装配式建筑生产组织方式与车间工艺布置

装配式建筑生产组织方式与车间工艺布置第1页/共51页目录1钢筋混凝土预制构件2生产组织方式与车间工艺布置3全自动化生产线设备钢筋加工中心自建混凝土搅拌站预制构件制作第2页/共51页02生产组织方式与车间工艺布置2.1生产组织方式2.2车间工艺布置第3页/共51页2.1生产组织方式第4页/共51页2.1、生产组织方式生产组织方式是指预制构件生产企业根据生产场地条件、生产构件的类型以及生产规模等条件，选择合适的制作方法，或称为生产工艺。预制构件的制作方式一般分为手工制作和自动化流水线制作两大类。固定台座法、长线台座法和机组流水法是最常用的三种预制构件制作方法，也即生产工艺。预制构件生产企业通常根据市场需求规模、产品类型，结合自身生产条件，选择一种或多种方法来组织生产。思考：上述两种预制构件制作方式特点？第5页/共51页2.1.1、固定台座法固定台座法指加工对象位置固定，如特制的地坪、台座等，而操作人员按不同工种依次在各个工位上操作的生产工艺。固定台座法是预制构件制作应用最为广泛的生产工艺，适应性强，加工灵活，非常适用于非标准化异形构件的生产，如梁、柱、楼梯、屋顶用板材等构件，虽然启动资金较少，但市场效率也相对较低。固定台座法包括固定模台工艺、立模工艺和预应力工艺等。第6页/共51页1、固定模台工艺固定模台是一块平整度较高的钢结构平台，也可以是高平整度高强度的水泥基材料平台。固定模台作为预制构件的底模，在模台上固定构件侧模，组合成完整的模具，固定模台也被称为平模工艺。固定模台固定模台工艺的设计主要是根据生产规模，在车间里布置一定数量的固定模台，放置钢筋与预埋件、浇筑振捣混凝土、养护构件和拆模都在固定模台上进行。模具是固定不动的，作业人员和钢筋、混凝土等材料在各个模台间流动。第7页/共51页1、固定模台工艺固定模台工艺可以生产柱、梁、楼板、墙板、楼梯、飘窗、阳台板、转角构件等各式异形构件。它的最大优势是适用范围广，灵活方便，适应性强。固定模台第8页/共51页飘窗第9页/共51页异形构件第10页/共51页固定模台工艺流程第11页/共51页2、

立模工艺立模工艺的特点是模板垂直使用，并具有多种功能。模板基本上是一个箱体，箱体腔内可通入蒸汽，并装有振动设备，可分层振动成型。与平模工艺比较节约生产用地，生产效率相对较高，而且构件的两个表面同样平整，通常用于生产外形比较简单而又要求两面平整的构件：如内墙板、楼梯段等。立式组合立模第12页/共51页2、

立模工艺思考：立模工艺与平模工艺的区别？立模有独立立模和组合立模。一个立着浇筑柱子或一个侧立浇筑的楼梯板的模具属于独立立模；成组浇筑的墙板模具属于组合立模。立模通常成组使用，称为组合立模，可同时生产多块构件。每块立模板均装有行走轮，能以上悬或下行方式作水平移动，以满足拆模、清模、布筋、支模等工序的操作需要。组合立模可同时生产多块构件第13页/共51页2、

立模工艺立模工艺适合无装饰面层、无门窗洞口的墙板、清水混凝土柱子和楼梯等，其最大优势是节约用地。立模工艺制作的构件，立面没有抹压面，脱模后也不需要翻转。带楼梯平台立式楼梯模具双重立式楼梯模具立模不适合楼板、梁、夹芯保温板、装饰一体化板制作；侧边出筋复杂的剪力墙板也不大适合；柱子也仅限于要求四面光洁的柱子。第14页/共51页3、预应力工艺预应力工艺也是预制构件固定台座法生产方式的一种，分为先张法工艺和后张法工艺。先张法一般用于制作大跨度预应力混凝土楼板、预应力叠合楼板或预应力空心楼板。先张法预应力工艺是在固定的钢筋张拉台上制作构件，钢筋张拉台是一个长条平台，两端是钢筋张拉设备和固定端，钢筋张拉后在长条台上浇筑混凝土，养护达到要求强度后，拆卸边模和肋模，然后卸载钢筋拉力，切割预应力楼板。后张法工艺主要用于制作预应力梁或预应力叠合梁，其工艺方法与固定模台工艺接近，构件预留预应力钢筋（或钢绞线）孔，钢筋张拉在构件达到要求强度后进行。第15页/共51页长条钢筋张拉台第16页/共51页预应力工艺流程图第17页/共51页3、预应力工艺混凝土挤压机可以生产厚度15-40mm的预应力混凝土预制板。特点：1、在相同的混凝土强度下，节省更多的水和混凝土。2、混凝土浇注机械具有高度灵活性，可以在最短时间内，生产多种尺寸、批量极小的预应力混凝土构件。混凝土挤压机第18页/共51页3、预应力工艺滑动式混凝土压模机，可以生产6-60mm的预应力混凝土预制板、基桩、排水沟以及带有隔热功能的预制楼板。混凝土压模机模机行进在导轨上，沿台座纵向行进,边滑行边灌筑边振动加压,形成一条混凝土板带,然后按构件要求的长度切割成材。这种工艺具有投资少,设备简单,生产效率高等优点。第19页/共51页为什么要使用预应力混凝土？混凝土的抗拉极限应变值只有0.0001～0.00015㎜,要保证混凝土不开裂，钢筋的应力只能达到20～30N/mm2；即使允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.2～0.3㎜时，钢筋应力也只能达到150～250N/mm2,使高强钢筋的强度无法充分利用。第20页/共51页预应力混凝土的基本原理？在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对混凝土施加预压应力抵消构件在使用阶段时外荷载作用下产生的拉应力，这就推迟了混凝土裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高了构件的抗裂度和刚度。思考：预压应力怎样施加？第21页/共51页2.1.2机组流水法机组流水法也称为流水线工艺，特点是操作人员位置相对固定，而加工对象按顺序和一定的时间节拍在各个工位上行走的生产工艺。机组流水按节拍时间又可分为固定节拍和柔性节拍。固定节拍适合诸如轨枕、管桩生产流水线等；柔性节拍适合如预制构件的生产。其优势在于效率高、生产工艺适应性可通过流水线布置进行调整，适用于大批量标准化构件的生产。第22页/共51页1、

半自动生产线半自动化流水线包括混凝土成型设备，但不包括全自动钢筋加工设备。半自动化流水线实现了图样输入、模板清理、划线、组模、脱模剂喷涂、混凝土浇筑、振捣等自动化，钢筋加工和入模仍然需要人工作业。2、手控生产线手控流水线是将模台通过机械装置移送到每一个作业区，完成一个循环后进入养护区。实现了模台流动，作业区、操作人员位置固定，浇筑和振捣作业的工序位置也是固定的。第23页/共51页1.底模托盘、2.托盘清洗装置、3.底模清洁装置、4.边模置放机械手、5.横移装置、6.钢筋网片焊接装置、7.全自动钢筋折弯机、8.钢筋桁架焊接装置、9.自动化钢筋铺设设备、10.混凝土布料机、11.振动密实装置、12.保温板切割机、13.翻转装置、14.堆垛机双墙板全自动智能化生产线工艺布置示意图第24页/共51页3、全自动生产线全自动生产线，是指在工业生产中依靠各种机械设备，并充分利用能源和信息手段完成工业化生产，达到提高生产效率、减少生产人员数量，使工厂实现有序管理。与传统混凝土加工工艺相比，全自动预制构件生产线具有工艺设备水平高、全程自动控制、操作工人少、人为因素引起的误差小、加工效率高、后续扩展性强等优点。全自动生产线的工作步骤大体是，在生产线上，通过计算机中央控制中心，按工艺要求依次设置若干操作工位，托盘自身装有行走轮或借助辊道的传送，在生产线行走过程中完成各道工序，然后将已成型的构件连同底模托盘送进养护窑，直至脱模，实现设备全自动对接。第25页/共51页根据生产对象的不同，生产线分为两类：自动化流水线、异型构件生产线自动化流水线异型构件生产线主要生产各种叠合板（叠合楼板、叠合双皮墙、叠合带保温层双皮墙）、外墙板（三明治外挂墙板、三明治剪力墙板）、内墙（内隔墙、剪力墙）等板类构件传统预制构件多采用该形式。手工作业，可按照流水生产组织形式。主要生产梁、柱、屋顶板材、阳台、楼梯、看台、飘窗等异形构件PC产线介绍

生产线分类第26页/共51页两条欧洲最先进的全自动叠合板生产线，EBAWE、VOLLERT；一条欧洲最先进的自动化异形构件生产线，EBAWE、VOLLERT；一条世界最先进的自动化钢筋加工生产线，AWM；两座世界顶级设备、年产能一百万立方混凝土搅拌站，LIEBHERR；智能化中控系统，MES、EBOS；全国工厂均为标准化工厂，每个工厂占地120-200亩，单厂年产PC构件30万立方米，单厂可装配住宅200万平方米以上，单厂EPC产值约80亿元。3.2生产线分类PC产线介绍第27页/共51页2.1.3影响选择流水线工艺的因素建筑形体、建筑结构体系和构件的生产成本，是影响预制构件选择工艺的关键因素。品种单一的板式构件，且不出筋和表面装饰不复杂，使用流水线才可以实现自动化和智能化，能够获得较高的效率。总体而言，全自动生产流水线只有在构件标准化、规格化、专业化、单一化和数量大的情况下，才能实现自动化和智能化。第28页/共51页2.2车间布置第29页/共51页2.2车间工艺布置思考：预制厂设置要考虑哪些因素？第30页/共51页第31页示范工厂总平面图示范工厂介绍材料进场入口搅拌站搅拌站构件堆场异型构件生产（一条线）标准构件构件生产（两条线）搅拌站进料搅拌站进料构件出厂出口构件堆场蒸养室苯板连接件仓库原材料/构件运输入口原材料/构件运输出口办公楼第31页/共51页第32页示范工厂自动线平面布局图示范工厂介绍第32页/共51页4.4示范工厂规划数据标准厂房：占地面积（厂房+办公楼+员工宿舍）120-150亩生产设备：叠合板生产线2条异形构件生产1条产能：200万m2/年运输设备：运输专用车20台（目前为止只江夏工厂采购了5台）混凝土搅拌车15台项目总投资：5-6亿元（含土地款）（未计算企业流动资金）示范工厂介绍第33页/共51页总投资土地+设备+工厂（不含流动资金）5-6亿元投资强度150亩330万元/亩年总产值4000元/m2X200万m280亿元年综合税收4000元/m2X200万m2X10%8亿元亩均税收150亩533万元/亩解决人口就业工厂+装配现场4000-5000人（主要用于现场装配安装）产业工人收入水平平均10000元/月/人X12（五险一金）12万元建设周期土建施工6-8个月+设备进场3个月+设备调试1个月10-12个月产品竞争力德国双皮墙技术+艾巴维流水线+RIB信息化管理系统真正实现产品智能制造，达到工业4.0标准绿色、环保、好用、好看、便宜的房子4.5示范工厂效益分析示范工厂介绍第34页/共51页1、服务半径内的市场需求；2、主要产品类型；3、生产规模；4、投资能力；2.2车间工艺布置第35页/共51页从建成的预制构件生产工厂实际情况来看，无论采用何种生产工艺方式，预制构件工厂的设置基本相同。主要包括混凝土搅拌站、钢筋加工车间、构件制作车间、构件堆放场地、材料仓库、试验室、模具维修车间、办公室、食堂、蒸汽源、产品展示等设置，全自动生产线操作人员基本配置如表所示。1、工厂的基本设置第36页/共51页半自动生产线操作人员基本配置表项目工序序号工种全自动5万m310万m3生产线图纸输入操作员12中央控制系统操作员12模台清理自动00机械手放线自动00机械手组模自动00自动喷涂脱模剂自动00钢筋加工操作员36安预埋件操作员24布料振捣操作员12码垛养护自动00脱模操作员24小计1020第37页/共51页1、生产区域是预制构件工厂的主体，为了不影响办公，原则上与办公区域是分开设立的。2、厂区设有生活区，生活区一般与生产和办公区域隔开一段距离独立成区。3、试验室因为经常要对混凝土质量检测，通常与混凝土搅拌站划分在一个区域内。4、厂区内道路布置要满足原材料进厂、半成品厂内运输和产品出厂的要求。5、车间内部通道的布置要考虑钢筋、模具、混凝土、构件、人员的流动路线和要求，实行人、物分流，避免空间交叉互相干扰，确保作业安全。工厂的基本设置原则第38页/共51页生产车间工艺布置是指根据已经确定好的工艺流程和工艺设备选型的特点，结合建筑、给排水、采暖通风、电气和自动控制，以及原材料和成品运输等要求，通过设计图将生产设备在厂房内进行的布置。2、车间工艺布置思考：生产车间工艺的布置应考虑哪些因素？第39页/共51页生产车间工艺的布置通常会考虑三层关系：一是生产主线与其他辅助生产线的关系，二是主要设备与辅助设备之间的关系，三是建筑的柱网、层高应符合建筑模数制关系。2、车间工艺布置第40页/共51页在考虑上述三层关系的基础上，遵循以下原则：1）保障生产便利、流水顺畅，避免原材料与半成品流水线交叉现象，尽可能让原材料与半成品的运距最短，使车间布置合理紧凑。2）留有满足设备操作和设备检修场地以及通道的面积。3）与相邻工序的设备之间保持良好的运输关系，并根据生产规模，留有足够容量的原材料、半成品、产品的料仓与堆场。4）考虑到安全生产和劳动保护要求，对有防噪声、防尘、防潮、防浊、防震、防水要求的设备或机组机房进行隔离。第41页/共51页3、生产线布置预制构件生产线有生产主线和生产辅助线两类。问题：怎么在生产线中确定生产主线？生产主线是指，在该线上安装了主要生产设备，布置了生产线上的大部分工序，实现了生产线上的大部分工艺过程的生产线。一般全自动智能化双面板生产线由托盘流线、边模流线、钢筋流线、混凝土流线和信息控制流线，以及计算机中央控制系统等组成。第42页/共51页第43页/共51页极高的制作双面板的主要生产设备，布置了托盘清洗、划线、置模、钢筋入模、预埋件安装、混凝土布料、密实抹平、混凝土养护、脱模起吊等大部分工序，从而实现了制作双面板的大部分工艺过程。据此也可以认为，凡是具备这个特点的生产线都可以确定为生产主线。钢筋流线包括钢筋调直、切断、捆扎或焊接、钢构成型、机械手钢筋入模、混凝土布料、密实抹平、养护、机械手或人工脱膜、混凝土运至仓库等工序路线。混凝土流线包括原料储存、配料、搅拌、混凝土布料、密实抹平、混凝土养护、脱膜和混凝土运至仓库等工序路线。信息控制流线是实现预制构件生产线各个工艺过程的中枢，包括配料搅拌信息与控制、布料密实信息与控制、混凝土养护信息与控制、机械手划线置模信息与控制等。第44页/共51页有些构件并不适合在生产线上制作，可以选用单一的工艺方式布置，也可以选用多工艺组合的布置方式。常见的工艺布置有：1）固定模台工艺布置。固定模台工艺可以生产各种构件，灵活性强，可以生产各种构件，比如，预应力楼板、楼梯、阳台板、外飘窗等构件。2）固定模台工艺+立模工艺布置。在固定模台工艺的基础上，附加一部分立模区，生产板式构件。3）单流水线工艺布置。适用性强的单流水线，专业生产标准化的板式构件，例如叠合楼板等。第45页/共51页4）单流水线工艺+部分固定模台工艺布置。流水线生产板式构件，设置部分固定台模生产复杂构件。5）双流水线工艺布置。布置两条流水线，各自生产不同的产品，都达至较高的效率。6）预应力工艺布置。在有预应力楼板需求时设置，当市场量较大时，可以建立专业工厂，不生产别的构件。也可以作为采用其他装配式混凝土结构构件工艺的工厂的附加生产线。第46页/共51页辅助线的布置混凝土搅拌站和钢筋加工中心属于辅助生产线，它的布置应该围绕主线布置。1、为了减少混凝土运送时间，