基于精益生产理念的PC厂生产线规划研究

基于精益生产理念的PC厂生产线规划研究

孙广庆 ,邵东宇,付培帅

中建机械有限公司  河北省 065000

摘要：装配式建筑是加工制造业和建筑行业跨行业融合产生新模式，可以大幅度提高工程建筑产品品质、节约原材料和电力能源，减小烟尘和噪音污染，可以大大改善传统式施工人员的体力劳动和办公环境，是中国建筑行业发展的趋势。构件预制构件化生产是装配式建筑的关键阶段，PC构件二建是导致装配式建筑比普通的浇筑建筑工程造价偏高最主要的因素之一。

关键词：精益生产理念；PC厂；生产线规划

1装配式建筑的精益生产理论

装配式建筑的飞速发展促进建筑工程行业生产修建方法出现了巨大变化。近些年，因为装配式建筑本身特点，当场湿作业大量减少，施工人员需求量随着减少。此外，部品部件的生产公司很多不断涌现，对机械设备生产生产加工信息化智能化、智能化制造的依赖性日益提升。伴随着老百姓对工程品质标准的不断增加，唯有通过合理缩短工期、提高工作效率、提高品质的精益生产方式方能把装配式建筑的技术优势充分运用。精益生产（Lean Manufacturing）这个概念源于丰田汽车等行业制造型企业，这将精益生产的理论和方法运用到建筑过程当中，是国际先进的建筑产业化方式，可以有效破译建筑业生产方法粗放型与效率不高等诸多问题。精益生产，将要精益生产方式结合于部品部件的规模化生产过程之中，对装配式建筑部品部件生产整个过程进行系统、全面的管理方法，从而有效避免乃至清除生产过程的消耗和可变性，提升产品质量和生产高效率，完成公司利润的最大化。精益生产基础理论起源于20新世纪资源价格持续上升和市场的需求趋向多元化的大背景下。装配式建筑的精益生产除开前沿的工业技术以外，很大程度上取决于优秀的管理理念和管理机制。

2精益生产理念的PC厂生产线规划

2.1PC构件流水线平衡

在精益生产上对生产线的平衡率剖析和提高进一步提高了生产线生产高效率、减少生产成本费、消除浪费。生产线均衡即应该是一定生产加工工艺情况下的所有步骤开展平均化，调节工作负载，促使各工艺流程作业量尽量相仿的技术手段和方法。生产线平衡率=(各工艺流程时长总数/（工站数×瓶颈工序时长）)×100%，得知确定生产线的作业周期的步骤时长仅有1个，即最多工艺流程时长——瓶颈工序时间，同时需要区别短板时间和生产线平衡。由生产线均衡公式换算得到单进单出、单进两出和双进单出3种模式的生产线很工作频率分别是：19.7%、22.7%、28.3%。在同一工生产加工工艺下，双进单出生产线更能够提升生产高效率。与加工制造业别的生产线生产平衡率做到70%～80%对比，装配式建筑PC构件生产线平衡率还很低，这和PC构件生产工艺及现阶段构件规范化水平不高缘故相关。

2.2生产流程

预制构件构件的生产步骤主要包含模具组装、钢筋连接及预埋件组装固定不动、混泥土成形、混凝土浇筑、构件出模吊装、产品质量检验、构件标志及其存储和运送等各个环节。针对装配式建筑来讲，若想真正地完成预制构件构件的现代化生产，宜广泛采用成型钢筋。机械设备制作而成的成型钢筋不但可以很多节省原材料、有利于工程施工，还能够充足提升预制构件构件的生产质量与生产高效率，完全契合装配式建筑的现代化生产核心理念。伴随着建筑产业化的不断发展，目前越来越多建筑钢筋自动化技术加工设备交付使用，如数控机床钢筋焊接网生产机器设备、数控机床桁架结构建筑钢筋生产设施等。现阶段，在我国装配式建筑虽起步较晚，许多起步晚于海外资本主义国家，但随着近年来现代化和信息化管理技术的不断发展与完善，越来越多现代化技术以及核心理念逐渐用于预制构件构件的生产阶段当中。比如，混泥土输料装置等自动化技术生产机器设备越来越多的资金投入于混泥土成形阶段、预制构件构件的标识越来越多的用于预埋件处理芯片或二维码、选用根据RFID(RadioFrequencyIdentification）信息化管理平台开展预制构件构件的存储和物流运输管理等，均是装配式建筑的精益生产提供了强有力的技术保障。

2.3柔性化PC构件生产车间系统规划

根据精益生产核心理念，在工艺技术这方面，工业厂房工艺布局综合考虑货运物流最短路径算法难题，各原料完成集中化储放、加工处理、齐套派送，并确保货运物流途径最少，使原材料供应不会成为危害生产质量的短板。生产加工工艺综合考虑繁杂构件的多样化，选用软性生产线满足不同繁杂构件的生产，整体规划生产构件种类可以生产三明治墙体板、单墙体板、楼层板、室内楼梯、生活阳台、卧室飘窗及其它构件。软性墙体板生产线采用双进单出循环制布局方法，由两侧两根生产线完成所有工艺流程后汇聚到正中间生产线，再分配到两侧两根生产线的循环生产线，都是基于BIM技术性与现场MES生产智能管理系统，选用金属托盘配套技术与空间充足运用基本原理定制的多线生产线，能够实现台模智能排产、辅助件精确派送、混泥土与电焊网片立即发布。生产线中好几处使用技术领先的专业技术与工艺，如采用抱式堆码机，堆垛效率提高一倍，撤销预保养，保养窑选用开水保养，绿色环保；提升智能化齐套原材料送料系统软件，合理安排空间等。

2.4生产质量全过程管控

不同于传统浇筑建筑系统，精益生产的质量控制应根植于全部生产生产流程当中，且应充分发挥其针对生产品质、生产高效率及生产成本服务保障功效。生产质量控制包括了质量策划、过程管理、监督检验、质量评估、质量控制等关键步骤，本质上应当产生PDCA闭环。预制构件构件的生产质量控制包括了原材料产品质量检验、零配件产品质量检验、钢筋加工机械质量管理、生产过程质量管理及其产品质量检测等各个环节，应密切关注隐敝工程质量控制、制成品质量控制及普遍质量隐患等。生产品质全流程管控是预制构件构件生产制造过程中十分重要的一环，预制构件构件厂应充分结合精益生产的管理理念和管理机制，进一步加强生产整个过程的质量监督管理，保证质量、提升生产高效率、减少生产成本费，进而实现真正意义上现代化生产。

2.5钢筋骨架组合成型生产线整体布局

海外现代化PC构件生产生产流水线，一般配置有自动化钢筋加工机械系统软件。现阶段，钢筋骨架生产加工是中国建筑产业化控制模块构件的一个重要短板。对于目前预制构件墙体板构件钢筋骨架生产加工效率不高、耗工多等诸多问题，钢筋骨架全自动组成与成形生产线配对加工厂生产内外墙挂板、框架柱框架剪力墙构件、楼层板等各种预制构件构件需要建筑钢筋商品，将生产线规划为电焊网片生产模块、钢筋骨架生产模块、钢筋骨架组成及存储器、齐套派送模块等，各生产模块既可以单独工作，也可以与其它生产模块相互配合生产。钢筋骨架生产线选用密闭式框架机、钢筋骨架成形机、智能机器人及机器视觉技术等技术设备，配对适配BIM的钢筋骨架自动生产和搭配组合成形支撑系统，可以明显提高钢筋骨架生产效率生产品质，以实现在同样生产能力下降低用人总数8～10人。

3结论

根据精益生产核心理念及PC构件生产加工工艺，制定了双进双出循环制生产线，数据分析了单进单出、单进两出及双进单出3种类生产线平衡率，并且以双进双出循环制生产线布局了某PC加工厂。与同类产品加工厂对比，具备生产工作效率高、融入构件种类多等优点，为了降低装配式建筑PC构件成本费提供了一种行之有效的计划方案。可是却生产线平衡率剖析，PC构件生产线也有比较大的上升空间，这和PC构件模数化、规范化及构件生产加工工艺密切相关，应当从各方面下手给予科学研究。融入中国框剪结构体系钢筋骨架生产加工生产系统和置模机器人开发可以解决传统式生产流水线效率和效果发展瓶颈，有益于完成构件生产精益化。

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