摘要：装配式建筑部件生产精度要求高，应用现代化机械设备及自动化控制系统，实现机械自动化生产，能够实现流水作业，大批量生产规格统一的预制件，提升生产效率，而且，结合人工智能技术，构建智能工厂，还可进一步提升生产过程的掌控度，优化生产效益。在装配式建筑安装施工过程中，应用机械自动化技术设备，可自动识别位置，自动校正竖向构件垂直度，提高施工精准度及效率，确保施工安全。
关键词：机械自动化；装配式建筑；应用
装配式建筑是由预制部品部件直接在工地装配而成的建筑，是建筑行业现代化、工业化发展的产物，与传统建筑相比，具有施工机械化、自动化、流程化、标准化的特征，施工效率较高，且施工技术要求较高。2016年5月20日，国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，提出了要饮食低脂发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，争取在10年后装配式建筑在新建建筑面积中占比能够达到30%[1]。在国家的大力支持下，装配式建筑的生产、安装技术不断发展，机械自动化技术逐步普及，行业技术水平全面提升。
1.机械自动化在装配式建筑生产中的应用
装配式建筑的预制部件通常是由专业的构件预制化工厂生产的，产品包括承重构件与非承重构件，前者常见的有预制柱、预制梁、预制剪力墙、预制楼板、预制楼梯、空调板等，后者常见的有三明治复合外挂墙板等。这些构件的生产有着严格的质量标准，需精准控制尺寸误差，否则会导致预制构件无法正常安装，机械自动化生产的实现，有利于提升产品质量，确保装配式构件生产规格的统一性，优化生产效益。
随着装配式建筑行业的生产，预制化生产工艺技术逐步成熟，而且在工厂中使用机械设备，大多能够在计算机程序的控制下，自动运行，机械自动化程度较高。以外墙板的生产为例，外墙板的生产线有模台输送系统、模台准备系统，一次布模系统、二次布模系统，布料振捣系统、预养护系统、养护系统和拆模成品输送系统组成，整个生产过程由自动化系统控制，机械设备根据指令自动作业，生产参数得到精确的调控，生产出来的产品与设计图的误差极小。而且，在生产车间内，物流设计是极为重要的，在混凝土物流线上，搅拌站拌制好的混凝土，会分别输送到各类预制件生产线的浇筑作业处，比如说，综合生产线的混凝土，输送料斗在搅拌站下料口接料后，会通过料斗支架直接输送至浇筑振捣作业出，倾斜到布料机内，布料机可直接向模台布料[2]。
在机械自动化生产基础上，有人提出了打造装配式建筑智能工厂的设想，希望在以下方面实现智能化：①智能计划排产。自上游系统读取主生产计划后，有APS自动排产，根据交货期、生产周期，采用最优库存、已投产订单优先等高级排产算法，自动生成交货期最短、生产效率最高的生产计划；②智能生产过程协同。借助于BIM技术，实现生产车间在物料、模具、工装、工艺等模块的协同作业，提升机床利用率；③智能的设备互联互通。借助CPS赛博物理系统，通过DNC/DMC的机床联网、数据采集管理功能，实现数字化生产设备的分布式网络化通讯，集中管理设备程序，实施监控设备运行状态；④智能生产资源管理。加强对于生产资源的管理，实现库存精益化管理，减少生产资源积压造成的资金浪费现象，以及资源短缺造成的生产延误现象；⑤智能质量过程控制。采集生产数据，分析质量问题的发生原因，完善生产工艺，在机械自动化生产体系中，数字化设备的运行参数会被记录下来，作为工艺控制的依据，完善质量控制程序，能确保产品质量的稳定性与一致性；⑥智能决策支持。在装配式建筑企业的生产车间中，一年产生的数据信息超过10亿条，深入挖掘分析这些数据，制作成反应生产计划制定与执行、产品质量、生产资源库存等信息的报表，能够为企业生产决策提供参考依据，推动企业生产模式的数字化、智能化、网络化建设[3]。
2.机械自动化在装配式建筑安装中的应用
装配式建筑的安装是极为关键的部分，需严格控制安装精度，采用机械化的安装手段，能够有效提升安装施工质量，解决人工操作误差大、难以操作的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且，装配式建筑安装涉及多种预制部件，需多个团队协同作业，机械作业能够有效识别施工过程中的安全隐患，发出警报，避免安全事故的发生，确保施工计划按照预期进行，在施工安全性及可控度上，远高于人工作业。
装配式建筑构件在运输到施工现场后，由专业团队展开进场验收工作，查看质量证明文件是否齐全，观察表面标识，判断表观质量，检测其型号尺寸、规格、数量是否与清单一致，再进行结构性能检测，检查无误后，即可进行吊装及拼装作业。在安装过程中，会应用到以下两种机械自动化技术：
2.1自动识别位置的机械技术
在位置识别技术应用于装配式建筑安装中，能够自动确定构件的安装部位，实现零误差安装。这项技术，具有内部位置识别和外部位置识别两种功能，前者是通过机械设备内部的传感器，来精确控制设备移动速度，再采集实际运动数据，传输至计算中心，从而确定机械设备所处位置及运动方向，后者则是以施工场地作为基准点，借助于电磁波、超声波来明确机械设备的位置，从而实现对安装参数的精确控制。
2.2自动校正竖向构件垂直度的机械技术
生产和安装的质量控制，是确保装配式建筑各个部件实现完美安装的基本保障。为了确保预制件位置的合理防治，需加强对于部件水平位置及垂直度的监控，尤其是预制柱、预制墙板、预制剪力墙等承重构件，只有构件的竖向垂直度符合规范，没有太大的误差，才能够保障后续上层构件能够精准安装。在装配式建筑的人工安装过程中，采用了斜向可调节支撑的设计，需作业人员根据实际情况，正反向拧进斜向支撑的螺纹，校正预制竖向构件的垂直度，然后再应用水准仪检测其垂直度，反复调整直至垂直度达标，工序繁琐，耗时长。为了解决这一问题，人们研发了可自动校正竖向构件垂直度的机械技术，实现了预制件垂直度的自动校准，为装配式建筑的竖向受力构件安装提供了技术支持[4]。
3.结语
装配式建筑发展前景广阔，利润可观，但其实，这一热门行业在技术、资金、质量上的门槛较高，没有一定资金和技术实力的企业，是无法胜任装配式建筑的生产、安装工作的。现阶段，虽然装配式建筑受到了国家政策的大力扶持，但是仍然存在不少问题，比如说标准规范体系单一、工厂产能不足、装配能力不足、创新能力不。要想改变这一现状，必须大力引进现代化科技，比如说机械自动化技术、BIM技术，实现装配式建筑预制件的自动化、集成化生产，实现装配式建筑的智能化安装，借助科技的力量弥补产业发展缺陷，推动装配式建筑行业的全面可持续发展[5]。
参考文献
[1]徐遨蓝,刘妍,张源.基于熵权法和集对分析法对装配式建筑施工安全风险的评价[J].价值工程,2019,38(19):22-25.
[2]薛雪雪,赵颖,许小海,朱晓楠,周洪芝,单书燕.低模量装配式建筑单组分硅烷改性聚醚密封胶的制备与性能分析[J].新型建筑材料,2019,46(04):103-106.
[3]张伟锋,赖鸿达,宋苗苗,严振豪,林洋艺,许天鸿,游学敏.抗海蚀性混凝土与装配式工程的结合研究[J].广东土木与建筑,2018,25(11):34-37.
[4]谢达良.应用BIM技术建造装配式建筑全过程的信息化管理方法研究[J].通讯世界,2018(11):310-311.
[5]李小阳,刘雅芹,程骐,张淼,付光辉.标准化改革视角下装配式建筑标准体系的构建探讨[J].工程建设标准化,2018(09):57-62.
作者简介
沈兵，性别：男，出生年份：1986年，学历：本科，职称：工程师、注册一级建造师，现任职于深圳市加乐咨询有限公司，工程部项目总监，主要从事汽车、零部件工厂相关工艺设计及相关项目管理、市政公用工程建设相关的项目管理等。
论文作者:沈兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：建筑论文; 构件论文; 机械论文; 作业论文; 技术论文; 预制件论文; 位置论文; 《基层建设》2019年第19期论文;