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用無極焊網(wǎng)機(jī)和工大銀豐智能識(shí)圖軟件解決：中科協(xié)發(fā)布的2022“如何通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，自動(dòng)化生產(chǎn)，機(jī)器人施工和裝配式建造系統(tǒng)性解決建筑工業(yè)化和高能耗問題？”重大科學(xué)問題研討會(huì)在天津舉行

  2022年8月20日，關(guān)于用無極焊網(wǎng)機(jī)和工大銀豐智能識(shí)圖軟件解決：中科協(xié)發(fā)布的2022“如何通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，自動(dòng)化生產(chǎn)，機(jī)器人施工和裝配式建造系統(tǒng)性解決建筑工業(yè)化和高能耗問題？”重大科學(xué)問題研討會(huì)在天津銀豐舉行。

    高校、企業(yè)攜手，科技經(jīng)濟(jì)深度融合發(fā)展創(chuàng)變未來。河北工業(yè)大學(xué)智慧基礎(chǔ)設(shè)施研究院副院長黃軼淼，天津市銀豐機(jī)械系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理丁國民，副總經(jīng)理梅曉彬、劉利建，技術(shù)經(jīng)理郝瑞彬參加了會(huì)議。              

    河北工業(yè)大學(xué)智慧基礎(chǔ)設(shè)施研究院副院長黃軼淼受馬國偉副校長委托，向會(huì)議的召開表示祝賀。他強(qiáng)調(diào)，智能制造是指采用自動(dòng)化加工設(shè)備和管理軟件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、發(fā)運(yùn)。管理軟件包括：智能識(shí)圖、MES、數(shù)字孿生系統(tǒng)，綜合應(yīng)用人工智能、圖像識(shí)別、數(shù)字孿生、自動(dòng)化控制等科技前沿技術(shù)，結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)智能制造。

    在PC構(gòu)件成本中，改善成本主要有兩種方式：1.優(yōu)化裝配式設(shè)計(jì)，可顯著降低PC構(gòu)件的直接生產(chǎn)成本和運(yùn)輸費(fèi)；2. 規(guī)?；?/span>、自動(dòng)化生產(chǎn)可有效降低PC構(gòu)件的間接生產(chǎn)成本、直接生產(chǎn)成本和運(yùn)輸費(fèi)，提高企業(yè)的盈利能力。

    目前的PC工廠生產(chǎn)管理軟件利用水平低，沒有采用相應(yīng)的軟件減少技術(shù)人員，管理人員，用人工拆圖，畫圖，手工錄入BOM編碼，鋼筋手工翻樣等，增加管理成本等行業(yè)痛點(diǎn)。  

    丁國民首先代表承辦方對(duì)會(huì)議召開表示熱烈祝賀。他強(qiáng)調(diào)，在科技創(chuàng)新蓬勃發(fā)展的浪潮下，校企合作的產(chǎn)業(yè)協(xié)作模式，在推動(dòng)高科項(xiàng)目落地、高校成果轉(zhuǎn)化等方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。

    2022年5月23日，國務(wù)院召開常務(wù)會(huì)議指出，在堅(jiān)持“房住不炒”的基礎(chǔ)上，支持各地從當(dāng)?shù)貙?shí)際出發(fā)完善房地產(chǎn)政策，支持剛性和改善性住房需求，優(yōu)化商品房預(yù)售資金監(jiān)管，促進(jìn)房地產(chǎn)市場平穩(wěn)健康發(fā)展。受疫情影響，各行各業(yè)都不景氣，建筑業(yè)也一樣，很多人對(duì)未來信心不足。但對(duì)比其他一些國家的數(shù)據(jù)，我們來分析一下：各國人均住房面積：德國39.4平米，美國67平米，澳大利亞235平米，我國41.76平米，從人均面積上看，根據(jù)自身發(fā)展和需求，隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高，需要依然很大。一些城市的老城區(qū)改造，公建項(xiàng)目，路橋管廊等項(xiàng)目建設(shè)，建筑業(yè)還是有很大的發(fā)展空間?！?/span>十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃的2035遠(yuǎn)景目標(biāo)中明確提出“以建設(shè)世界建造強(qiáng)國為目標(biāo)，著力構(gòu)建市場機(jī)制有效、質(zhì)量安全可控、標(biāo)準(zhǔn)支撐有力、市場主體有活力的現(xiàn)代化建筑業(yè)發(fā)展體系。到2035年，建筑業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益大幅提升，建筑工業(yè)化全面實(shí)現(xiàn)，建筑品質(zhì)顯著提升，企業(yè)創(chuàng)新能力大幅提高，高素質(zhì)人才隊(duì)伍全面建立，產(chǎn)業(yè)整體優(yōu)勢明顯增強(qiáng)，邁入智能建造世界強(qiáng)國之列，全面服務(wù)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)”為裝配式建筑的發(fā)展指明了方向。

    據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年8月，全國規(guī)模在3萬立方米以上的預(yù)制工廠已超過1200家。目前，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑造價(jià)明顯高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，其中PC構(gòu)件成本在裝配式增量成本中占比最高，是制約裝配式建筑推廣發(fā)展的主要障礙。因此，如何降低PC構(gòu)件成本是裝配式建筑未來在全國能夠大面積推廣的關(guān)鍵所在。

PC構(gòu)件成本主要包括生產(chǎn)成本、運(yùn)輸費(fèi)、營銷費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用、管理費(fèi)用和稅費(fèi)等。與現(xiàn)澆構(gòu)件相比，PC構(gòu)件增加了工廠生產(chǎn)和物流環(huán)節(jié)。其中，生產(chǎn)成本占比最高，生產(chǎn)成本又可以分為直接生產(chǎn)成本和間接生產(chǎn)成本。直接生產(chǎn)成本主要包括材料費(fèi)、人工費(fèi)、模具費(fèi)等；間接生產(chǎn)成本主要包括購置土地形成的無形資產(chǎn)攤銷、廠房及設(shè)備等固定資產(chǎn)折舊等費(fèi)用的分?jǐn)?。運(yùn)輸費(fèi)包含了構(gòu)件從廠家生產(chǎn)到消費(fèi)者所在場地的所有運(yùn)輸費(fèi)用。

     造成上述四種費(fèi)用較高的主要原因有：

    （1）人工費(fèi)：各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工人的人工費(fèi)，包括制作人工費(fèi)、鋼筋人工費(fèi)、修補(bǔ)人工費(fèi)、輔助人工費(fèi)等。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度低，經(jīng)常出現(xiàn)異形構(gòu)件，只能采用固定模臺(tái)生產(chǎn)，不能實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)；PC構(gòu)件的鋼筋規(guī)格和間距不統(tǒng)一，連接部位都有外漏鋼筋，沒有采用無極焊網(wǎng)機(jī)代替人工生產(chǎn)，只采用人工綁扎，降低了工人的有效工時(shí)，從而影響了生產(chǎn)線效率；生產(chǎn)管理軟件利用水平低，沒有采用相應(yīng)的軟件減少技術(shù)人員，管理人員，用人工拆圖，畫圖，手工錄入BOM編碼，鋼筋手工翻樣等，增加管理成本等行業(yè)痛點(diǎn)。

    （2）材料費(fèi)：目前很多企業(yè)缺乏裝配式設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，只是在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)圖上進(jìn)行修改，裝配式各環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)不充分，使得在構(gòu)件生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)圖往往需要修改，造成原材料的浪費(fèi)。

    （3）模具費(fèi)：模具周轉(zhuǎn)次數(shù)低，通常鋼模具模板的厚度在6~10mm，理論上可以周轉(zhuǎn)使用200次以上。但由于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)程度低，未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、規(guī)?；a(chǎn)，目前行業(yè)內(nèi)模具的重復(fù)使用率較低，一般行業(yè)平均在50次左右，對(duì)應(yīng)模具成本高達(dá)326元/m3。

    （4）運(yùn)輸費(fèi)：運(yùn)輸費(fèi)高的原因主要有兩方面。一是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度低導(dǎo)致的單車裝載率較低；二是運(yùn)輸距離過遠(yuǎn)導(dǎo)致的單次運(yùn)輸成本較高，一般的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸距離為100~150km。運(yùn)輸距離與運(yùn)輸成本大致呈線性關(guān)系，運(yùn)距越遠(yuǎn)，成本越高。

    我國PC構(gòu)件的鋼筋規(guī)格和間距不統(tǒng)一，連接部位都有外漏鋼筋，過去沒有合適的設(shè)備代替人工生產(chǎn)，天津銀豐根據(jù)市場需求，研發(fā)了無極焊網(wǎng)機(jī)，填補(bǔ)了世界空白，解決了中國裝配式鋼筋網(wǎng)片自動(dòng)化生產(chǎn)的難題。采用無極焊網(wǎng)機(jī)和工大銀豐智能識(shí)圖軟件解決pc構(gòu)件工廠的智能制造，降低成本，把每立方構(gòu)件的鋼筋加工成本由95元，降到18.2元，每立方降低76.8元，按目前全國的1200家工廠平均年產(chǎn)3萬立方計(jì)算，每年可節(jié)約27.6億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

    梅曉彬表示，用無極焊網(wǎng)機(jī)和工大銀豐智能識(shí)圖軟件解決：中科協(xié)發(fā)布的2022“如何通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，自動(dòng)化生產(chǎn)，機(jī)器人施工和裝配式建造系統(tǒng)性解決建筑工業(yè)化和高能耗問題？”，廣受各方關(guān)注，中國建筑學(xué)會(huì)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展委員會(huì)秘書長葉明，中國建筑材料流通協(xié)會(huì)重大工程委員會(huì)秘書長于海，中建科技有限公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，中交四公局有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)等對(duì)項(xiàng)目情況多次提供指導(dǎo)意見，對(duì)研發(fā)方向做過指導(dǎo)性規(guī)劃。

    為此，我們要抓緊時(shí)間多推廣項(xiàng)目，讓更多的項(xiàng)目落地，讓更多的用戶享受到新技術(shù)、新裝備為用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    劉利建以蘇州綠建住工科技科技有限公司、北京建工唐山工廠為例，做項(xiàng)目實(shí)施后的對(duì)比說明。

    一，生產(chǎn)管理軟件應(yīng)用的重要性：

    一）用人工拆圖，畫圖，手工錄入BOM編碼，鋼筋手工翻樣等，年產(chǎn)6萬立方需要的人工分析。人員構(gòu)成：拆圖、畫圖等技術(shù)人員4人，MES物料編碼錄入人員3人，鋼筋手工翻樣人員2人，合計(jì)9人。

    二）利用識(shí)圖軟件，導(dǎo)出BOM編碼和物料信息，轉(zhuǎn)設(shè)備自動(dòng)生產(chǎn)，把傳統(tǒng)的人工工作時(shí)間縮短幾十倍，自動(dòng)識(shí)圖拆圖，自動(dòng)導(dǎo)入BOM編碼，鋼筋自動(dòng)翻樣。人員構(gòu)成：識(shí)圖、轉(zhuǎn)BOM編碼2人，合計(jì)2人。

    設(shè)備自動(dòng)讀圖加工，生產(chǎn)、檢驗(yàn)過程全部自動(dòng)化，生產(chǎn)過程利用人工智能

識(shí)別檢驗(yàn)，精簡了大量檢驗(yàn)人員，生產(chǎn)、庫存數(shù)據(jù)管理清晰準(zhǔn)確。生產(chǎn)流程和設(shè)備管理利用數(shù)字孿生系統(tǒng)管理，數(shù)字孿生技術(shù)是通過數(shù)字化的手段來構(gòu)建一個(gè)數(shù)字世界中一模一樣的實(shí)體，藉此來實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的了解、分析和優(yōu)化。數(shù)字孿生是實(shí)現(xiàn)智能制造2025、工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、基于CPS的制造等的關(guān)鍵之一?？商崆巴蒲菸磥淼纳a(chǎn)訂單，找到痛點(diǎn)和問題，提前解決。數(shù)字孿生系統(tǒng)全過程管控設(shè)備，提示及時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息、設(shè)備狀況、維護(hù)保養(yǎng)提醒、自動(dòng)關(guān)停機(jī)等功能。

    綜上所述，每年生產(chǎn)300天，生產(chǎn)200立方，可節(jié)省7名技術(shù)和管理人員。

    二，無極焊網(wǎng)機(jī)應(yīng)用的重要性：

    目前裝配式構(gòu)件鋼筋制品生產(chǎn)中，箍筋、桁架等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，但在鋼筋網(wǎng)片生產(chǎn)方面，除了蘇州綠建等極個(gè)別企業(yè)外，還都是用人工綁扎。人工綁扎成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量不好控制，網(wǎng)片人工綁扎工藝與裝配式建筑的自動(dòng)化生產(chǎn)要求已經(jīng)不匹配，制約著裝配式建筑的正常發(fā)展。    

    針對(duì)上述種種行業(yè)痛點(diǎn)，銀豐公司已經(jīng)研發(fā)出適合中國鋼筋質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)要求的無極焊網(wǎng)機(jī)，技術(shù)更先進(jìn)，性能更優(yōu)越?？梢宰詣?dòng)更換不同直徑的鋼筋，具有自動(dòng)調(diào)直、焊接、彎曲等功能，網(wǎng)片橫筋、縱筋間距不受50mm倍數(shù)的制約，可無極調(diào)整，適合于裝配式建筑用鋼筋網(wǎng)片的全自動(dòng)生產(chǎn)。具有焊接質(zhì)量好、節(jié)能減排效果顯著、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。

    一）無極焊網(wǎng)機(jī)加工與手工綁扎的成本對(duì)比：

    1，人工綁扎網(wǎng)片生產(chǎn)成本，我們要先設(shè)定一些參數(shù)。現(xiàn)在，我們就按每年生產(chǎn)300天，每天生產(chǎn)200立方來計(jì)算。手工綁扎成本=鋼筋后臺(tái)下料人工費(fèi)+網(wǎng)片綁扎人工費(fèi)+調(diào)直、彎曲設(shè)備折舊費(fèi)+電費(fèi)+配件費(fèi)+調(diào)直、彎曲設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)。按照這個(gè)公式推算，我們可以得到下列一組數(shù)據(jù)：

    1）鋼筋后臺(tái)下料人工費(fèi)：鋼筋后臺(tái)下料采用計(jì)件的方式，計(jì)件單價(jià)為25元/立方。鋼筋后臺(tái)下料人工費(fèi)=300天*200立方*25元=150萬元。

    2）網(wǎng)片綁扎人工費(fèi)：計(jì)件單價(jià)為70元/立方。鋼筋綁扎人工費(fèi)=300天*200立方*70元=420萬元。

    3）調(diào)直、彎曲設(shè)備折舊費(fèi)：15萬*（1-5%）/10年=1.4萬元。

    4）調(diào)直、彎曲設(shè)備電費(fèi)：15kwh*10h*0.725元*300天=3.2萬元。

    5）調(diào)直、彎曲設(shè)備每年配件費(fèi)用：1萬元。

    6）調(diào)直、彎曲設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)：每月維護(hù)保養(yǎng)4次，每次2小時(shí)，每工時(shí)成本40元。4次*2h*40元*12月=0.38萬元。

    總合計(jì)：575.98萬元。

    2，無極焊網(wǎng)機(jī)生產(chǎn)成本，我們也按照每年生產(chǎn)300天，每天生產(chǎn)200立方計(jì)算，生產(chǎn)成本=網(wǎng)片生產(chǎn)線操作人工費(fèi)+桁架、網(wǎng)片綁扎人工費(fèi)+設(shè)備折舊費(fèi)+電費(fèi)+配件費(fèi)+設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)。我們也可以得到下列一組數(shù)據(jù)：

    1）網(wǎng)片生產(chǎn)線操作人工費(fèi)：網(wǎng)片機(jī)班產(chǎn)能約260張，需要2名操作工，平均日工資300元/人。網(wǎng)片機(jī)操作工人工費(fèi)=300天*300元*2人*2班=36萬元。

    2）桁架、網(wǎng)片綁扎人工費(fèi)：經(jīng)蘇州綠建、北京建工等單位現(xiàn)場使用調(diào)研，使用焊接網(wǎng)片，疊合板鋼筋綁扎工位只需要2人，不需要綁扎網(wǎng)片、只需要把鋼筋桁架和網(wǎng)片綁扎在一起，可將鋼筋綁扎人數(shù)控制在2人。人工費(fèi)=300天*300元*2人*2班=36萬元。

    3）設(shè)備折舊費(fèi)：網(wǎng)片機(jī)的設(shè)備折舊費(fèi)=320萬元*（1-5%）/10=30.5萬。

    4）電費(fèi)：與鋼筋綁扎時(shí)使用的鐵絲相抵扣。

    5)每年配件費(fèi)用6萬元。

    6)設(shè)備維修管理費(fèi)：網(wǎng)片機(jī)每月保養(yǎng)4次，每次4個(gè)工時(shí)。4次*4h*40元*1合計(jì)：109.26萬元。

    綜上所述，每年生產(chǎn)300天，單班生產(chǎn)200立方，人工綁扎成本為575.98萬元，無極焊網(wǎng)機(jī)生產(chǎn)成本為109.26萬元，使用全自動(dòng)網(wǎng)片機(jī)比手工綁扎生產(chǎn)可節(jié)約466.72萬元。

    二）生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境對(duì)比

        整潔干凈的無極焊網(wǎng)機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場 

             雜亂的手工綁扎生產(chǎn)現(xiàn)場

    三）質(zhì)量保障    

    全自動(dòng)鋼筋網(wǎng)片生產(chǎn)線加工與手工綁扎相比，質(zhì)量上更有保障是板上釘釘?shù)氖聦?shí)。從專業(yè)實(shí)踐層面分析，鋼筋網(wǎng)片由全自動(dòng)、智能化生產(chǎn)線制造而成，網(wǎng)格尺寸，鋼筋規(guī)格和品質(zhì)都得到嚴(yán)格控制，避免了人工綁扎遺漏，焊點(diǎn)堅(jiān)固。避免了綁扎錯(cuò)誤和偷工減料的情形發(fā)生。其網(wǎng)片鋼度大、彈性好、間距均勻準(zhǔn)確、焊接點(diǎn)強(qiáng)度高，大大提高了構(gòu)件質(zhì)量。鋼筋網(wǎng)片的縱筋與橫筋形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此與混凝土粘結(jié)錨固性好，承受的載荷均勻擴(kuò)散分布，明顯提高預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的抗震裂性能。據(jù)實(shí)際測試，道路鋪設(shè)焊接鋼筋網(wǎng)比人工綁扎網(wǎng)，能夠減少75％以上的裂縫發(fā)生。                   

    郝瑞斌強(qiáng)調(diào)，目前 國外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，自2006年以來，全球制造業(yè)在管理軟件方面的投資，MES系統(tǒng)居第二位，僅次于ERP系統(tǒng)，國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項(xiàng)技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）分析表明，2020年中國制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件總市場份額達(dá)到30.9億元人民幣，年復(fù)合增長率為24.3%，較過去三年有了顯著上升。

    MES系統(tǒng)在使用時(shí)，必須把大量的BOM編碼人工錄入系統(tǒng)，增加了人工成本和使用難度，影響了MES推廣。TYF數(shù)字孿生系統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)圖導(dǎo)出BOM編碼到MES系統(tǒng)功能，解決了人工錄入的難題，降低了MES系統(tǒng)的使用成本，具有廣闊的市場前景。

    引自澎湃號(hào)的數(shù)據(jù)：2021年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模在74.7億美元，換算人民幣不到500億元，還是一片藍(lán)海市場。到了2025年，預(yù)計(jì)全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將達(dá)到264.6億美元（1684億元人民幣），有很大的市場空間。

我們選取幾個(gè)側(cè)面來看看中國的數(shù)字孿生市場潛力：

    ①智慧城市2019年，

    中國新型智慧城市規(guī)模已超過9000億元人民幣，預(yù)計(jì)到2023年市場規(guī)模將超過1.3萬億。

    ②智慧醫(yī)療2020年，中國智慧醫(yī)療行業(yè)已突破千億元大關(guān)，2021全年規(guī)模超過1200億元，預(yù)計(jì)在2022年將達(dá)1500億元以上。

    ③智慧出行2020年，中國智慧出行市場規(guī)模為3547億元，2025年預(yù)計(jì)將翻一番，達(dá)到7000億元。

    目前，美國、德國數(shù)字孿生的應(yīng)用主要在國防、軍工上，中國數(shù)字孿生在智慧城市的普及率處于全球領(lǐng)先水平。由此可見，TYF數(shù)字孿生系統(tǒng)市場潛力巨大，對(duì)未來經(jīng)濟(jì)、科技、生活影響深遠(yuǎn)。

    此次會(huì)議的召開，推動(dòng)高?？萍汲晒D(zhuǎn)化，促進(jìn)科技經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展；推動(dòng)了我國裝配式建筑從勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式向智能制造自動(dòng)化生產(chǎn)方式的發(fā)展，為未來的裝配式建筑智能制造起到了里程碑式的指導(dǎo)意義。

天津銀豐 劉先生 18822503068