我国自推行住宅产业化以来,积累了较丰富的经验,取得了一定的成就,但仍然存在许多问题。比如还没有统一的国家标准、老百姓对房屋的质量存在顾虑、科技贡献率不高等等,其中装配式预制构件集中在工厂加工和预制,这也是住宅产业化的集中体现,预制构件中钢筋的标准化加工也对住宅产业化的推广形成一定的制约,只有对钢筋的标准化加工采取积极有效的对策,我国住宅产业才能尽快从传统、落后的粗放型生产加工方式转变为集约化生产的先进模式,跟上时代发展的步伐。
一、建筑工业化与钢筋数控化加工密不可分
(一)工厂钢筋制作是住宅产业化PC工厂的重要环节,但由于工业化生产对钢筋生产要求精度较高且生产节拍较快,因此工厂钢筋制作与施工现场钢筋制作有很大区别。
1、工厂半成品加工一般采用机械设备,以自动化设备为主,手工设备为辅,方能满足钢筋精度和产能的要求。一般选用数控调直机、数控弯箍机,钢筋切断机、钢筋弯曲机等设备。而工地加工只选用简易设备,多为手工操作。
2、工厂加工钢筋的原材料尽量选用盘圆,便于整体套裁,节省材料。
3、工厂加工钢筋要严格按照图纸加工、绑扎,尺寸偏差不超过5mm,而施工现场加工钢筋误差很大。
4、工厂加工钢筋要注意现场环境管理,注重文明生产。
5、工厂加工钢筋要严格执行生产计划,不得随意更改,否则会影响生产线运转。
6、钢筋车间设备操作要经过培训后,持证上岗。
7、钢筋车间设备要定期维护保养,并坚持做好巡检和点检,要时刻保持设备的良好工作状态。
8、钢筋车间要注重安全管理,落实目标责任制,定期检查,消除隐患,严防人机事故的发生。
(二)住宅工业化的发展离不开混凝土结构,势必需求钢筋的自动化加工,所以钢筋的自动化加工将推动国家住宅产业化的快速发展,主要有以下优势为:
1、提高劳动生产率,降低加工成本:住宅产业化在预制过程中使用大量的棒材螺纹钢和线材;采用现代自动化加工设备大大降低人工费用、提高工人的生产效率;减少材料浪费率和能源消耗率;钢筋的加工可以严格按照设计图纸和标准进行,确保钢筋产品的尺寸和精度,这是传统设备达不到的;由于采用现代化计算机生产管理系统,可以使钢筋加工与工程施工更便于管理,减少施工错误。可以根据施工计划和图纸提前在厂内加工钢筋,保证高效率加工,加快施工进度。
2、采用自动化的钢筋加工设备可使企业管理简便化、有效控制钢筋加工成本与下一环的衔接时间,解决普通钢筋加工方式占地及人员众多的难题;钢筋自动化加工管理系统可以进行集中监控生产和调配资源、统计数据、自动打印标签、分类存储与装配;可根据工程需求自动配备设备加工能力,同时处理满足多个工厂项目需求等许多优点。管理环节简化后可大大降低项目管理费用,增加经济效益。
3、加快施工进度,提高钢筋工程施工质量:钢筋加工的专业化生产可保证钢筋成品的加工精度(钢筋长度,弯折角度,钢筋形状等),这是手工操作无法达到的。同时计算机管理系统的应用(产品标识、工作程序表、交货计划表等),配合电子仪器的使用,可简化各生产环节的工作程序。可缩短钢筋加工周期和工程施工工期,保证交货时间和施工工期进度。
4、有利于高新技术推广应用,推进建筑施工的工业化水平:钢筋专业化加工生产、供应(钢筋笼、柱、梁、网),实现钢筋工程施工现场装配作业,既保证工程质量,又保证施工进度,推进建筑工业化发展进程。钢筋的集中加工配送有利于工地施工现场安全生产、文明施工,使钢筋工程施工安全、环保、节能。钢筋集中加工配送同时有利于高技术含量先进设备、先进工艺的推广应用,提高加工技术水平和施工水平,促进建筑施工行业技术进步,推动住宅工业化的发展。
5、经济效益和社会效益:由于使用钢筋加工自动化的技术,减少了加工损耗,降低了整个工程造价;提高了钢筋的利用率,节约资源,降低了施工企业钢筋制作成本;自动化程度高,大大提高了生产效率,可以有效缩短工程工期;确保了现场的文明施工,排除了不安全隐患;降低了噪音污染,解决了扰民问题,增进了社会效益。
钢筋自动化加工与住宅产业化密不可分,这将可能成为推动建筑业科技进步、发展住宅产业化最佳的合作伙伴,推广钢筋工厂化、专业化、标准化加工,其技术含量主要体现在生产效率、质量管理服务上面。钢筋自动化加工占据着天时、地利和人和的优势。天时就是国家十三五计划的新技术、新材料、新工艺等有关住宅产业化政策支持,地利就是钢筋自动化加工与住宅产业化有机的结合,人和就是随着建筑行业人力成本的不断提高,钢筋的自动化加工和住宅产业化已经成为不可阻挡的趋势。
二、建筑工业化PC预制构件需求的各型钢筋制品的自动化制作技术
(一)专业的钢筋加工设备及加工钢筋骨架部品(墙板类)
(二)专业的钢筋加工设备及加工钢筋骨架部品(梁柱类)
(三) 钢筋骨架部品预制混凝土成品
(四) 钢筋桁架与网片组合成型生产工艺
A. 钢筋桁架主要用于叠合板的,钢筋网片应用于叠合板、内墙板及外墙板,
也可以将钢筋焊网与钢筋桁架组合焊接成型直接应用于叠合板,减少二次绑扎的工作,提高组合式钢筋骨架的质量。
B. 钢筋桁架焊接完成后,由自动传输机构将桁架放置到焊网设备的纵向定位机构上,与纵向的钢筋一起进入焊接主机。
C. 横向的钢筋由盘条钢筋自动调直、定尺切断后自动传输到焊接系统,从焊接主机的侧向自动穿入钢筋桁架的内部。
D. 纵向钢筋、桁架及横向的钢筋由自动定位机构确定好位置后,采用电阻焊接原理,自动焊接成组合骨架。
E. 桁架网片焊接成型后由自动接料机构自动堆叠在一起,到达设定的数量能过传送辊道自动输送出主机进行存放。
三、钢筋加工车间的布置及内部物流方案
钢筋加工车间布局

注:每天的产能约为90吨,可以满足年产25万立方预制构件的要求。
四、钢筋加工信息化管理技术方案
中央控制室智能化软件管理系统
(一) MES智能化软件管理系统技术说明:
该软件基于多家客户的钢筋加工生产经验,在长沙远大集团历时3年多次整改试用应运而生。其最大优势在于可提高设备使用效率;降低工人劳动强度;在原有基础上更进一步提高工厂整体的自动化程度。软件终端由一人控制将已排产料单数据传输至各个设备,并进行监控生产,可最大程度上杜绝安全隐患。
(二) 管理系统的工作流程
A. 图形编辑,在工厂机房服务器(普通台式机电脑)中安装TJK MES钢筋加工生产管理软件,在此软件中的不同设备模块完成图形参数的编辑、录入、存储;
B. 数据下发,将编辑好的图形数据,通过局域网络(有限或无线)根据不同设备的不同IP地址,将图形数据分别下发到不同设备中,此时图形数据存储在设备端的外置存储器中(例如SD卡、U盘);
C. 条码打印,在编辑图形的过程中,同时生成对应图形参数的条形码标签,通过标签打印机打印出每个图形的标签,供生产加工时在设备端扫描读取使用,标签样式如下图:
D. 配筋单打印,在TJK MES软件中编辑完成图形任务以后,会生成相应的钢筋配料单,通过普通打印机打印配筋单即可,配筋单样式如下:
E. 生产加工,设备端,保留“本地任务”所有功能,触摸屏调到“远程任务”,通过扫码枪扫描条形码,读取对应的图形任务,设备开始生产加工。
五、建筑工业化典型客户案例
(摘自《预制建筑网》)