郑州宝冶钢构钢结构生产线由智能下料中心、部件加工中心、智能配送中心、智能H型钢成型中心、智能型钢加工中心以及智能装焊中心组成，可以实现零件自动下料，智能检查，零件智能配送，H型钢组焊矫一次成型、H型钢智能加工以及智能装焊等工艺的一体化。生产线配套的信息管理平台涵盖企业资源技术、产品全生命周期、供应链管理、仓库管理、制造执行、能源管理、数据采集与监视及设备物理层管理等功能，可以实现生产仿真分析、进度跟踪、自动排产、工艺能耗分析、装配构件实时追溯、成本最优管控、实时决策等全方位可视化运维管理。与传统生产线相比，该生产线单线作业工人从80人减少至16人，用工降低80%，单位面积从1.2T/㎡提升到1.5 T/m2，生产效率提升25%，综合成本降低20%。

（一）技术方案要点

该项目以产能提升、减人增效、节能环保、品质提升为目标，基于智能化生产线及一站式智能制造信息管理平台，打造涵盖转自：、采购、制造、安装、检测等各环节的全生命周期的管理模式，实现钢结构行业的生产建造全流程的可视化、精细化、信息化的管理模式，整合产业链上下游资源，增强行业协同能力。

1. 智能化生产线

宝冶钢构智能化生产线（智能制造六中心）由智能下料中心、部件加工中心、智能配送中心、智能H型钢成型中心、智能型钢加工中心以及智能装焊中心组成（如图2所示），分别对应钢结构生产制造各个工序，实现零件自动下料，智能检查，零件智能配送，H型钢组焊矫一次成型、H型钢智能加工以及智能装焊等工艺的一体化，可满足钢结构建筑40%构件的智能化制造。

图2钢结构智能制造六中心

2. 一站式智能制造信息管理平台

一站式智能制造信息管理平台以“一个平台、两个层次、八个方面、四类数据”作为平台的建设思路（如图3所示），融合OA、NC、电商及财务系统，涵盖企业资源技术、产品全生命周期、供应链管理、仓库管理、制造执行、能源管理、数据采集与监视及设备物理层管理等功能，集成可视化管理四大调度中心（如图4所示），实现从设计、生产制造到现场安装的全生命周期的可视化和品质分析，确保底层到顶层的生产数据透明化，实现了生产仿真分析、进度跟踪、自动排产、工艺能耗分析、装配构件实时追溯、成本最优管控、实时决策等全方位可视化运维管理。

图3平台建设思路

图4 四大调度中心

3. 宝冶钢构智控中心

宝冶钢构智控中心（如图5所示）以 “数据中心、交互中心、总控中心、决策中心”为建设理念，使公司管理层可以实现远程调度“一站式智能制造信息管理平台”，随时了解工厂的实时生产状态、设备运转情况、工程进度情况以及生产进度情况，同时融合5G技术，利用5G+无人机、5G+智慧安全帽、5G+超高清摄像头等手段，解决施工现场人员、安全、质量管理难题，最终实现了涵盖供应链生产车间和产品全生命周期的建造服务可视化管理，提高企业科学决策能力。

图5宝冶钢构智控中心

（二）关键技术

通过大数据、物联网、BIM技术、5G技术等打通转自：、制造、安装全过程数据链，实现客户、供应商、管理者互联互通，实现钢结构生产智能化、制造数字化、装备智联化、管理可视化，并形成设计标准化模型、生产流程模型、工艺模型、质量管控模型、预拼装模型和智能服务模型等，最终完成建造过程中的设计、采购、部品部件加工、物流运输、安装和维护的全生命周期管理。 

（三）创新点

1.基于生产过程的一站式智能化、信息化管理平台的技术创新

（1）建立了高效数据采集、互联体系（如图6所示）。让智能设备“互联互通”，让软件变得更“强”，让构件生产变得更“经济”。

图6智能制造调度中心

（2）充分利用BIM建模数据导入生产过程。打通转自：、制造、安装、维护全过程数据链，实现钢结构建筑工程的智能化、产品化（如图7所示）。

图7 BIM建模数据导入生产过程

2.钢结构标准化设计及节点优化的创新

（1）钢结构构件的模块化、系列化、标准化设计（如图8、9所示）。

通过对以往钢结构产品形式及智能化生产设备的适用性分析，在结构设计阶段推荐选择结构适应范围广、能满足结构安全性和舒适性要求、易于施工建造，并具有较高综合经济效益的钢结构体系及构件形式。

图8标准化节点

图9项目BIM模型

（2）基于智能生产的钢结构数字化设计（如图10所示）。

改变传统设计单处以图纸为设计结果的形势，将产品设计各阶段的设计成果数字化，从而更好的实现产品的设计交互管理，从设计角度更加有效的服务产品全生命周期管理。

图10项目数字化设计模型

3．基于5G技术的钢结构智能化生产模式

公司将智能化与5G技术进行结合，根据生产痛点，寻找解决路径，打造了“1+2+N”解决方案（如图11所示），利用5G网络，使用5G+PLC、5G+传感器模组、5G+机器视觉、边缘计算等手段实现设备远程控制及生产数据全流程贯通；使得生产更通畅，设备运转更高效、减人增效更显著，实现传统行业生产、维护、进度、安全管理全流程智慧化、可视化。

图11 5G技术在宝冶钢构场景应用

（四）技术优势及应用情况

该生产线主要用于钢结构构件制造及全生命周期管理，已服务于包含北京冬奥会国家雪车雪橇中心、安阳高陵本体保护与展示工程、富阳亚运射击射箭现代五项馆、唐山新体育中心、北京环球影城主题公园、廊坊华为云数据中心、苏州科技馆、上海陆家嘴康德学校、上海徐泾镇徐乐路A18-05地块、安阳文体中心等一批重大项目。

与传统制造生产模式及信息化解决方案相比，该生产线优势包括：一是钢结构生产全面智能化，涵盖生产工艺的各个流程，实现工厂的少人化甚至无人化；二是自主定制开发的一站式智能制造信息化管理平台，涵盖了 MES、ERP、PLM、SCM、WMS、SCADA 等系统，实现涵盖人、机、料、法、环全数据链打通、全流程精细化管理、全方位统筹“一站式”管理；三是通过自主研发的BIM轻量化设计模型处理系统与增强现实、数据智能技术相结合打造的数字孪生的可视化平台，为客户提供全方位的可视化运维管理。

（一）解决的主要问题

该项目针对传统钢结构生产制造模式进行升级改造，结合新一代信息技术，完成以平台为基础的钢构件生产管理模式的创新，实现了项目的全生命周期管理，提高工作效率及管理水平，有利于解决钢结构行业人口老龄化、招工困难、用工成本高的问题，质量参差不齐、质量水平不高的问题，以及钢结构生产制造过程中资源消耗及环境污染等问题。 

（二）应用效果

跟传统生产线相比，该生产线单线作业工人从80人减少至16人，用工降低80%，单位面积从1.2T/㎡提升到1.5 T/㎡，生产效率提升25%，综合成本降低20%。

山东绿厦钢构件生产线针对型钢下料、异形件加工、钢框架组合焊接、AFC新材料和高性能砂浆的混配和浇筑，以及生产构件流转搬运等工艺过程，通过应用工业协作机器人、线激光3D视觉工业相机、自动加工成型技术、自动焊接成型技术、集成化控制技术等技术，有效解决了异形构件、大型工件加工难、测量难、加工精度低、效率低等问题。

（一）技术方案要点

针对钢结构装配式建筑部品部件中型钢下料、异形件加工、钢框架组合焊接、AFC新材料和高性能砂浆的混配和浇筑，以及生产构件流转搬运等工艺过程中存在的问题，山东联兴绿厦研究开发了钢结构装配式建筑智能生产线（如图1所示）。

图1钢结构装配式建筑自动化智能综合生产线

1、钢结构装配式建筑智能制造装备。本项目开展了型材和大型异形件自动机工工艺技术研究、钢框架自动焊接成型工艺技术研究、超高性能泡沫混凝土及砂浆保护层浇筑成型工艺技术研究，将智能装备应用于钢结构装配式建筑部品部件的生产加工，使9大部分工序实现了智能化生产，提高钢结构装配式建筑部品部件生产效率和质量水平。

2、新型装配式钢结构建筑生命周期智慧管理平台。本项目按照智能化工厂的顶层设计要求，为解决新型装配式钢结构建筑设计、生产、施工等场景的管理难点和痛点，研究开发了新型装配式钢结构建筑生命周期智慧管理平台，通过BIM、物联网、大数据、5G、AI智能制造和AGV导航等信息集成技术的运用，打通生产过程各个环节的数据链，实现钢结构装配式建筑部品部件生产制造过程的信息化管理。

3、钢结构装配式建筑部品部件制造先进工艺。本项目在型材和大型异形件自动加工工序、钢框架自动焊接成型工序和钢框架自动精准入模工序中，应用3D视觉系统，消除离线编程和人工操作带来的实际误差，提高生产效率和产品质量。生产线智能设备之间通过车间内5G组网方式实现无线网络通信，完成设备之间的协同作业，减少人工操作对效率的影响，并将生产数据及时同步到全生命周期管理平台。

（二）关键技术经济指标

建筑构件加工误差≤0.5mm，建筑构件最大加工尺寸：8500mm×3500mm×350mm，。与传统装配式钢结构建筑相比，可实现产品生产周期缩短60%。

（三）关键自主技术创新点

1.应用了三维六轴切割机器人。三维六轴切割机器人切割下料装备（如图2所示）代替人工切割下料，可自主定制下料长度，可以精确到0.5mm。采用离线编程，实现三维空间内任意角度的切割、打孔、坡口等工序。解决了钢结构下料的人工丈量，多工序作业的缺点。

图2三维六轴切割机器人切割下料装备

2.搬运装置采用桁架机械手。桁架机械手搬运装置（如图3所示）代替传统吊车搬运，实现钢架点对点自动精确搬运，降低工人的劳动强度，提高精度，减少人为操作带来的组装误差。

图3  桁架机械手搬运装置

3.3D工业相机引导自动焊接。3D工业相机引导自动焊接装备（如图4所示）代替传统人工焊接，采用智能实时焊缝跟踪技术，通过传感器测量焊缝偏移，引导并控制焊枪精准定位，避免因工件位置偏差造成的焊接缺陷，提高生产效率及产品质量 ，跟踪精度可达 0.1mm-0.3mm

图4  3D工业相机引导自动焊接装备

4.钢框架自动精准入模。利用3D视觉识别定位技术，引导机械手精准入模，解决人工搬运劳动强度大、放置位置误差大等问题（如图5所示）。

图5  钢框架自动精准入模

5.泡沫混凝土精准配料、自动浇筑。自动控制的泡沫混凝土精准配料、自动浇筑装置（如图6所示）代替传统人工配料浇筑，解决泡沫混凝土配料难以掌控，发泡不均匀，破损率高、强度低、保温性能差等技术难题。                                

图6  自动控制的泡沫混凝土精准配料、自动浇筑装置

6.现场安装应用自主研发预制构件吊装机。现场安装预制构件吊装机的应用，实现现场安装的高效、环保、安全、可靠，保证现场装配的自动化和精确性。

7.装配式钢结构建筑全生命周期智慧管理平台。为解决装配式钢结构建筑设计、生产、施工等场景的管理难点，以5G技术+工业互联网+智能制造深度融合发展为核心，将信息化、BIM、物联网、GIS（地理信息系统）、移动应用等技术融合在一起，构建了装配式钢结构建筑生命周期智慧管理平台（如图7所示），实现装配式钢结构建筑全生命周期智慧管理及运营。

该平台可实现以下五种功能：BIM设计自动对接生产、运输和施工；生产智能排产，计划进度把控；平台与设备一体化，远程监管和操控；管理产业化、信息化、智能化；建筑、构件质量监管和追溯。

图7  新型装配式钢结构建筑全生命周期智慧管理平台

（四）应用场景

山东绿厦钢构件生产线适应于钢结构装配式建筑领域的制造过程，不仅大量应用于民用住宅工程，还广泛应用于乡村振兴、城市更新、军事营房建造等工程项目，可实现大部分工序智能制造，减少对建筑产业工人的依赖，提高工厂信息化管控程度，不断提升钢结构装配式建筑构件制造品质。

（一）解决的实际问题

在传统钢结构建筑制造领域，许多工序制造设备自动化程度低，各工位、设备间的协同性较差；制造过程中的信息交互慢，数据提取难，关键信息主要依赖人工记录与反馈，对数据的分析处理能力不足；关键制造技术和工艺瓶颈得不到较大突破。

本项目围绕钢结构装配式建筑制造智能化装备、生产加工工艺技术、信息化技术进行了系统研究，推动钢结构装配式建筑制造关键技术的突破和制造装备的智能化，开发的钢结构装配式建筑全过程的信息化管理系统，提高生产效率，降低制造成本。

（二）应用效果

本项目投入应用后，生产过程的自动化信息化水平明显提高，各方面优势明显体现：降低工人劳动强度，提高生产施工安全水平；提高了产品质量，相对传统钢结构装配式建筑，使产品合格率提升5%以上；提高了效率，相对传统钢结构装配式建筑劳动生产率提升10%，单位人均产值提升10%。

浙江建工H型钢生产线是一条数字化柔性生产线，可实现从钢板到焊接H型钢的连续自动化生产。该生产线硬件设备由“清割岛”和“组焊校”系统组成，分别负责钢板的条板备料和H型钢组立焊接；软件系统包括钢结构制造智能管理平台、建筑转自：-制造数据处理系统、数据处理与监视控制系统，将BIM信息进行管理和传递，通过数据驱动设备生产加工。该生产线已落地应用于浙西产业园钢结构基地，具备日产40吨H型钢的能力，生产效率约为传统生产线的2-3倍，服务于建筑钢结构的智能生产。

（一）技术方案要点

数字化转型推动建筑产业高质量发展是大势所趋，在建筑钢结构制造领域，集团建筑机器人团队依托浙江省重点研发计划项目《基于BIM和机器人的H形钢智能自动化生产线关键技术研究与应用》，自主研发了H型钢生产线及其BIM信息传递管理系统（见图1），形成了建筑钢结构智能生产技术，包含BIM标准化设计、设计制造数据转换、加工工艺参数优化、机器视觉等技术，实现了建筑钢结构的智能加工、快速制造和柔性生产。

图1建筑钢结构智能生产架构图

1.钢结构智能生产线设计与制造技术

浙江建工H型钢生产线分为“清割岛”和“组焊校”两大系统。“清割岛”系统是H型钢生产线的前端备料工序，包括表面处理、条板切割、桁架搬运等单元，可将钢板加工成后续所需的条板。“组焊校”系统是H型钢生产线生成H型钢的主要工序，包括进料、组立、埋弧焊、除渣、翻转、校正、锯切等单元，通过各个单元的整体协调以完成H型钢的生产。该生产线可实现从钢板到钢构件的连续自动化加工，具有装备自动化、工艺数字化、生产柔性化、过程可视化和信息集成化的特点。浙江建工H型钢生产线现场如图2所示。

图2浙江建工H型钢生产线现场

2.BIM信息传递管理技术

该技术以钢结构制造智能管理平台为中心，采用数据处理与监视控制系统、建筑转自：-制造数据处理系统，将钢构件的加工信息、指令进行管理和传递。

建筑转自：-制造数据处理系统，包含“钢构件排产数据流”和“钢构件装配加工数据流”两个模块，模块一可对多个工程项目的钢构件设计数据进行归并处理，提取出符合H型钢生产线加工范围的钢构件；对归并后的构件数据按截面和长度进行最优排产组合，进行下料排版，形成所需的钢构件排程数据流。模块二可从钢结构深化设计模型中，一键批量生成构件级的具有加工定义的BIM数据；采用视觉技术获取钢构件的真实轮廓数据；协同加工管理中心解析BIM数据文件，实时处理机器视觉和加工设备的反馈信息，形成钢构件装配加工数据，综合调度机器视觉、变位机和作业机器人协同工作。

数据处理与监视控制系统，通过边缘计算平台实现了数字模型与智能产线之间的信息交互。采用数字孪生系统实时采集设备运行数据并呈现出设备实际运行状态，并对实际运行数据分析处理，将优化处理后的加工数据即时下发回产线设备，并上传至“钢结构制造智能管理平台”进行归集管理；从而实现了从设计层-管理层-设备层数据的传递、管理与交互，如下图3所示。

图3设计层-管理层-设备层数据传递架构

（二）创新点

1. H型钢生产线综合设计和设备制造技术创新

设计并制造了H型钢全工序的智能自动化生产线，设计了全辊道线和桁架机械手的自动物流，十把割枪自动调节的高效数控切割机，机器人自动焊接系统，高柔性的组立焊接变位一体化设备，双焊缝自动埋弧焊接设备，各个设备单元的定位、动作传递结合多种传感器，保证设备稳定、可靠、高效，为产线实现高度自动化、智能化奠定设备结构和机构等硬件基础。

2.BIM信息传递管理技术创新

针对传统钢结构加工过程没有充分利用深化设计数据以及人工收集生产数据的不足，开发建筑转自：-制造数据处理系统、钢结构制造智能管理平台等软件系统，实现对钢结构BIM模型数据高效处理、管理和传递，全面打通钢构件从设计到加工再到生产管理的数据链，实现自动化的数据流转、统计分析，改变现有生产模式，减少人工干预，提高生产效率，保证产品质量的稳定性。

3.钢结构制造智能管理创新

针对传统钢结构加工管理粗放，效率低、信息不及时、统计困难的缺点，项目研发一套契合钢结构制造、高度集成化和模块化的生产管理系统，辅助H型钢生产线的生产需求，并将工厂内传统生产线统一管理，协同排产，将车间整体生产能力最优化。

4.机器人智能建造技术创新

研发了H型钢智能自动化生产线设备和钢结构制造智能管理平台，可实现从钢板到钢构件的连续自动化加工。研发的建筑转自：-制造数据处理系统，采集钢结构深化设计端的BIM数据，并生成钢构件排产和加工数据流，上传至管理平台，通过数据处理与监视控制系统实现H型钢生产线的数字孪生体与物理实体设备之间的馈控链接，将管理平台上的加工数据精准下发至产线各设备并驱动其有序工作，实现整条生产线智能化运行。

（三）应用场景

浙江建工H型钢生产线适用于建筑钢结构的H型钢构件的生产加工，主要应用于高层、超高层、装配式等各类需要H型钢构件的建筑钢结构中。该生产线基于全流程、全工序生产加工的设计理念，可实现从钢板上线到H型钢构件下线的连续自动化柔性生产。其配套的钢结构BIM信息传递管理系统，采用从设计到生产，再到管理的全过程数据流转、数据驱动，可实现生产线的全过程数字监控与生产管理，从而实现H型钢生产过程的机器换人，智能生产。

（一）总体应用成效与科研成果

浙江建工H型钢生产线成功研发并在浙西产业园钢结构基地示范应用，生产线全长242m，该H型钢生产线具备日产40吨H型钢的能力，产品质量全部符合要求，仅需4名工人就可对钢结构制造过程中不同环节进行全程智能化控制。

在H型钢生产线的加工范围内（翼板宽度200-600mm，腹板宽度400-800mm，翼板、腹板厚度8-60mm），每班8小时平均可以生产8根12m长的H型钢，单根H型钢重量受截面尺寸影响大，以2.5吨/根计算，则每班产能为20吨,是工厂内传统生产线的2-3倍。同时，H型钢生产过程中减少人工干预，降低工人劳动强度，仅需操作人员4人，节约50%以上的人力成本；利用H型钢生产线的程序控制和机器人高精度操作，提高产品的质量和生产效率、降低工伤事故的发生概率。该H型钢生产线已申请发明专利40项（已授权6项），已授权实用新型专利13项，获软件著作权5项，发表核心期刊论文2篇。

（二）具体应用成效

1.缩短产品制造周期：提高制造的快速响应能力，实现高动态性、高生产、高质量和低成本的产品数字化制造。

2.提高生产效率：通过对设备智能化提升，设备数据的采集应用，管理组织的智能化、科学化，大幅提高生产效率。相较于传统生产模式，生产效率提升2-3倍。

3.降低材料损耗：现有工程经验构件的损耗率基本在4%-5%左右，普遍偏大，H型钢生产线从前端进行数据处理和生产排程，排版优化后可以节约1%-2%的钢材。

4.降低能源消耗：H型钢生产线以及先进的生产组织，不仅能降低能源的消耗量，提高产品的合格率，同时减少因返工修补而产生的能源消耗。

5.降低运营成本：H型钢生产线先进的生产方式，充分利用自动化加工工艺，降低人工成本、机械成本及能源成本等；提高构件质量，减少返工及构件报废的成本。

6.降低产品不良品率：普通加工生产工厂焊缝的一次成形的产品合格率达到90%，经修复后达98%，采用智能化生产线后，一次成形产品合格率达到98%，修复后达98.5%，相较于传统生产方式，不良品率降低80%以上。

（三）在社会效益方面

H型钢生产线在浙西产业园龙游钢结构生产基地的研究及示范应用，为智能建造人才培养集聚、技术研发攻关、专业整合集成建立了重要创新平台。该项目通过改造传统的钢结构加工制造业生产方式，有利于提升钢结构行业的生产效率，增强钢结构建筑智能建造的能力。

中建科工针对现有钢结构制造工业化程度低、信息化与工业化融合程度低，以及现有钢结构制造工艺水平等问题，开展了建筑钢结构数字化制造关键装备、技术及工程应用的一系列研究，建设了大型建筑钢结构数字化制造生产线，大幅提升了钢结构制造效率，促进了钢结构工厂互联网协同制造方式升级，推进了建筑钢结构制造自动化进程，对全国钢结构制造企业的转型升级起到显著的借鉴意义和助推作用。

（一）技术方案要点

本项目围绕钢结构智能化制造装备、信息化技术、制造工艺进行系统研究，成功研制了22种钢结构智能生产设备，开发了钢结构制造一体化工作站和建筑钢结构智能制造生产线；创建了新型数据采集、传输及处理系统，开发了钢结构工业互联网大数据分析与应用平台，建立了钢结构工业互联网标识解析体系；研发了无人切割下料技术、卧式组焊矫一体化加工技术、智能化仓储物流体系以及机器人高效焊接技术。项目实施技术路线如图1。

图1项目实施技术路线图

1.研制建筑钢结构制造智能装备和生产线

针对建筑钢结构制造传统模式极度依赖人工经验的问题，本项目结合智能生产的需求，探索并研发适用于建筑钢结构生产的智能装备、一体化工作站以及智能生产线，解决了传统设备动作单一、自动化程度低、质量一致性难以保证，设备与设备之间协同性差，钢结构制造生产线布局难以满足钢结构自动化生产需求的问题，完成了80%工序中智能装备的联动应用，全面提升了钢结构制造的效率和质量水平，实现了绝大部分工序的“机器代人”。

2.开发了建筑钢结构制造系统信息化

针对传统钢结构制造业务管理、数据收集及设备管控的落后模式，本项目结合智能工厂的顶层规划设计，开发钢结构制造行业的工业互联网信息化管理平台、制造管理平台、数据采集平台、设备调度系统等，打通智能生产各个环节过程的数据链，实现钢结构部品部件制造过程信息化管控。

3.研究了适宜建筑钢结构智能化制造的先进工艺

针对人工工序转化为自动化工序过程中出现的加工质量达不到预期的问题，本项目通过大量试验验证，解决了钢结构智能化加工中零件自动切割喷墨与分拣、机器人不清根全熔透焊接、卧式组焊矫等技术难题，实现了钢结构制造关键技术的突破与应用。

（二）关键技术创新点

根据“数字化、信息化、智能化”的设计理念，项目充分利用工业无源光网络（PON）、智能生产信息系统、信息物理系统平台（CPS）、大数据、云计算等先进技术，研发定制高档数控机床与工业机器人设备、智能物流与仓储设备、智能传感与控制设备等先进智能生产设备，建成新型装配式建筑结构研发、设计、生产一体化的智能化工厂，智能产线主要布局如图2。

图2建筑钢结构智能生产线

项目创新点主要包括三大方面：

1．研制成套钢结构制造智能装备

研发并建立基于智能控制集成技术的下料、组焊及总装等一体化工作站，装备建筑钢结构智能生产线，大幅提升钢结构制造效率，如图3、4所示。

图3程控行车

图4智能下料中控室

2．开发钢结构制造信息化关键技术

开发基于边缘计算引擎技术的新型数据采集、传输和处理系统，及面向建筑钢结构的工业互联网大数据分析与应用平台，拓展适合于钢结构制造的工业互联网标识解析体系，促进钢结构工厂互联网协同制造方式升级，如图5所示。

图5工业互联网平台

3．研发成套钢结构制造先进工艺

研发“无人”切割下料、卧式组焊矫、机器人高效焊接等钢结构制造新工艺，以及部品部件物流仓储过程定向分拣、自动搬运、立体存储等新技术，推进建筑钢结构制造自动化进程。如图6、7所示。

图6机器人分拣搬运技术

图7机器人焊接技术

（三）应用场景

广东省惠州市中建科工钢构件生产线适用于建筑钢结构领域的制造过程，生产线主要应用于超高层钢结构、装配式建筑钢结构、会展场馆类钢结构的部件加工中，可实现部分工序“机器代人”，减少对建筑产业工人的依赖，提高工厂信息化管控程度，不断提升构件制造品质。

（一）解决的实际问题

在传统钢结构制造领域，许多工序制造设备自动化程度低，各工位、各设备间的协同性较差；制造过程中的信息交互慢，数据提取难，关键信息主要依赖人工记录与反馈，对数据的分析处理能力不足；关键制造技术的革新不够，制造工艺瓶颈得不到突破。

本生产线围绕钢结构智能化制造装备、信息化技术、加工工艺进行了系统研究，实现钢结构领域的关键技术突破和对工艺装备的全面整合，形成一套加工全过程信息化管控系统，摆脱了钢结构制造行业产业工人逐步减少，人工成本增加，制造技术落后的局面，打破传统制造模式产能效率低下等诸多瓶颈，为建筑钢结构智能化制造模式提供了一套可供参考的标准体系。

（二）应用效果

1.提高生产效率

本案例项目投入生产运营以来，经过技术、人员、管理等各方面的磨合，先后在多个工程项目上发挥了重要的生产支撑作用。针对典型构件，分别测算在传统模式和智能模式下的生产周期，在传统模式下生产周期为718min；在智能产线上生产周期为559.8min，人均效率提升23.56%，生产周期缩短22.03%。

2. 降低单位产值能耗

项目使用了能像系统对生产设备进行能耗监控，并且通过系统分析其带载、闲置情况以及利用率，并针对性地使用管理手段更为积极有效的组织生产，避免能源流失浪费。

节能技术手段的运用。根据能像系统的分析研判结果，项目针对能耗大户使用了多种的技术手段，对能源进行开源节流。通过以上两项措施，项目单位产值能耗降低10.40%。

3．缩短产品研制周期

本项目在产品研制周期的缩短方面主要体现在以下两个方面。

一是设计、工艺一体化缩短信息流转途径。本项目产品采用基于三维模型的可视化设计，模型本身带有数据信息和工艺信息，并且这些数据信息将随产品的全设计周期和全制造周期进行流转。模型不仅能指导生产制造和资源组织，而且还可以作为自动化加工的文件。所有信息流转交互过程全部基于软件、系统和工业互联网，减少信息流转耗时。

二是大数据分析促进设计改进。根据大容量的模型信息进行大数据积累和分析，对关键节点类型、尺寸规格范围、最优加工成本等方面进行统筹分析，迅速寻求最佳设计方案，从而显著降低产品设计、制作时间，提高设计效率的同时也给工程制造带来便利。