龙海数科

    作者：文筑

预制构件生产，如何达到制造业精度？如何把工业生产场景，引向传统建筑业？如何让技术创新赋能建筑业，实现“更好、更快、更便宜”目标？

观摩会现场

日前，在“数转型·构未来”构力PKPM用户大会2022观摩会上，借助智能制造和成套装备优势，三一筑工科技股份有限公司（以下简称“三一筑工”）全面打通“项目前期策划上平台、E／P／C（设计／采购／施工）实时在线协同、BlM（建筑信息模型）孪生交付”智能建造五大场景，并通过工地、工厂观摩活动，生动诠释了PC（预制构件）工厂的数字化驱动、自动化作业和项目工地智慧化运营，推动建筑业从“劳动密集”走向“智能建造”。

“灯塔工地”引领智慧化变革

三一集团在各地推动“灯塔工厂”“灯塔工地”建设，引领中国建造变革，步入数字化时代。依托三一集团智能制造和成套装备优势，三一筑工在北京打造的首个“灯塔工地”，是位于昌平区的龙湖云璟项目，该项目装配率超过50%，是北京首个大规模应用SPCS的商品房落地项目。什么是SPCS？成为所有观摩人员的关注焦点。

“SPCS是三一筑工自主研发的装配式建筑‘操作系统’。SPCS空腔墙由两片混凝土页板和空腔内的钢筋笼组成，构件批量运送到施工现场进行装配，空腔构件通过环状连接筋实现连接，再向空腔内浇筑混凝土。‘空腔+搭接+后浇’，这就是我们自主研发的SPCS体系的基本原理。SPCS结构技术聚焦混凝土建筑主体结构，可以实现墙柱梁板全预制、地上地下全装配。”三一筑工建筑设计研究院系统方案所副主任设计师郑浩介绍说，和普通混凝土结构相比，SPCS装配整体式叠合混凝土结构优势明显。一是结构体系全部构件自重更轻，便于运输与吊装，对塔吊或其他起重设备的最大吊起重量要求更低。二是连接方式更加简便，SPCS空腔墙通过空腔内放置环状连接筋的间接搭接方式实现连接，不设置预埋套筒，可有效规避灌浆套筒的痛点，提升整体施工质量和效率。三是安全性更高，SPCS结构体系在外墙全预制的基础上，可实现面内作业，降低施工成本，减少现场施工安全隐患。

“SPCS并不只是结构体系，事实上这一系统由‘设计、制造、施工三大硬智能和筑享云平台’构成，可以为智能建造提供关键技术和系统解决方案。”三一筑工平台数字化所副所长刘晓龙解释说，工程建造往往被分成项目策划、建筑设计、PC制造、施工吊装、运营管理等不同环节，因此常常被割裂成了不同的过程，上游和下游之间还存在“接口”不匹配、“语言”不兼容的情况。而SPCS体系可以实现统一设计、统一“语言”。

三一筑工在设计源头就考虑到智能建造的需求，对国内主流BIM设计软件进行二次开发，形成SPCS+P/R/N系列智能设计软件。设计软件面向数字工厂智能生产需求，输出具备良好工艺性的构件设计BIM模型，由筑享云平台在线发布，PC数字工厂云端“异地、实时”交互，在线共享。此外，“筑享云”建筑产业互联网平台还支持用户进行平台策划、定制化设计、数字工厂自动化生产、数字工地智能化施工、一件一码孪生交付及数据化运营，有利于实现建筑产业链的互联互通。

SPCS有效打通了构件设计、生产、交付各环节的信息阻塞，发挥了“空腔搭接加后浇、等效异构好快省”的技术特性，将内墙的吊装控制在10分钟以内，实现5天一层的施工速度，充分体现出“更好、更快、更便宜”的优势。

“灯塔工厂”打造无人化未来

一条300米的生产线，17个工人、10小时，可生产150块构件，满足1500平方米建筑施工需求；

没有水泥沙石堆积、没有尘土飞扬、没有搅拌车轰鸣，工人告别灰头土脸，成为“旁站”监视机器人的新产业工人；

全程数字化管控，根据任务智能驱动生产，自动流水线作业，生产速度快、成本低，效率高、精度高、质量好，更节能、更绿色。

在位于北京之北、面积3万平方米的三一筑工北京PC工厂中，这一幕幕，每天都在发生。定位于“智造”，这座三一集团在北京布局的“灯塔工厂”，已成为“灯塔工地”的有力支撑。

“工厂打通了构件设计、生产、交付全流程，实现了全周期、全角色、全要素在线协同。”三一筑工旗下企业北京筑工副总经理王洪强自豪地表示，三一筑工为工厂提供软硬件一体化数字工厂解决方案，联通设计端，支持BIM正向设计，通过SPCI工业软件实现设计数据高效自动转化为生产数据，驱动PC生产线划线、布模、配筋、浇筑、养护等智能装备完成自动化生产；采用一件一码管理方式，实现从订单、到生产、到堆场、到运输、到交付的生产全过程管理，做到构件数据实时可追溯；提供产线看板、智能堆场、钢筋管理等智能应用，打造全方位数字工厂，提高瓶颈环节生产效率；打通工地端，完成工地、工厂协同要货，实现PC工厂的JIT（实时生产系统）生产；数据仓库流转生产全过程，打造数字孪生工厂，实现PC的孪生交付。“我们的PC生产管理系统实现了订单自动下达、原材料自动输送、库存管理透明化、生产过程高度精益化、订单交付时效管理和品质管控全面系统化。系统还能根据交付计划自动排定生产计划，在线最优组合排程，确保全过程自动化生产模式的实现。”王洪强表示。

三一筑工北京PC工厂

如今，这座绿色环保、高效智能、流水线生产的数字化PC工厂，拥有最先进的设备和最全面的互联网管理系统，每日可生产构件330立方米，年产量可达10万立方米，实现用工人数下降40%、用时缩短40%、产能提升100%，真正实现了“更好、更快、更便宜”的目标。

从现场搅拌砂浆、“满面尘灰”的传统作坊式生产，到“像造汽车一样造房子”的工业化生产，再到数字建造、智能建造的走向现实，三一筑工以科技赋能智能建造的不懈努力，映照了建筑业以技术创新促进产业转型升级的波澜壮阔发展历程，未来也必将成为中国建造迈向高质量发展的有力注脚。