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来源：住建部，预制建筑网整理编辑，转载请注明出处
经企业申报、地方推荐、专家评审，近日，住房和城乡建设部确定并发布第一批个智能建造新技术新产品创新服务典型案例。目的在于总结推广智能建造可复制经验做法，指导各地住房和城乡建设主管部门及企业全面了解、科学选用智能建造技术和产品。此次发布的典型案例中，有20项自主创新数字化设计软件创新服务案例，29项部品部件智能生产线创新服务案例，42项智慧施工管理系统创新服务案例，20项建筑产业互联网平台创新服务案例、13项建筑机器人等智能建造设备创新服务案例。现分批次针对个智能建造新技术新产品创新服务典型案例做详细介绍，本期为部品部件智能生产线系列（二）：
筑友智造双循环预制混凝土构件生产线在筑友集团焦作工厂中的应用
上海建工可扩展组合式预制混凝土构件生产线
济南市中建绿色建筑预制混凝土构件生产线
青岛荣华预制混凝土构件生产管理系统
湖南省三一榔梨工厂预制混凝土构件生产线
河北奥润顺达高碑店木窗生产线
筑友智造双循环预制混凝土构件生产线在筑友集团焦作工厂中的应用
01
案例简介
筑友智造双循环预制混凝土构件生产线（以下简称双循环生产线）采用M形生产布置形式，由外侧两条生产线完成复杂工序后汇集到中间生产线，再分流到外侧两条生产线的循环生产线，可以实现台模智能排产、辅件准确配送、混凝土与钢筋网片自动上线，在保证柔性生产的同时有效提升生产线的整体运转效率，已在全国20余个城市的预制构件工厂中得到推广应用。
02
案例应用场景和技术产品特点
（一）案例技术方案要点
双循环生产线采用M形生产布置形式，由外侧两条生产线完成复杂工序后汇集到中间生产线，再分流到外侧两条生产线的循环生产线，是基于BIM技术和现场MES生产管理系统，采用托盘式配套技术和空间充分应用原理设计的双线生产线，可以实现台模智能排产、辅件准确配送、混凝土与钢筋网片及时上线。
双循环生产线充分结合生产实践工艺，采用两进一出双循环模式，大小循环复合运行，模台自动流转，可实时跟踪模台位置，采用高耐磨摩擦轮驱动，无级调速，运行稳定，传感器感应防撞+机械防撞双保险，安全可靠。
双循环生产线采用双循环M形布局，充分利用厂房空间，回程工位合流，大大提高了场地利用率；产线设备采用自主研发的成套自动化设备，性能可靠稳定；适用于外墙板、内墙板、桁架叠合板等多种板类构件生产。
（二）创新点
双循环生产线改变了传统意义上的流水线布局，克服了传统流水线存在的诸多弊端，采用两进一出双循环模式，大小循环复合运行，在保证柔性生产的同时有效提升生产线的整体运转效率。
1.创新点
（1）突破传统环形循环产线的设计思路，采用双循环M形布局，充分利用厂房空间，回程工位合并处理，提高场地利用率。
（2）各工位设计更平衡。将作业量大耗时长的清模、装模、钢筋、预埋等工位布局在两侧，作业量少耗时短的初凝、拉毛等工位布局在中间，避免耗时短的工位待工等待耗时长的工位，提高生产线的整体运转效率。
（3）导入自主研发新设备，提高了设备自动化水平，提高了设备可靠性，缩短了生产周期。
（4）产线与钢筋及辅件物流系统联合设计，采用中央物流配送，实现钢筋及辅料物流路径优化，提升工作效率，降低工人劳动强度。
（5）产线柔性高。可生产多种类型的构件（内墙板、外墙板、保温墙板、叠合楼板）。
（6）流水线驱动轮采用品字形布局，每个工位布置3个驱动轮，模台受力更均匀，模台行走更平稳可靠。
（7）装模和拆模布置在同一工位线上，减少模具输送，配置自动装拆模系统，提高布模布筋及装拆模工位自动化程度，提高生产效率。
（8）养护窑采用干热和控制湿度养护方式，加热介质为蒸汽，管道和散热片采用耐腐蚀材料，散热均匀，并配置空气自动循环系统使窑内温度更加均匀，构件养护更加均衡、性能稳定、节能环保，做到构件养护温度、湿度及时间的三条件精准控制，构件养护性能的完全可控。
（9）码垛机采用天轨抱式结构，不用等待模台到位，进出窑效率更高，占用地面空间更小，地面无轨道，土建成本更低。
（10）双布料机配置，使生产更加柔性灵活，下料速度快、效率高，满足不同混凝土塌落度的布料需求。布料斗理论容积为3m3，容积更大、储料更多，有效减少来料等待时间，均衡产线工序平衡，提升产效。
（11）振动台采用分体式振动，液压夹紧设计，夹持模台一体振动，振捣效果好。低频振动，有效减低噪音。具备振动模式存储记忆功能，无需反复调整参数。
（12）各工位所配置设备的技术参数和性能指标与生产线生产节拍相匹配，生产线运行时衔接顺畅。
（13）流水线循环控制系统采用运行速度快、效率高、防水防尘等级高的控制器控制，采用高精度位置传感器检测模台位置，采用变频电机驱动实现模台节能高效流转。同时具备手动和自动两种选择，确保每个工位可以相对独立工作，并可以转换为联动控制。
2.专利
截至目前，双循环生产线已获得26项专利授权，其中包含7项发明专利。涉及工艺方法、设备装置、物流齐套、控制系统、智能检测等各个层面。
（三）行业内同类技术比较
预制构件生产最为关键的是其生产工艺形式和工艺流程。目前行业内的生产工艺形式主要有两种：固定工位生产形式和流水线生产形式。流水线生产形式的特点是台模随着工艺顺序通过生产线的传送系统流动至每个工序对应的工位；每一个工位的操作人员和具体工作相对固定，例如，钢筋摆放、混凝土浇筑、振捣等操作在固定位置由相对固定的人和设备来操作。这种生产工艺形式可降低劳动强度、提高生产效率，节省人工，因此目前预制构件生产企业对于板类构件多采用流水线生产形式进行生产。其中传统的流水线工艺形式采用的是单循环生产工艺。传统单循环工艺布局见图2。
图2传统单循环工艺布局
如上图所示传统单循环生产工艺是按板类构件生产工序串联依次排布工位布局，存在作业时间短的简单工序等待作业时间长的复杂工序，工位设计不平衡，流水线生产节拍长，产线通用性低、柔性差等问题。
双循环生产线突破传统环形循环产线的设计思路，采用双循环M形布局，充分利用厂房空间，回程工位合并处理，大大提高了场地利用率。筑友双循环工艺布局见图3。
图3筑友双循环工艺布局
如上图所示筑友双循环生产工艺将作业量大耗时长的清模、装模、钢筋、预埋等工位布局在两侧，作业量少耗时短的初凝、拉毛等回程工位合并布局在中间，避免耗时短的工位待工等待耗时长的工位，使各工位设计更平衡，缩短产线节拍，提高了生产线的整体运转效率。两种工艺形式生产叠合楼板节拍对比分析见表3。
两种工艺形式生产叠合楼板节拍对比分析表3
（四）市场应用总体情况
相比于传统单循环生产工艺，用地面积相同时生产节拍缩短，产能可以提升1.5倍，目标产能相同时可实现节省投资30%、节约用地50%。
双循环生产线已在全国20余个城市的预制构件工厂中布局应用，其中已投产运营的产线有20余条，应用效果达到预期，实现产线设备销售收入1.95亿元。
03
应用成效
（一）社会效益
双循环生产线在相同产能的情况下占地面积少，降低了社会投入和设备成本，提升了预制构件生产制造环节的效能，该技术的应用推动了装配式建筑领域智能生产技术的发展。
（二）经济效益
根据财务统计的数据，自年以来，筑友智造双循环预制混凝土构件生产线实现产线设备销售收入1.95亿元，产线投产运营后，为筑友集团旗下预制构件生产企业新增销售收入约45.3亿元，新增利润近10亿元，带动当地装配式建筑上下游产业链新增产值亿元以上，带动当地就业0人以上。
上海建工可扩展组合式预制混凝土构件生产线
01
案例简介
上海建工建材科技集团股份有限公司针对常规传统固定模台生产线能耗高、作业环境差和劳动强度高以及平模流水生产线产品适应性差、串行容错率和生产效率较低等问题，研发了一种可扩展组合式预制混凝土构件数字化生产线系统，实现了固定模台双向可扩展布局、功能装备可纵横向移动，大幅提升了预制构件生产效率，已在全国十余个预制构件生产基地获得推广应用。相比传统生产线，在上海建工集团预制构件生产基地建设中大幅减少了初期投资和降低单位产品生产能耗。
02
案例应用场景和技术产品特点
（一）应用场景
可扩展组合式预制混凝土构件数字化生产线主要可应用于装配式建筑预制构件工厂建设和各类预制构件生产领域，实现预制墙板、叠合楼板、预制梁柱、预制双面叠合剪力墙、UHPC板（超高性能混凝土构件）等各类预制构件的高效生产。
（二）技术方案要点
可扩展组合式预制混凝土构件数字化生产线是一种基于模台纵横向可扩展、功能装备可移动的预制构件生产线，本案例主要针对传统固定模台生产线能耗高、平模流水生产线产品适应性差、串行生产容错性与模具拼装效率低等问题，对生产线工艺布局技术、生产线成套移动式关键装备、数字化管理控制等预制构件生产关键技术进行研究，形成了可扩展组合式预制混凝土构件数字化生产线及装备成套技术。
（三）创新点
1.可扩展组合式预制构件柔性智能生产线系统
针对国内装配式建筑预制构件生产效率不高、生产线布局不合理、产品生产能耗较高等问题，本项目结合中国建筑结构特点，创新研发了一种生产线模台纵横双向可扩展布局、生产装备沿轨道移动、预制构件原位生产养护的新型预制构件生产线工艺布局等系统技术生产线解决了传统固定模台生产线和平模流水生产线常规难题，有效提高预制构件劳动生产率、降低产品能耗、减少数字化生产线投资运营成本。
图1生产线工艺布局实景
2.生产线成套功能装备及其智能协同生产控制技术
针对该新型预制构件生产线系统，本项目研发了适用于该生产线高效生产的成套功能装备，主要功能装备包括移动式振动侧翻设备、移动式前处理一体化设备、装备摆渡车、移动式边模钢筋运输设备等，并根据预制构件生产工序等特点，研发了功能装备智能协同生产控制技术，实现预制构件自动化柔性高效节能生产。
图2生产线各功能装备实物图
3.预制构件生产线数字化生产与管理技术。
针对传统预制构件生产数字化水平较低、生产效率不高、设计生产协同水平低等情况，本项目结合该生产线生产特点，研发了基于生产线预制构件设计图纸信息的数字化加工转换，智能识别统计待生产构件尺寸埋件等信息，并通过生产系统进行虚拟优化布模、堆场物流管理、混凝土自动化运布料系统，提高了预制构件布模、构件运输堆放、混凝土运布料等生产效率。
图3生产线数字化生产系统和自动运布料设备
（四）与国内外同类先进技术的比较
成果经上海建科检验有限公司对本项目研究成果应用的两个生产基地进行了产能与能耗等检测，下表为案例成果关键技术与国内外先进技术对比情况。
与国内外同类先进技术比较表1
03
应用成效
（一）解决的实际问题
在我国装配式建筑得到蓬勃发展的同时，预制构件生产仍存在标准化程度不高、模具重复利用率低、生产数字化程度不高、生产环境较差等现象，现有预制构件生产线与装备仍有较多可改进的地方，包括常规固定模台生产线存在生产线能耗高、作业环境差和劳动强度高等不足，传统平模流水生产线产品适应性差、串行生产容错性低和生产效率有待提高等情况。
本案例开发了一种新型的预制构件生产线工艺布局技术、成套功能装备和数字化生产技术，可有效提高预制混凝土构件生产效率、降低构件生产单位产品能耗、降低预制构件建厂初期投资，并为装配式建筑预制构件生产企业提供了新的建厂方案和一种新的预制构件生产技术。
（二）实际效果
本案例研发的可扩展组合式长线台座法预制构件生产线成套技术，具有投资少、可扩展性强、劳动生产率高、适应性强、能耗低等优势，上海建科检验有限公司对本项目研究成果应用的两个生产基地进行了产能与能耗等检测，相关检测结果如下：
经检测，可扩展组合式预制混凝土生产线预制构件生产蒸养能耗约为装配式混凝土预制构件生产企业单位产品综合能耗指标先进指标值的32%，其他工艺能耗约为先进指标的62.8%，数字化生产线车间约为传统固定模台车间单位产品综合能耗的70%。
经检测，项目研发成果在上海建工第一构件厂和南通上建生产示范基地得到应用，两个示范基地设计年产能达到7万立方以上，其中可扩展组合式预制混凝土构件生产线设计年产能达到3万立方米以上，劳动生产率相交传统数字化生产线提高60%以上。
（三）应用价值
1.经济效益
近3年，上海建工建材科技集团建立的3个建筑构件产业基地，应用了可扩展组合式预制混凝土构件生产线相关技术，在几十个工程项目中应用生产线生产技术，新增产值万元，新增利润万元，新增税收万元，节省成本万元；申请上海市高新技术成果转化2项，节支万元，相关设备生产单位应用项目成果，已为十余个知名产业生产基地供应生产线设备，取得显著的经济效益。
2.社会效益
本项目申请国家专利30余项，获授权发明专利10余项，发表科技论文20余篇，获软件著作权2项，生产线相关技术在上海建工集团建筑构件产业化基地、南通上建建筑构件产业化基地、常熟上建生产基地等基地进行建设应用示范，并在中建三局、天津远大、武汉建工、湖南国信、河南水建等众多知名企业十余个生产基地中得到应用，取得良好的应用效果。
济南市中建绿色建筑预制混凝土构件生产线
01
案例简介
济南市中建绿色建筑预制混凝土构件生产线建立了集数据采集、流程传递、综合管理的智能工厂管理平台，采用了高效混凝土搅拌设备、钢筋自动化加工设备、智能原材仓储设备、智能传感与控制设备等自动化智能化生产设备，经过合理布置及工序的合理安排，实现了多种智能化、自动化设备协同联动，提升了预制构件生产效率和构件质量，相比于传统生产模式，生产效率可提高约30%。
图1济南市中建绿色建筑预制混凝土构件生产工厂
02
案例应用场景和技术产品特点
（一）技术方案要点
该案例围绕预制构件生产制造智能化设备、信息化技术、制造工艺进行系统研究，引入和研制了多种智能化生产设备和辅助设备，开发了预制构件生产制造一体化工作站，建立了集数据采集、流程传递、综合管理的智能工厂管理平台，研发了钢筋自动化加工设备体系、混凝土养护设备体系、混凝土生产运输设备体系。
该案例包括6条预制构件生产线和2条材料加工线，其中预制构件自动化流水线3条、固定模台生产线3条、钢筋自动化加工线1条、混凝土加工线1条，通过智能化生产设备实现预制混凝土构件全生产周期的智能化和自动化。
图2预制构件生产线
（二）关键技术及创新点
1.研发了智慧工厂信息化平台
该平台集互联网协同、
