基于柔性生产方式的建厂思路——访上海建工集团建筑构件产业化基地

上海建工材料工程有限公司成立于1953年，是上海地区预拌混凝土、预制构件生产销售龙头企业。随着上海装配式建筑政策逐步出台，上海建工材料工程有限公司为全面开展装配式建筑做出了多方面努力，形成了一套适合自身业务发展的预制构件生产管理方式。与此同时，积极探索“产学研“道路，总结了一套针对不同预制构件生产企业需求定位的服务质量管理体系。为建筑工业化的发展做出卓越贡献，为建筑施工企业转型起到了行业模范带头作用。

2018年5月19日，作为《第八届中国（国际）预制混凝土技术论坛》重要活动，“BIC亚洲国际建筑工业化展览会”小编参观了上海建工集团建筑构件产业化基地（贰号基地）及位于基地内的上海建工材料工程有限公司第一构件厂“柔性PC构件智能化生产线”。

天气略有小雨，但丝毫不影响参观者的热情。来到坐落于上海浦东航兴路43号的上海建工集团建筑构件产业化基地（贰号基地），小编被室外标准的预制构件展品、气派的产业化基地展示中心、宏大的室外堆场、排列有序的PC构件、明亮整洁的生产车间以及个性化生产方式震撼到了！

一进大门，由上海建工材料工程有限公司第一构件厂生产的混凝土预制构件产品整齐有序地排列，有楼梯、叠合楼板、PCF板、梁、柱、剪力墙、飘窗等。

—   预制楼梯    —

此构件为预制板式楼梯，楼梯首踏步采用滑动铰与现浇结构链接，尾踏步采用固定铰与现浇结构链接，楼梯设置防滑槽、滴水线、并预埋镀锌栏杆埋件用于后期栏杆安装。采用不同规格的螺栓套筒用于脱模、吊装使用。

—   产业化基地展示中心    —

上海建工集团建筑构件产业化基地（贰号基地）展示中心全面展示了产业化基地为客户从研发-设计-生产-运维等各环节提供的具体服务内容。全面展示了产业化基地在：建筑体系研发、咨询设计、构件深化设计、建厂整体规划、厂区布局、模具开发与销售、生产线研发、基地运作、BIM技术应用、构件生产、构件质量管控等方面的综合实力。配合多台视频讲解，可以说是一个形象生动的装配式建筑博物馆。

上海建工材料工程有限公司第一构件厂占地170亩，生产加堆场150亩， 产能8万m³，月平均产量6000m³，2018年4月超额完成7000m³，人均产量单人1m³/天，超过全国平均水平0.55m³/天近1倍。是上海地区单产最高的预制混凝土构件生产企业。令人惊讶的是如此高产的生产企业，并没有采用众多构件厂采用的自动化流水线，而是采用半自动的柔性生产方式。

—   柔性PC构件智能化生产线    —

接下来，“BIC亚洲国际建筑工业化展览会“小编要重磅介绍一下由上海建工材料工程有限公司自主研发，获得独立知识产权的“柔性PC构件智能化生产线“。 2018年5月2日由国家知识产权局印发的《关于公布2017—2018年度重大经济科技活动知识产权评议工程示范项目验收结果的通知》（国知办函协字〔2018〕226号）

“柔性PC构件智能化生产线二次创新知识产权评议工程示范项目”在该项目评选中被评为优+，并以第二名的成绩位列前茅，排名第一位的是宽体客机评议项目。此重大经济科技活动知识产权评议工程示范项目是由国家知识产权局负责立项和验收。全国2017年度立项的重大经济科技活动知识产权评议工程示范项目仅有12项， “柔性PC构件智能化生产线二次创新知识产权评议工程示范项目”是本次唯一的土木建筑业单位申报的项目。

该柔性PC构件生产线能在提高构件厂生产效率的同时，为异型构件的适应性生产以及减少投资等方面发挥重要的技术优势。

在装配式建筑行业：各地构件标准化程度低，设备投入巨大，行业发展需求不明朗的大背景下，上海建工材料工程有限公司对比多家国内外预制混凝土生产机械的优劣势及性价比。结合市场需求和自身优势，2016年，采用了德国索玛Sommer公司（Sommer公司2014~2018连续参加BIC亚洲国际建筑工业化展览会5年）的核心部件，二次创新。自主研发生产模台，省去养护窑改由模台蒸汽养护，模台不移动布料机移动，开创性地创造了“双向可扩展组合式长线台座预制构件生产线”。

“可进可退“是此生产方式给小编留下的最深印象，流水线具有如下特点：  

1、 点式布局，基于平板矩阵：横向纵向双向可扩展方式，每个模台都可独立运作，组合形式多样，可根据业务发展需要随时减少或扩展模台数量

2、 PC智能化生产系统的柔性生产技术：随时根据需求生产标准件或异形件，特别适合小批量生产不同规格的需求；

3、 可侧翻台模及热台模养护技术：替代养护窑，模台集生产与养护于一体，混凝土浇筑后直接在模台蒸汽养护；

4、 集成化无线数码控制关键装备技术：全部生产后台遥控操作，可纵横向自行移动组合模台。

具有：投资少、可扩展性强、智能化水平高、适应性强和生产运维能耗低的优势。

采用的主要智能化装备如上图：

图1：生产轨道及振动侧翻一体式养护固定模台（自主研发生产）

图2：纵横向自行移动式清扫划线脱模剂喷涂一体化集成装置

图3：中央行走平台装置

图4：物料输送平台

图5：桥式混凝土料罐

图6：纵横向自行移动式混凝土布料机

图7：纵横向自行移动式振动侧翻装置

图8：旋翼式抹平装置

图9：蒸汽养护覆盖装置

基于固定模台生产方式，结合流水线中高效的单元装备，通过在轨道自行移动，使得这些装备在固定模台上进行工作，形成了一种全新的生产方式。

—   钢筋及预埋件    —

—   纵横向自行移动式混凝土布料机    —

—   单条流水线工位在6人左右  —

—   人工使混凝土均匀   —

“振动侧翻一体化”模台自带振捣功能。布料后，工人用铲子修整使得布料均匀，在询问为何不采用“振捣棒”的问题时，负责人告诉我们：“工厂没有任何电线，也没有可插电充电的地方。省去任何不必要的易耗品和维护成本。”看来，只要生产标准化，传统的铲子也是振捣神器啊！

—   “拉毛”工序    —

工人用扫帚手工拉毛。问起负责人，“过去使用钉耙，扫帚好用，拉毛深度好、成本低，按照产量来说一天一个工位就可满足拉毛工序。”看来，并非自动化程度越高越好，很多小工具实用是第一的。

—   蒸汽养护装置    —

现在让小编重磅介绍一下此蒸养装置，除了模台底部的移动振动翻转部件使用Sommer公司部件，上海建工材料工程有限公司自主生产研发的集混凝土生产与养护于一体的蒸汽养护模台开创了一种全新的混凝土养护模式。

上海建工材料工程有限公司有超过半个世纪对于混凝土配方及生产技术的研究和应用。

混凝土就和人一样，静停-养护-发展的生命周期，有自身强度发展的时间和曲线。混凝土养护中一个重要指标是“龄期“即混凝土硬化的时间。不同品种的构件产品，不同的构件起吊强度所需的混凝土硬化龄期，混凝土掺料配比也是不同的。

既不可盲目减少混凝土硬化龄期达到构件起吊强度，也不可过度追求生产的高效。两者都可能造成混凝土制品质量控制不合格，设备投入、生产维护能耗成本过高，入不敷出的境遇。

注意！注意！注意！

“BIC亚洲国际建筑工业化展览会”小编深知众多构件厂同仁求贤若渴，不遗余力邀请上海建工材料工程有限公司分享心得，以下为上海建工材料工程有限公司集众人智慧，提炼出的工厂设计思路：

设计生产线节拍

上海建工材料工程有限公司在设计生产线节拍时，基于构件生产一个轮回12小时，一个模台一天做2次的宗旨，确定混凝土硬化龄期，再确定生产线节拍。

早蒸养+混凝土配方

考虑传统蒸养窑60°~80°高温蒸养方式投入高能耗高，采用直接放置于固定模台50°~60°进行原位养护温度，满足整个构件生产从模具准备~反吊出去一个轮回最多12小时的时间限制，早8:00-晚20:00；晚20:00-早8:00两班，中间间隔30-60分钟；6小时生产（模台准备+布筋+布料），6小时养护的生产节拍。自主研发出：底模模板内腔蒸养技术。利用保温膜覆盖，底模模板蒸养的方式，蒸汽直接作用于混凝土表面，热传导代替空气中的热气传导，温度由钢模直接传导到混凝土。慢慢渗透，混凝土吸收早强更加柔和。减少一期投入混凝土养护预算达50%~70%。对于减少设备投入、蒸养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丰富的经验和独到的见解。

12小时的硬指标

配方+时间+温度是一个平衡的关系，也是一项技术。上海建工材料工程有限公司拥有一套适应性极强的预制混凝土核心配方和技术。早强，蒸养，混凝土配比是此养护方式的核心技术。介于早蒸养，混凝土配比让混凝土早强。基于12小时生产节拍，构件品种和所需起吊强度，上海建工材料工程有限公司掌握了预制混凝土相比传统混凝土生产方式更有可能降低成本的技术。技术本身不是靠成本实现，有没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给出了肯定的答案。即使受限于设备投入，生产方式不够柔和，也可以通过对人的管理，生产线设备配置，混凝土强度配比，生产线（钢筋安装、运输方式等）合理安排生产节拍，精确到分钟，才能保证全部模台12小时出品一批合格的预制构件混凝土制品。这是各个环节合理有序配合的问题，更是上海建工材料工程有限公司独有的一套经验智慧。

结束语

上海建工建筑构件产业化基地和上海建工材料工程有限公司走在行业前端，秉持生产型企业务实严谨的作风，以市场为导向，不盲目跟风追求规模效应。在智能化生产线的开发、投产和应用过程中形成了适应进口装备本土化的二次创新成果，这是创造性的进步。 为推动行业进步起到重要作用。

上海建工材料工程有限公司自主研发的“双向可扩展组合式长线台座预制构件生产线”的横空出世起于自身业务发展需求，在应用过程中调整生产方式和节奏。总结提炼经验智慧，逐步推广到全国各地。不仅仅基于自身在混凝土特性研究、预算把控、生产节奏的合理控制；更在于一个基本的理论，即：

尊重混凝土本身的生命周期和发展规律，合理的时间生产出合理优质的产品这一基本规律。

小编认为：在设计工厂的思路上，各地构件厂要根据各自PC产品定位，所生产的PC产品标准化程度、对机械及模具投资回报时限、厂区规模、产量进行估算、精进优化生产节拍。明确目标、不忘初心。不宜急功近利追求规模和形象工程，对未来市场的把握要根据业务特点和自身能力，放低期望值，可持续发展，最终落实到市场经济中。

责任编辑：施丹丹