中铁八局集团桥梁工程有限责任公司 四川成都 610300
摘要：对地铁管片目前预制技术进行分析，针对地铁管片特点，提出信息化技术解决方案，从岗位信息化布置、信息化管理系统着手，最终实现智慧生产目的。
关键词：地铁管片；信息化；智慧生产；岗位；信息化；子系统
一 地铁管片发展
随着我国综合国力不断发展，城镇化进程发展不断加速，城市人口越来越多，地铁以快速、准点、安全、大运量、低能耗、小污染等优点成为城市主要的轨道交通方式，地铁发展前景大好。
国内外地铁建设绝大多数采用盾构法施工，管片是盾构法施工的隧道结构衬砌主体，对于整个隧道的质量和使用寿命起着关键作用。随着隧道及轨道交通的大力发展，亟需大量的盾构管片。目前，国内外管片预制工艺日趋成熟，对管片生产管理及质量控制能如何进行更加高效、便捷的管理，是管片生产企业面临的课题。
管片生产过程中智能化和信息化水平不高，导致生产成本高和效率低。目前社会对环保节能和智能制造越来越重视，因此为适应社会发展需要，有必要开展对混凝土管片预制技术的智慧生产技术开展研究。
二 地铁生产信息化发展
我公司结合地铁管片预制特点，开发了地铁管片智慧生产信息化管理系统，该系统从四个方面入手，包括前期网络、硬件设施建设；现场岗位信息化布置和软件搭设；后台信息化系统建设；后台系统与现场信息化的有效结合。重点研发适应生产管理要求的相关软件、移动作业APP以及后台系统的9个管理子系统。解决了公司多条管片生产线，产品规格型号种类繁多，平均日产量350环/天，生产任务重、发运难的问题。
三 信息化技术在地铁管片生产中应用
3.1网络规划与建设
主干网络采用8芯光纤铺设，一方面保障远距离数据传输的稳定性，另一方面充分屏蔽强电环境对网络信号的干扰。内场分支网络采用六类屏蔽网线和屏蔽强电的高规格屏蔽水晶头，确保强电环境下的数据传输质量和稳定性。移动扫码设备PDA采用电信流量网卡，网速稳定、不限流量，确保各移动岗位信息化作业正常运行。
图2钢筋笼班组岗信息化操作流程
（2）钢筋笼质检移动岗
图3钢筋笼质检移动作业岗流程图
（3）钢筋笼质检平台岗
钢筋质检每天工作结束后可通过钢筋班触控一体机登录质检账号查看骨架验收情况，主要包括日生产计划以及验收产能曲线两大块。能让钢筋质检随时随地了解自己的验收情况，也可作为质检工作情况的参考标准之一。
（4）生产线入模质检岗
图5生产线班组脱模岗操作流程
（6）生产线管片脱模质检移动岗
图6管片脱模质检移动岗操作流程
（7）生产线管片脱模质检平台岗
管片成品质检每天工作结束后可通过生产线成品区触控一体机登录质检账号查看产品验收情况，主要包括日生产计划以及验收产能曲线两大块。能让成品质检随时随地了解自己的验收情况，也可作为质检工作情况的参考标准之一。
（8）管片出入库移动作业岗
堆场管理人员通过手持设备，对出池的管片进行扫码入库，按逻辑堆场进行入库操作，从而确保堆场位置以及数量实时更新，同时支持远程异地堆场，便于进行远程协同和管理。
（9）管片发运物流岗
①标段下达管片物流订单：各个标段可以在APP中下达管片配送物流订单，并可以在APP中进行订单进度查询和签收。
②管片发运：管片发运管理人员通过手持设备，对物流确认之后的订单启动发运流程，在管片堆场对管片进行扫码装车，从而实现管片发运完全按照标段需求准确及时发运。
③发运单据自动打印：堆场发运班组完成扫描装车之后，成品库管在后台系统自动打印发运交接单和管片合格证，避免人工填写，减少重复劳动，避免出错。
④标段签收：标段物流配送订单管理人员，用手机微信扫描配送订单二维码，可以调出订单明细，确认订单与配送管片无误之后，即可签收卸货，结束该订单的配送流程。
3.4后台信息化管理系统
后台信息化管理系统主要包括9大管理子系统，分别为人员管理子系统、产品数据管理子系统、物料管理子系统、计划管理子系统、模具管理子系统、质量管理子系统、堆场发运管理子系统、零配件管理子系统、智能报表子系统、监控视频子系统。
（1）人员管理子系统
主要包括组织机构管理、岗位管理、人员档案、班组管理、岗位权限管理等子系统功能。通过对班组人员和部门人员进行系统化管理，包括人员详细信息的录入，班组人员的岗位状态的识别（在岗、返聘、离场、调离、黑名单），退休时间到期提醒，特种作业人员证件到期提醒等，对所有人员详细信息可以生成二维码，制作二维码工牌随时随地都能扫取人员详细信息。对生产线信息化操作人员和后台系统各个部门管理人员设置相对应的权限范围，防止责任划分不明或者操作不当导致系统信息误删，出现不必要的损失。
（2）产品数据管理子系统
主要包括钢筋笼和管片成品参数定义两个子系统。钢筋骨架参数定义主要是将每条地铁线不同配筋的骨架按照图纸和消耗定额输入后台产品数据管理子系统，按照理论消耗用量对钢筋原材料库存进行动态监控。管片成品参数定义主要将每条地铁线不同类型的管片输入软件管理后台，每生产一块管片，系统会自动扣除其配件消耗，达到对配件库存动态监控的目的。
（3）物料管理子系统
包括物料主数据管理、实时库存管理、入库历史记录以及原材料消耗统计4个子系统。在管片生产过程中，需要对钢筋、砂石、水泥、外加剂等主要原材料进行科学管理。一方面为了确保原材料的合理供应，需要对材料的出库库存进行管理，保证合理的库存比例；另一方面需要掌握生产过程中对原材料的实际消耗量，掌握原料的实际利用率。在原材料入库的时候，需要对数据进行入库采集，并在生产过程中定期进行盘库，掌握原材料的动态库存情况；在生产过程中通过数据采集设置对原料消耗数据进行实时采集，从而掌握实时的原料消耗状况。
（4）计划管理子系统
主要包括标段基本信息维护、标段需求收集、标段需求汇总、生产月计划编制、生产月计划汇总、生产周计划编制、生产日计划编制、产品转型管理。管片生产计划的制定依据来自于地铁工程盾构标段的需要，在建设信息化智能管理平台中，可以录入标段的管片需求计划，并汇总成整体管片需求，生产管理人员可以根据总体的管片需求进行生产计划的制定，专职人员录入标段的需求计划。各工程标段可以通过生产管理平台提交管片需求计划，同时提交盾构工程进度，从而可以计算出管片的实际使用数量，通过对标段需求和使用量的收集，可以更好的制定管片生产计划和标段管片发运计划，保持生产和施工的步调一致。根据各个盾构标段提交的管片需求计划，生产管理部门需要制定生产计划，包括月度生产计划、周计划和日计划，其中周计划和日计划是对月计划的细分，根据标段月度需求和管片生产堆场情况，以及标段现场管片发运和使用情况，制定周生产和日生产计划，以精细的计划灵活调整产能，确保生产能力、堆场情况以及标段管片发运和使用需求整体协调，从而在有限的产能下最大程度满足标段建设的需求。通过日计划精确控制每条生产线生产的产品型号和数量，保证调度每天所下的计划得到落实和跟踪。
（5）模具管理子系统
由工程部负责，主要对模具和其他工装进行管理，记录模具的台账和模具的运行情况。对于模具等生产设备，统一编制条码标示牌，用户设备身份标识，在平台中建立设备的电子档案，同时在模型的运行和保养过程中，记录模型的运行和保养信息，确保生产模型的健康运行。所有管片模型每次生产都会被系统记录在案，达到一定循环次数会自动提醒相关管理人员进行模型检验。
（6）质量管理子系统
质量管理子系统共包括四个子系统，分别为钢筋笼质量管理、管片质量管理、管片补录、管片流水号初始化。通过钢筋笼质量管理可以查询各个班组生产的产品数量、具体规格型号、质量状态等；通过管片质量管理可以查询每条生产线的产品生产的数量、规格型号、质量情况等；当生产线工序因特殊原因未入模或入模错误，则需要通过管片补录的功能进行手动维护，打印二维标签。每条地铁线每种规格的管片按照项目部的管理要求编制了流水生产号码，通过流水号初始化功能，输入每种产品型号的初始流水号，系统会自动识别产品型号自动分配流水号给每一个脱模的产品，做到真正精细化管理。电子信息都会在后台质量管理子系统实时自动保存。
（7）堆场发运管理子系统
各个堆场产品入堆和发运的扫描信息都会实时传送到后台系统中来，通过堆场发运管理子系统我们可以直观的了解到堆场的各种型号管片的库存情况、订单、物流情况以及每个标段的发运情况。
（8）零配件管理子系统
将库房库管的纸质版的台账导入到信息化的系统中来，每次库品的出入库都有系统中导入或导出，极大地方便了库管的日常管理。也保证了种类繁多的零配件有序的进货、入库、发放，为生产提供了基本的保障。
（9）智能报表子系统
智能报表子系统主要包括管片成环统计报表、待生产管片汇总报表、生产发运库存统计表。通过以上报表可以直观醒目的看到产品的成环情况、生产情况、发运情况、库存情况，为整个管片的生产管理提供了十分有效的助力。
（10）监控视频子系统
在现场，安装视频监控，监控画面可全部实时上传到总控中心，可以通过可视化监控现场施工进度、安全管理等。
3.5云平台生产管理总控中心
管片生产信息化系统从原材料进场到钢筋加工、从骨架入模到产品脱模，从产品出池入堆到产品出堆发运，管片生产的全生命周期通过云平台生产管理总控中心实时展现。
四 技术经济效果
地铁管片智慧生产信息化系统运行一年以来，成果效益明显，基本摆脱了粗放型的生产管理模式，通过信息化管理手段大大节约了人力物力，许多以前需要人工核对的生产信息现在基本被信息化所取代，通过加强过程控制大大降低了产品不合格品的数量，信息化计划控制生产的功能，基本避免了生产失控的状态。起到了减员增效、提高管片综合管理水平的目的，①使原材料、燃料和劳动力资源得到更合理的利用，并使生产计划达到最优化，从而提高生产能力，增加产品和产量；②提高了产品质量和合格率；③减少工时的损失，使劳动生产率得到提高；④节省了生产和非生产劳动力；⑤降低成本，减少消耗；⑥减少生产与非生产性费用支出。
五 结束语
地铁管片智慧生产信息化系统经过不断改进和优化，已基本符合公司地铁管片的管理要求，该系统通过智能数据采集和感知，实现互联互通、智能生产、全程管控、质量追溯、多站协同，使得公司信息化建设能够大大降低建设成本，加快建设速度，提高整体水平。
公司信息化系统的研究，对公司各个管片厂的信息化暨管片智能制造，打造智慧工厂有着重要的借鉴意义，公司管理部门均可访问各个管片厂的信息化系统，及时了解各项目管理情况，为公司对管片生产厂进行统一管理提供了技术支撑。
参考文献：
[1标准号-《管片预制标准》
[2]杂志刊号，作者《信息化论文》
论文作者:王江
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：管片论文; 子系统论文; 标段论文; 计划论文; 堆场论文; 系统论文; 质检论文; 《防护工程》2019年9期论文;