![切割机器人](/index/images/n2_01.jpg)
中建科工集团,作为国家级装配式建筑领域的领军企业,以其卓越的钢结构工程与装备业务,引领行业发展。公司注重技术创新与研发,在模块化产品及生产线、智能建造装备领域取得显著成果,推动建筑工业化进程。目前业务遍布全球39个国家和地区。
在钢结构模块化建筑中,钢结构主体框架是核心构件,承载着整个建筑的荷载,该结构形式被广泛应用于单体建筑、公寓楼、住宅等。其中的顶底架模块则作为中心模块,与其他各部件进行连接,起到确保整体精度以及稳定性的作用。因此,其生产质量对建筑的安全性至关重要。然而,传统的生产方式,面临多重挑战:
建筑业存在订单式生产模式,当生产不同型号或规格产品时,需频繁调整工装,耗时费力,增加成本,影响效率和连续生产。
工件定位依赖工人的技能,容易造成定位误差,影响加工精度,甚至导致产品报废。
对工人焊接工艺要求高,增加招聘成本,且水平不一容易造成质量的波动。
钢结构模块顶底架智能制造产线
为解决这些问题,中建科工与大界合作,对其原有的传统产线进行改造升级,使其成为具有柔性化、智能化、精益化特点的钢结构模块顶底架智能制造产线,包含上料搬运、装配点焊、翻转满焊三个工位,以RoBIM软件平台为核心,集成先进的软硬件技术,实现了从原材料上料、工件定位、焊接作业到成品下料的全程自动化。
自动解析图纸
无缝对接设计到生产
在实际生产中,并非每个图纸都能完整标注具体尺寸和参数,特别是在处理复杂的设计和制造任务时,传统的手工解析图纸方法耗时易出错。
而RoBIM拥有图纸自动解析能力,能直接读取DWG和IFC文件,利用先进算法精准提取几何特征和工艺尺寸,如主次梁及加强筋的截面,位置等几何信息,并智能辨识图纸中不同部件的关联关系,如主次梁的装配顺序、焊缝的位置和尺寸等,自动生成详细的加工指令,驱动机器人进行实际加工,提高生产效率。
自动检测装配干涉
保障生产安全
针对装配过程中可能出现的定位支点与次梁干涉问题,大界研发的装配干涉自检系统,能实时分析图纸模型与工装的位置关系,预判装配过程中的干涉点。用户导入新模型后,通过传感器进行预测,并通过红色指示和警报提示潜在问题,并提供调整建议,提高前瞻性和可靠性,以及装配自动化程度,减少返工。
自动纠正生产偏差
提高焊接质量
在实际生产过程中,产品质量可能受到设计信息传递不畅、原材料下料误差以及加工精度不足等多重因素的影响。为解决这些问题,产线配备了先进的视觉和传感器系统,并结合RoBIM的算法,实现自动纠偏。
针对主梁和次梁连接处的角焊缝,采用机器人点激光纠偏系统,通过多点测量重定位技术,实时捕捉焊接位置,并通过激光测量确保焊接位置与预设标准的高度匹配,实现精准定位,提升焊接质量,即使次梁结构发生微小位移,也能迅速修正机器人轨迹,确保焊缝一致性。
另外,通过采用业内先进的LAP-Laser检测激光线系统的投影技术,生产制造时将CAD设计图纸映射到工件表面,生产人员能够简单直观地复查出工件的缺失情况,提升产品生产效率。
自定义工件和一键生成数模
满足定制需求
当生产数量少或图纸缺失时,用户只需定义关键尺寸,RoBIM会自动计算并生成数模文件,直接指导生产,无需繁琐的编程。此外,还能根据底架投影规则一键生成3D投影数模线,提升装配精度。凭借软件的智能算法,无论是大规模生产还是小批量定制,都能快速响应。
05
数字孪生技术
促进精益化管理
通过PLC和RoBIM技术,实时采集数据并创建同步数字模型,监控产线状态,优化流程,确保质量。可视化窗口展示生产信息,提供直观视图,便于管理产线。结合传感器和物联网,实时监控设备,提高利用率,减少停机时间,助力精益化管理。
打造高效益生产线
目前,该产线已全面投入运行,高度自动化的生产流程,使生产效益得到显著提升,进一步增强中建科工的市场竞争力。
降本增效
整条生产线原来需要3-5个人的专业工种参与生产,现已优化至仅需1名设备操作人员参与监控管理,大幅减少了对专业技术工人的依赖,降低了人工成本。
在生产效率方面,轻工件的生产效率提高了10%以上,重工件生产效率提高了33%以上。本次改造升级也减少了对车间桁车及辅助设备的占用和依赖,搬运与装配速度得到大幅提升,在确保质量的同时加快生产进度。
兼容多产品类型
RoBIM软件加持的产线,拥有卓越的灵活性和兼容性。它能够直接处理次梁模型信息,支持不同截面尺寸(50-150mm宽、50-200mm高)和形状(矩形、C型),适应范围广,无论是小型过渡房屋还是大型学校和医院,产线都能根据具体项目需求灵活调整。
尺寸柔性可调,覆盖订单式市场不同规格顶底架,可兼容宽度2400~4200mm, 长度6000~12000mm的产品。
绿色低碳,可持续
次梁间距调整工艺改造前,需人工测量尺寸,焊接鱼刺限位次梁间距,每次换型后,都需敲掉鱼刺并重新焊接,效率低下,存在资源浪费和环境污染。
改造后,无需焊丝、铁板,仅在充磁/退磁2秒内耗电,实现低碳节能。同时,智能操作无需人工介入,提高了效率。此外,采用高分子聚合物食品级涂层,避免高温焊渣对设备的损伤,实现绿色环保。
创造新质生产力
随着国家对模块化建筑产业的大力推动以及粤港澳大湾区对MiC模块化生产需求的持续增长,大界依托于RoBIM软件平台,将AI、Robotics与Digitalization技术进行融合创新,为建筑业注入了新质生产力(New Quality Productive Forces)。通过与中建科工的紧密合作,大界不仅将这一创新技术应用于实践,更共同树立了模块化建筑柔性智造的行业标杆,凸显了双方在推动建筑的工业化、智能化、绿色化转型中的引领作用。
未来,大界将持续精进前沿技术,倾力打造创新的产品和解决方案,助力新型工业化进程,为粤港澳大湾区和全球建筑业的转型升级贡献更多智慧和力量。