
2、生产流水线应用程度低存在
大量手工制作PC 构件流水线方式可分为固定台座法、长线台座法和机组流水线法。固定台座法（又称固定台膜法）的主要特征：加工对象位置相对固定而操作人员按不同工种依次在各工位上操作，产品适应性强，加工工艺灵活但效率较低。机组流水线法通过模具在生产线上循环流动，机器和工人固定不同产品的生产工序之间互不影响，流水相对灵活，对产品的适应性较强，但投入成本高。
根据预制构件质量协会 2017 年6 月统计的数据，目前上海地区已登记备案备案企业共 52 家，其中本地企业 29 家，占总数的 56%，外地企业 23 家，占总数的 44%，其中江苏省企业 13 家，占总数的 25%，浙江省企业 10 家，占总数的 19%。上海地区本地企业不完全统计有 10 多条国产和进口预制构件流水线，进口流水线，例如上海城建住总引进的芬兰Elematic 全自动流水线、宝业青浦基地引进德国的 Vollert 双面叠合剪力墙全自动流水线和建工航头第一构件厂引进的德国 Sommor 半自动流水线等。
国产流水线包括上海中建航的河北新大地国产预制构件流水线和宝业青浦基地的三一重工国产预制构件流水线，其余大部分企业采用固定模台方式进行预制构件生产。如图 11 所示。
流水线生产方式适合于标准化程度较高的叠合楼板等预制构件，固定流水节拍的控制，实现预制构件的工厂化流水生产，但对于预制阳台、预制和预制楼梯等异性构件，考虑流水线设备净空高度、剪力墙侧边钢筋出筋等原因，无法采用流水线生产工艺。目前的预制构件生产企业的工人主要为传统建筑行业施工工人，对于流水线设备电脑操作和流水线生产的产业工人能力尚有一定的差距。
多种原因导致装配式建筑构件生产过程中的流水线应用程度差，存在大量的固定模台生产的现象。采用固定模台生产，将传统的现场施工方法异地建造，在工厂进行预制构件的边模固定、钢筋绑扎、预埋件安装、混凝土浇筑和养护拆模等工序，解决了现场湿作业的问题，但模台施工需要大量的劳动力，成为目前装配式建筑构件生产的现状。
3、信息化程度低堆场仓储物流混乱
根据上海市预制构件的相关主管部门要求，在上海地区的装配式建筑强化构件生产的事中事后管理。要求建设单位向生产企业派驻监理，部品构件必须实施首件试拼装。同时，行业协会完善质保体系，实行构件生产企业登记管理制度，记录预制构件产品流向，确保装配式建筑全生命周期质量可追溯。
上海地区装配式建筑项目存在构件种类多，数量多，参与单位多等问题，在设计、生产和施工环节管理难度大，采用信息化管理平台存在技术需求。目前装配式预制构件厂的堆场管理，信息化程度较低，基本采用传统的纸质管理模式。效率较差，且仓储物流较为混乱。
根据上海地区对预制装配式建筑的 BIM 技术应用要求，建议基于 BIM 的预制构件式建筑的规划、设计、加工、运输、施工、运维全生命周期管理平台，采用RFID 技术对 PC 构件进行物流跟踪管理，解决物流管理混乱和构件的问题。
4、施工现场工期滞后导致堆场构件堆满
目前上海地区装配式建筑项目数量呈现翻倍增加，仅 2016 年，上海市房屋新开工面积 2840.95 万平方米，新开工装配式建筑项目面积1623.02 万平方米，占房屋新开工面积的 57.13%。其中装配式混凝土建筑1511.75 万平方米。上海各区县装配式混凝土建筑项目增加迅速。但和传统的现浇混凝土结构施工管理不同，装配式建筑对现场管理能力，特别是进度控制能力要求很高。
根据课题组调研结果，超过半数的预制装配式构件厂出现由于施工现场工期滞后导致的堆场构件堆满。目前装配式建筑预制构件的生产安排根据现场施工进度，常规的流程：在收到业主确认的预制装配式构件深化图纸后一个半月时间，提供第一批预制构件。主要构件生产工作包括：根据深化图纸进行构件钢模的模具图纸设计和模具加工生产，周期约为一个月，预制构件厂在模具加工的同时，展钢筋原材料、预埋件和砂石水泥等材料的采购，收到模具后两周时间进行第一批构件的生产。
目前由于施工现场地下工程和现场等原因，主体结构施工进度和计划进度产生偏差。例如在上海浦砾珐住宅有限公司的中建七局马桥项目，原计划于 2017 年 6 月 15 日提供首批构件，但由于现场施工进度延迟到2017 年 8 月 30 日，导致工厂现场构件堆满堆场，大大限制了构件的实际产能。
三、监督流程研究和改进措施
培养掌握技术的产业工人
建筑企业加速培养适应产业现代化发展需要的专业技术管理人才，同时开展 PC 装配工人培训，将现场操作农民工转型成为高素质的产业工人，是实现建筑工业化质量的重要保证。加快研究适合建筑工业化的用工管理制度，建立产业化技术工种分类，形成规模化、专业化的建筑产业工人队伍。
完善应用教育培训体系，大力培育建筑工业化产业工人，通过职业培训机构和企业实训基地培养具备相关职业技术工人，为产业工人队伍建设提供保障。加快研究适合装配式建筑的用工管理制度，建立产业化技术工种分类，形成规模化、专业化的建筑产业工人队伍。
生产流水线的研发和本土化改造
鼓励企业自主研发工业化制造装备和生产流水线，对国外引进的生产流水线进行本土化改造，以适应本市建筑工业化发展的特点和需要。加快发展建筑工业化构件生产专用配套的新装备、新材料和新工艺。重点研发推广先进适用的工业化生产成套装备，包括预制构件生产流水线、钢筋加工自动化成型设备、组合式模具、预制构件运输设备等。
加强工业化建筑专用配套部品及材料研发应用，包括预埋件、连接件、连接材料、门窗、外墙防水材料等。加强预制工艺的研究，推广预制部品饰面一次反打成型、门窗预埋、夹心保温墙板成型、饰面混凝土技术等工艺，进一步探索可再生资源利用和光伏一体化在预制构件中应用。
实现建筑构件生产管理信息化
在预制构件生产企业推广 BIM 技术，利用信息模型进行模具设计、钢筋网片、骨架的制作和加工，提高构件制造精度。鼓励使用 ERP（企业资源计划）管理系统，优化生产控制、库存控制及物流、采购、分销管理，提升构件生产企业绩效。将工厂生产管理与二维码技术、RFID（无线射频识别）芯片等技术相结合，实现预制构件生产、安装、维护全过程质量目标的可查、可追溯。探索三维激光扫描测绘技术在部品质量控制中的应用。
加强预制部品构件质量管理
修订发布《上海市建设工程材料使用监督管理规定》，将预制构件生产、销售纳入制度管理。支持行业协会对部品构件生产企业及其产品进行备案，对产品流向进行登记，鼓励行业协会开展自律管理，定期实施企业和产品抽查。加强构件生产过程的动态监管，以项目为单位，建立构件生产厂派驻监理制度，严格实行第三方检测制度，确保部品、构件质量受控。
建立构件生产企业诚信管理机制，采取激励和失信奖惩措施，公开预制构件生产厂诚信信息，实现社会监督，营造“一处失信、处处受制”的信用环境。
