中建科工基于管理數(shù)字化和裝備智能化進行探索,圍繞“虛擬+現(xiàn)實”“工廠+現(xiàn)場”的協(xié)同,打造前中后臺的全專業(yè)指揮體系和全生命周期平臺。
中建科工集團有限公司(以下簡稱“中建科工”)是中國最大的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)集團、國家高新技術(shù)企業(yè),隸屬于世界500 強中國建筑股份有限公司。公司聚焦以鋼結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)的工程、裝備業(yè)務(wù),為客戶提供“投資、研發(fā)、設(shè)計、建造、運營”一體化或核心環(huán)節(jié)的服務(wù)。
中建科工緊緊圍繞高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo),構(gòu)建科技與工業(yè)核心“雙引擎”,實施“投資+建造”“產(chǎn)品+服務(wù)”的發(fā)展路徑,不斷延伸業(yè)務(wù)領(lǐng)域,致力于打造世界一流的創(chuàng)新型、資本型、全球型企業(yè),致力于成為預(yù)制建筑產(chǎn)品的開發(fā)商和產(chǎn)業(yè)集成商。中建科工通過鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)承包、施工總承包、EPC 等模式在國內(nèi)外承建了一大批體量大、難度高、工期緊的標(biāo)志性建筑。
中建科工圍繞鋼結(jié)構(gòu)智能制造,大力推進技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,在智能工廠管理云平臺、設(shè)計協(xié)同、機器人、智能產(chǎn)線等方面積極探索,構(gòu)建起以鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑、智慧車庫、慢行設(shè)施等產(chǎn)品為代表的新一代建筑工業(yè)化產(chǎn)品體系,培育并形成了一批以智能制造生產(chǎn)線、模塊化建筑等為代表的具有核心知識產(chǎn)權(quán)和科工特色的研究成果,逐漸走出了一條規(guī)模、質(zhì)量、效益穩(wěn)步協(xié)調(diào)發(fā)展的“鋼結(jié)構(gòu)+”特色道路。
《報告》編寫組在調(diào)研中了解到,中建科工研發(fā)了國內(nèi)首條重型H 型鋼結(jié)構(gòu)智能制造生產(chǎn)線,2017 年入選工業(yè)和信息化部“智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項目”。作為一條智能化的鋼結(jié)構(gòu)模塊化生產(chǎn)線,它實現(xiàn)了自動上料、自動物流、自動翻轉(zhuǎn)、智能焊接等功能,改變了傳統(tǒng)制造模式,不再嚴(yán)重依賴人工數(shù)量與技能水平,生產(chǎn)效率相比人工手工生產(chǎn)大大提高。同時,中建科工通過自身實踐經(jīng)驗,形成了焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)分析模型,對生產(chǎn)線進行全面升級,通過智能焊接裝備的研發(fā)與應(yīng)用實現(xiàn)核心工序的自動智能化焊接,拉通材料傳輸、監(jiān)測、控制等工藝流程,打造了人機料集成的管控系統(tǒng),大大提升作業(yè)效率。
在強調(diào)工廠智能化生產(chǎn)的同時,中建科工也致力于施工現(xiàn)場建造裝備的研發(fā),不斷提高機械化、自動化作業(yè)水平,包含從測量、切割、運輸、安裝到表面處理等全流程全套工序的機器人。例如開發(fā)了自動化墻板安裝機器人,實現(xiàn)了墻板從抓取到安裝就位的全過程自動化,能夠有效減少人工,提高現(xiàn)場墻板安裝效率及安裝質(zhì)量,降低現(xiàn)場施工安全風(fēng)險;研發(fā)的墻板數(shù)控?zé)o塵切割設(shè)備,可以實現(xiàn)板材現(xiàn)場切割過程的數(shù)控機械化和無塵化,在提升板材切割質(zhì)量的同時,極大減少現(xiàn)場墻板切割產(chǎn)生的粉塵和噪聲,保障人員健康。中建科工在智能建造裝備方面已經(jīng)形成系列研發(fā)產(chǎn)品,并對外銷售和服務(wù)。
中建科工基于管理數(shù)字化和裝備智能化進行探索,圍繞“虛擬+現(xiàn)實”“工廠+現(xiàn)場”的協(xié)同,打造前中后臺的全專業(yè)指揮體系和全生命周期平臺。通過這些平臺的全面協(xié)同,將二維圖紙和三維設(shè)計模型進行同步,形成整體解決方案和管理模式,從而提升項目現(xiàn)場人機料的管理效率。
針對鋼結(jié)構(gòu)裝配式的施工特點,中建科工打造了基于BIM 技術(shù)的整體解決方案,包含進度管理、構(gòu)件追蹤、物料管理和設(shè)備管理等管理系統(tǒng)??梢詫崟r分析項目的安裝進度,對鋼結(jié)構(gòu)裝配部件進行物流追蹤,實時反饋部件的運輸位置;在部件到達項目現(xiàn)場之后,還可以提供現(xiàn)場堆放的方案,包括部件搜索、調(diào)用的信息管理等。同時集成智能定位、視頻監(jiān)控、工地廣播塔、智能燈控、智慧噴淋、塔吊防碰撞等感知系統(tǒng),感知項目建造全過程,對項目現(xiàn)場進行智慧管理,從而實現(xiàn)智慧建造、綠色建造和生態(tài)建造。
在項目建造過程的不同環(huán)節(jié),中建科工利用大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù),運用信息化、數(shù)字化的管理手段,提升精細化管理水平,建成了由總部貫穿至項目的多層級管理駕駛艙,提供多維度精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù),實現(xiàn)了企業(yè)各管理層級、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的全覆蓋。
深圳南山智谷產(chǎn)業(yè)園項目是中建科工集團攜手深圳大沙河創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園建設(shè)開發(fā)有限公司、深圳招商房地產(chǎn)打造的重點項目,項目位于留仙洞東側(cè),雄踞沙河西路核心地段,占地面積約4.5 萬平方米,總建筑面積約42 萬平方米,旨在打造生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三生共融”的第五代科技生態(tài)園標(biāo)桿。建成后將成為南山“科技創(chuàng)新+總部經(jīng)濟”雙輪驅(qū)動戰(zhàn)略的抓手、南山“智系品牌”中最具總部范的園區(qū),同時也是南山區(qū)在建重點項目。
該項目依托中建科工“BIM+5G+AR”智能建造協(xié)同平臺、智慧化工程指揮中心,針對項目難題,開展了技術(shù)創(chuàng)新、方法創(chuàng)新和方案優(yōu)化。中建科工運用智慧工地技術(shù),實現(xiàn)現(xiàn)場無人機監(jiān)控,并且把三維空間掃描建模技術(shù)和三維BIM 技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)同一地點,不同時間的模型變化對比,進而達成工程進度和隱蔽工程檢查的數(shù)字化管理。同時將二維圖紙和三維BIM 模型進行自動關(guān)聯(lián),實現(xiàn)現(xiàn)場可視化查看和管理。
深化設(shè)計階段,基于BIM 技術(shù)的多專業(yè)協(xié)同深化設(shè)計,建立了鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋模型,對節(jié)點鋼筋進行碰撞檢查以及排布模擬,優(yōu)化施工方案。同時借助AR 技術(shù)將相關(guān)工藝流程、質(zhì)量要求做數(shù)字化交底,避免后期鋼筋安裝不上或鋼結(jié)構(gòu)后期取孔等問題。
在施工過程中,借助現(xiàn)場圖紙AR 交底、動態(tài)預(yù)演重難點施工模擬、可視化交底、三維模型輔助技術(shù)復(fù)核等提高了施工效率,同步配合鷹眼、無人機巡查、智慧化工程指揮中心助力科學(xué)決策,精準(zhǔn)施工。
調(diào)研中,中建科工表示目前設(shè)計軟件的國產(chǎn)化水平和基礎(chǔ)較為薄弱,與機器裝備和制造裝備的集成度不足。例如測試軟件和機器裝備的集成,國外可通過一體化處理直接在設(shè)備上進行加工,但我們目前還需要經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換,相關(guān)軟件與機器人的結(jié)合還需要后續(xù)不斷研發(fā)。
因此,智能建造發(fā)展一方面需要政策性指引,不僅需要國家層面的政策支持,更需要各個地區(qū)和相關(guān)部門的引導(dǎo)落地。另一方面,智能建造發(fā)展也需要加大裝配式技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用與推廣,只有裝配式產(chǎn)品大量推廣,才能產(chǎn)生更多和更深的應(yīng)用場景和價值。未來,中建科工將繼續(xù)在裝配式和自動化生產(chǎn)領(lǐng)域加大研發(fā)投入,通過平臺搭建與機制建設(shè)助力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,重點圍繞“工業(yè)化、綠色化、數(shù)字化”三大方向,加強技術(shù)攻關(guān)和協(xié)同合作,推行集成產(chǎn)品開發(fā)模式,大力發(fā)展建筑智能化技術(shù),推進“鋼結(jié)構(gòu)+”產(chǎn)品創(chuàng)新,助力建筑業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。