鐘志強：PC構件工廠(chǎng)提質(zhì)增效的探索與實(shí)踐

2021-01-21

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鐘志強：

中建科技集團有限公司深圳分公司副總經(jīng)理

分享題目：

《PC構件工廠(chǎng)提質(zhì)增效的探索與實(shí)踐》

一、PC工廠(chǎng)的現狀和問(wèn)題

（一）政策持續加力，需求不斷增長(cháng)

由于政策的推動(dòng)，市場(chǎng)需求進(jìn)一步增長(cháng)，原有的構件廠(chǎng)產(chǎn)能利用率提高；新興市場(chǎng)發(fā)展迅速，海南、廣州等地強制性政策效果顯現；部分構件廠(chǎng)盈利狀況持續改善，但大部分構件廠(chǎng)沒(méi)有達到預期（可研）的盈利水平。

（二）市場(chǎng)競爭加劇，供給持續增加

以北京上海為例，北京PC工廠(chǎng)從2018年16家增加到2020年的26家，設計產(chǎn)能從191萬(wàn)立方增加到418萬(wàn)立方；上海從2017年58家增加到121家，設計產(chǎn)能從220萬(wàn)立方增加到700萬(wàn)立方。

(三）不斷有新的競爭者加入

開(kāi)發(fā)商、施工企業(yè)，專(zhuān)業(yè)構件廠(chǎng)等不斷涌入。而行業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)入容易，退出難、長(cháng)周期，進(jìn)步慢、重資產(chǎn)從而競爭不斷惡化。

（四）人工成本持續增加，人才結構進(jìn)一步優(yōu)化

隨著(zhù)時(shí)間的推移，人才的培養和吸引逐漸優(yōu)化，同時(shí)人工的成本也相應的持續增加，企業(yè)人才成本逐年遞增。

（五）技術(shù)創(chuàng )新不足，生產(chǎn)效率低

建筑設計、結構設計、材料、工藝、設備、模具、IT系統等創(chuàng )新升級均需要大量人力物力財力和時(shí)間支撐，且不易在短期內實(shí)現成效。

（六）管理能力不足，管理效率偏低

對行業(yè)具備系統專(zhuān)業(yè)認識的專(zhuān)業(yè)化管理團隊缺乏，未能通過(guò)有效管理提升整體效益。

（七）產(chǎn)業(yè)鏈不協(xié)調，短板尚需補足

設計、生產(chǎn)、建造、運維、開(kāi)發(fā)之間的溝通、交流和合作缺乏，缺乏合規、可靠、標準化、經(jīng)濟型的技術(shù)認定。

（八）認知偏差仍然普遍存在，因循守舊

業(yè)內對PC的偏見(jiàn)依然普遍，如裝配式建筑不抗震，裝配式建筑多花錢(qián)；裝配式建筑質(zhì)量差，裝配式建筑單調....等等。

二、關(guān)于PC廠(chǎng)提質(zhì)創(chuàng )效的思考

（一）糾正認識偏差，回歸初心使命

利用現代科學(xué)技術(shù)，逐步提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現建筑業(yè)的可持續發(fā)展。

（二）正視問(wèn)題所在，有的放矢改進(jìn)

2019年，我國建筑業(yè)總產(chǎn)值約為248446億元。在建筑業(yè)產(chǎn)值構成中，約50%為材料費，其余過(guò)程消耗已經(jīng)不復存在，包括消耗的人工、機械、工具、時(shí)間、空間等等。建筑業(yè)本質(zhì)上是“建筑材料的搬運工”，效率每提升1%，可創(chuàng )效1000億元以上。

（三）堅定發(fā)展信心，放眼發(fā)展前景

PC具有諸多優(yōu)勢，發(fā)展前景良好，需要堅定信心。

設計簡(jiǎn)化：通用體系、專(zhuān)用體系、模數化、定型化；

施工快速：同步工作、立體交叉施工、快速組裝；

品質(zhì)提高：高精度、杜絕滲漏、A級防火、SI、打造百年建筑；

環(huán)境友好：排放少、運輸少、人工少、措施少；

工人穩定：遮風(fēng)避雨、固定工時(shí)、危害減少、生活有序；

造價(jià)降低：比較優(yōu)勢、同樣品質(zhì)花費更少、綜合造價(jià)。

（四）找準市場(chǎng)方向，完善產(chǎn)品結構

PC產(chǎn)品可應用領(lǐng)域廣泛，除房屋結構（梁、柱、墻板、樓梯、陽(yáng)臺等），還可用于市政工程（地鐵、管廊、橋梁等）、地基工程（管樁、方樁等），基礎設施（鐵路、公路、體育場(chǎng)等），景觀(guān)工程（路面磚、路沿石等），裝飾工程（掛板，地磚等）。PC工廠(chǎng)應根據自身情況選擇和完善產(chǎn)品結構。

（五）做好基礎研究，做到融會(huì )貫通

PC是多學(xué)科交叉多層次復合的行業(yè)，涉及材料性能學(xué)，材料工藝學(xué)，結構力學(xué)、建筑學(xué)多學(xué)科復合應用，PC企業(yè)需要做好基礎研究并融會(huì )貫通。

（六）堅持價(jià)值創(chuàng )造，追求互利共贏(yíng)

注重創(chuàng )造時(shí)間價(jià)值（工期節約）、空間價(jià)值（場(chǎng)地節約）、集成價(jià)值（工序減少）、管理價(jià)值（管理簡(jiǎn)化）、運維價(jià)值（運維節約）、品牌價(jià)值（社會(huì )效益），與使用單位互利共贏(yíng)。

三、我們的探索與實(shí)踐

在此，結合我們在實(shí)際工作中的探索，從三個(gè)緯度：道（商業(yè)模式）、器（技術(shù)路線(xiàn)）、術(shù)（管理體系）分析PC工廠(chǎng)的提質(zhì)創(chuàng )效的路徑。

（一）REMPC商業(yè)模式

1、案例：坪山三所學(xué)校

錦龍學(xué)校、實(shí)驗學(xué)校二期、竹坑學(xué)校三說(shuō)學(xué)校均以中建科技為EPC總承包單位，在實(shí)施過(guò)程中，我們對項目建筑、結構、裝修、機電的設計充分考慮裝配式建筑實(shí)施特點(diǎn)，結構體系采用中建科技自主研發(fā)的預制混凝土柱與鋼梁組合結構。預制構件有：預制混凝土柱、鋼結構梁、預制預應力疊合板、非預應力疊合板、陽(yáng)臺、樓梯等。項目總建設工期約11個(gè)月，于2019年9月投入使用。

2、案例：長(cháng)圳保障性住房

深圳市光明新區保障性住房，總建筑面積109.78萬(wàn)平方米，擬建25棟100-150米高的超高層建筑，是國內規模最.大的公共住房項目。中建科技作為EPC總承包企業(yè)，統籌規劃、設計、報建、施工、生產(chǎn)、采購所有環(huán)節。該項目的結構體系為：預制剪力墻、巨型鋼結構（木結構）、雙面疊合剪力墻、內澆外掛（掛板、飄窗）。項目全屋采用裝配式裝修，打造了全國最.大的裝配式景觀(guān)示范工程，地面鋪裝采用PC構件。主要預制構件：飄窗、疊合板、外墻、樓梯、陽(yáng)臺、裝飾、景觀(guān)構件，總量約7萬(wàn)立方米。

（二）技術(shù)路線(xiàn)

1、探索新技術(shù)

探索十大技術(shù)體系的新技術(shù)。分別是裝配式剪力墻結構、雙面疊合剪力墻結構、裝配式混凝土框架結構、裝配式鋼結構、裝配式鋼混組合框架結構、裝配式大框架鋼混組合主次結構、模塊化鋼結構、裝配式交錯桁架結構、裝配式低多層住宅、干式裝配預應力混凝土框架結構。

2、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品

1）預應力雙T板。跨度：6-40m。寬度：2m。高度：200-1300mm。承載力：44KN/㎡。

2）預應力帶肋疊合板。取得了國家實(shí)用新型zhuanli、外觀(guān)技術(shù)zhuanli和中建集團科學(xué)技術(shù)獎三等獎。

3）預應力空心板。跨度：0-18m（生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)度120m，構件長(cháng)度任意可調）。寬度：1.2m。高度：50-350mm。配筋率：4-8kg/㎡。

4）豎向構件。在院士指導下，高效實(shí)施，開(kāi)發(fā)了高效可靠的豎向構件和連接件。

5）市政構件。開(kāi)發(fā)了排水溝，護欄，井蓋等市政構件。

3、研究新工藝

1）自持力預應力模臺。工藝流程：橫臺清掃 → 噴涂脫模劑 → 模具組裝→ 預應力鋼筋安裝 → 張拉 → 附加筋綁扎 → 布料 → 混凝土振搗 → 構件預養護 → 構件拉毛 → 構件蒸養 → 放張 → 鋼絞線(xiàn)切割 → 構件出池→ 端頭整理。工藝特點(diǎn)：生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)度：60m以上。生產(chǎn)線(xiàn)寬度：2000 mm。肋高：1300mm。構件最.大跨度：30mm。張拉模式：?jiǎn)胃啻螐埨７艔埬Ｊ剑呵懈罘艔垺Ｉa(chǎn)效率：60m/天。

2）預應力長(cháng)線(xiàn)臺座。工藝流程：橫臺清掃 → 噴涂脫模劑 → 模具組裝→ 預應力鋼筋安裝 → 張拉 → 附加筋綁扎 → 布料 → 混凝土振搗 → 構件預養護 →構件拉毛 → 構件蒸養 → 構件脫模 → 翻板吊運 → 構件清洗。工藝特點(diǎn)：生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)度：100m以上。生產(chǎn)線(xiàn)最.大寬度：3000 mm。構件最.大厚度：120mm。構件最.大跨度：8000mm。張拉模式：?jiǎn)胃啻螐埨７艔埬Ｊ剑赫w放張。生產(chǎn)效率：1100㎡/天。

3）雙皮墻全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。工藝流程：橫臺清掃 → 噴涂脫模劑 → 模具組裝→ 鋼筋安裝 → 布料 → 混凝土振搗 → 構件預養護 →構件一次蒸養 → 件翻轉→ 模具組裝→ 鋼筋安裝 → 布料 → 混凝土振搗 → 構件二次蒸養 → 件出池→ 運輸碼放。

4）壓槽疊合板半自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。

5）空心板滑模生產(chǎn)線(xiàn)。工藝流程：橫臺清掃 → 噴涂脫模劑 → 預應力筋安裝 →張拉 → 混凝土擠壓成型 → 構件養護→放張→構件切割 →構件出池→ 運輸碼放。工藝特點(diǎn)：生產(chǎn)線(xiàn)：7*120米連續連續滑膜全自動(dòng)生產(chǎn)（含混凝土供應）。生產(chǎn)線(xiàn)工人用量：3-5人。產(chǎn)能：50萬(wàn)㎡/年。

6）成組立模。工藝流程：模臺清掃 → 噴涂脫模劑 → 鋼筋入模→模具移動(dòng)固定→ 混凝土入模 → 構件養護 → 模具打開(kāi)→構件出池→整理碼放。工藝特點(diǎn)：側面落砼：構件側立生產(chǎn)。模具成組：通常成組使用。占地：占地相對較小，車(chē)間緊湊。混凝土：采用自密實(shí)混凝土或普通混凝土附著(zhù)式振搗。鋼筋：可采用焊接骨架。養護：采用附著(zhù)式加熱管道，效率更高。

7）飄窗自動(dòng)化流水線(xiàn)。流水節拍為5min/工位；生產(chǎn)操作工位41個(gè)，按照流水節拍富余15個(gè)；養護工位82個(gè)，實(shí)際養護周期410分鐘，約7小時(shí)；單構件生產(chǎn)周期為600分鐘，兩班生產(chǎn)時(shí)有2小時(shí)冗余度。

4、開(kāi)發(fā)新材料

1）UHPC。超高性能混凝土。性能：高強度、高流動(dòng)性、高密實(shí)性、高耐久性；材料：需要采用特殊材料；配合比：需要進(jìn)行細致研究（200MPa以上）；制造：需要特殊生產(chǎn)設備。

2）裝飾混凝土。

3）高強LC。

（三）管理體系

1）管理要素。包括計劃、組織、控制、領(lǐng)導四個(gè)要素的管理工作細分、階段計劃、實(shí)施手段及工具。

2）流程。控制好采購、物資、生產(chǎn)、安監、品控、人資、財務(wù)、成本、行政、財務(wù)全盤(pán)流程。

3）管理制度。制定了人資、技術(shù)、生產(chǎn)、安監、品控、采購等全門(mén)類(lèi)的1.2.3級管理制度文件。

4）建立智能信息化建造平臺。

5）精益制造系統（LPS），實(shí)現設計、設備、生產(chǎn)、智能制造、財務(wù)、項目、7S共七個(gè)板塊的數據可視化及協(xié)同運用。

6）精益制造管理手段。由專(zhuān)業(yè)的企業(yè)和軟件提供支撐。設計有PKPM、YJK、REVIT、PLANBAR。生產(chǎn)有新大地、天津銀豐、河南衛華、江西起重。數字化輸入有深圳新銳影視數碼/海康威視。ERP由構力科技提供。5G由中國電信提供技術(shù)服務(wù)。

7）以游牧式工廠(chǎng)為理念，借助成熟制度體系和信息化手段有效實(shí)施異地管理。