自2017年國家大力推動建筑工業化進程以來,建筑行業的各個細分領域進行了廣泛而多樣的嘗試。但由于建筑業的特殊性,傳統制造業的工業化方案并不能直接簡單復制,這導致從業者在摸索中走了不少彎路,但也在摸索中開辟出了一條新的道路。
滬渝蓉高鐵武宜段WYZQ-7標項目正是探索歷程中的一個顯著成果。該項目由武漢數字建造產業技術研究院與中鐵七局集團合作,其中宜昌北制梁場更是行業在建筑工業信息化和自動化兩方面的一次有益嘗試。該工程探索了智能化、自動化、工廠化加工生產,體現了鐵路建設“智能建造”與“智能制造”結合的先進理念。
強強聯合:院企合作助力成果轉化
長期以來,鐵路制梁是建筑行業一個特點鮮明的細分領域,其具有產品尺寸大、結構復雜、生產工藝嚴格的特點,除此之外,生產場地還需要隨建設進度不斷搬遷。因此,如何平衡好經濟性與便捷性、安全性與智能化,成為困擾行業發展的兩大痛點問題。
隨著科技發展,信息化和智能化為解決這兩個問題邁出了非凡一步。
在推進滬渝蓉高鐵武宜段WYZQ-7標項目的過程中,項目負責方武漢數字建造產業技術研究院有限公司和中鐵七局集團有限公司發揮各自所長,挑戰痛點。
武漢數字建造產業技術研究院有限公司作為國家數字建造技術創新中心的成果轉化實體,致力于工程多維數字化建模與應用、基于工程物聯網的數字化工地、工程大數據智能利用、自動化工程機械等創新領域成果轉化,為梁場智慧化轉型開展了有益嘗試。
中鐵七局集團有限公司是世界500強企業——中國中鐵旗下骨干企業,擁有鐵路、建筑、公路工程施工總承包四項特級,以及市政、機電安裝工程施工總承包一級等130余項施工、設計等資質。
前沿技術聯合深厚資質,科技公司合作國之重企,兩大公司的合作,為滬渝蓉高鐵武宜段WYZQ-7標項目的推進提供了扎實的基礎,也為宜昌北制梁場的創新提供了可能。
技術賦能:前沿科技助力“智建智造”
在宜昌北制梁場建造過程中,有許多亮眼讓人眼前一亮度和模式。
在梁場信息化管理平臺建設的過程中,工程方充分利用5G、BIM、GIS、大數據、物聯網等技術最大程度地將梁場生產過程及管理數據匯聚,通過信息系統的處理、分析、展示為管理者及作業人員提供及時準確的數據支撐,高效解決了箱梁建造中信息易分散、問題難追溯、管理功效低等問題,實現了以箱梁全生命周期管理為主線的人機料法環的全要素智能化管理。
而在梁場自動化生產作業中,通過應用多種自動化設備及研發特殊作業機器人,作業質量和效率得到了顯著提高,并更進一步地提升了人員安全保障,減少建材浪費,減少碳排放,實現“雙碳目標”。
除此之外,基于BIM技術構建的三維數字孿生梁場,可直觀形象地體現梁場的計劃、進度、質量、安全、成本管理全過程,并通過全工序安全質量數據的動態采集、實時匯總、自動判別、自動報警、自動定位、動態提醒、快速反饋的智能閉環管理模式,提高了安全質量管控效率。
同時,本項目采用復合機器人技術,針對市場上存在的工業機器人自動鑿毛設備自動化程度有限等問題,在對作業梁型進行簡單預定位后,機器人可自動完成相應作業,中途無需人工干預。并且設備自帶集塵裝置,環保等級更高。
為了避免傳統切割鋼絞線的危險問題,利用復合機器人替代人工作業,有效解決了人工生產中的安全隱患。切割頭與鑿毛頭互換,也提高了設備利用率。
針對張拉作業的最終步驟——鐵路梁端面防水,復合機器人技術能夠將巡線、視覺檢測和自動控制技術融合起來,搭載定制的噴涂設備,實現噴涂作業的自動化和精細化,有效解決了長期以來人工涂刷的方式作業的效率低、安全隱患大的問題。
管理平臺建設、自動化生產作業、數字孿生實時監控……全方位的技術為鐵路生產賦能,也讓鐵路產業未來的發展方向更加清晰。