共建開放協(xié)同的智能建造新生態(tài)

依托三一集團(tuán)在智能制造上的裝備資源優(yōu)勢(shì)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（樹根互聯(lián)）等方面的能力，三一筑工研發(fā)的SPCS結(jié)構(gòu)技術(shù)體系成為適應(yīng)智能建造的裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)體系。

三一集團(tuán)創(chuàng)建于1986 年，以“三個(gè)一流”（創(chuàng)建一流企業(yè)，造就一流人才，做出一流貢獻(xiàn)）為發(fā)展目標(biāo)，是工程機(jī)械領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。三一筑工科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“三一筑工”）是三一集團(tuán)旗下專注于建筑工業(yè)化的業(yè)務(wù)板塊，于2016年成立，以“把建筑工業(yè)化”為使命，“把建筑當(dāng)產(chǎn)品、把施工當(dāng)制造”。聚焦混凝土建筑主體結(jié)構(gòu)，為智能建造提供關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)解決方案。

三一集團(tuán)于2018 年全面啟動(dòng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，以燈塔工廠建設(shè)為核心，以數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用、工業(yè)軟件應(yīng)用、流程四化為抓手，通過產(chǎn)品智能化建設(shè)，布局新賽道，向智能制造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型公司發(fā)展。三一筑工依托三一集團(tuán)智能制造領(lǐng)域的技術(shù)積淀，在智能建造領(lǐng)域努力探索。聚焦裝配式混凝土建筑，打造了“十字形”建筑工業(yè)化系統(tǒng)解決方案——SPCS。其中“一豎”為SPCS 技術(shù)路線（空腔墻柱+等效異構(gòu)+工模技術(shù)+面內(nèi)作業(yè)），“一橫”為“5231”硬科技（5 類裝備、2 類標(biāo)準(zhǔn)、3 類軟件、1 個(gè)筑享云平臺(tái)）。

創(chuàng)新技術(shù)賦能智能建造

《報(bào)告》編寫組在調(diào)研中了解到，依托三一集團(tuán)在智能制造上的裝備資源優(yōu)勢(shì)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（樹根互聯(lián)）等方面的能力，三一筑工研發(fā)的SPCS 結(jié)構(gòu)技術(shù)體系成為適應(yīng)智能建造的裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)體系。SPCS 由“設(shè)計(jì)、制造、施工三大硬智能和筑享云平臺(tái)”構(gòu)成，擁有“5231”硬科技，具有“空腔墻柱+等效異構(gòu)+工膜技術(shù)+面內(nèi)作業(yè)”等特點(diǎn)。

“空腔+搭接+后澆”是三一筑工自主研發(fā)的SPCS 體系的基本原理，可以實(shí)現(xiàn)墻柱梁板全預(yù)制、地上地下全裝配。SPCS 空腔墻由兩片混凝土頁(yè)板和空腔內(nèi)的鋼筋籠組成，構(gòu)件批量運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，空腔構(gòu)件通過環(huán)狀連接筋實(shí)現(xiàn)連接，再向空腔內(nèi)澆筑混凝土。和普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，SPCS 裝配整體式疊合混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯：一是結(jié)構(gòu)體系全部構(gòu)件自重更輕，便于運(yùn)輸與吊裝，對(duì)塔吊或其他起重設(shè)備的最大吊起重量要求更低；二是連接方式更加簡(jiǎn)便，SPCS 空腔墻通過空腔內(nèi)放置環(huán)狀連接筋的間接搭接方式實(shí)現(xiàn)連接，不設(shè)置預(yù)埋套筒，可有效規(guī)避灌漿套筒的痛點(diǎn)，提升整體施工質(zhì)量和效率；三是安全性更高，SPCS 結(jié)構(gòu)體系在外墻全預(yù)制的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)面內(nèi)作業(yè)，降低施工成本，減少現(xiàn)場(chǎng)施工安全隱患。從而解決建筑結(jié)構(gòu)安全、漏水、外墻保溫、勞工不足、效率低、造價(jià)高等諸多行業(yè)痛點(diǎn)，大幅減少鋼筋模板腳手架現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，契合建筑節(jié)能和高質(zhì)量發(fā)展。

通過SPCS 可以將建筑結(jié)構(gòu)專利和設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行很好的聯(lián)動(dòng)，將工業(yè)軟件和配套裝備整合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)軟件驅(qū)動(dòng)裝備進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，最終將應(yīng)用軟件和協(xié)同平臺(tái)打通，實(shí)現(xiàn)SPCS 全裝配智能建造的整體解決方案。

在數(shù)字化設(shè)計(jì)方面，三一筑工積極開展合作與創(chuàng)新，攜手中國(guó)建筑科學(xué)研究院聯(lián)合開發(fā)了PKPM+SPCS 智能深化設(shè)計(jì)軟件。該軟件創(chuàng)新突破智能建造設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展瓶頸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拆分、快速深化、合規(guī)計(jì)算、智能優(yōu)化、一鍵圖表、數(shù)據(jù)支持等多項(xiàng)功能，解決了設(shè)計(jì)效率低、設(shè)計(jì)協(xié)同難、設(shè)計(jì)質(zhì)量差、數(shù)據(jù)應(yīng)用難等問題，實(shí)現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件從智能設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)，為智能建造快速發(fā)展提供支撐。

此外，三一筑工還全力打造了PCTEAM 筑享云平臺(tái)，全面穿透了“項(xiàng)目策劃、智能設(shè)計(jì)、智能制造、智能施工、智能運(yùn)營(yíng)”智能建造五大場(chǎng)景，真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期、關(guān)鍵角色、關(guān)鍵要素在線協(xié)同管理，為智能建造提供數(shù)字化整體解決方案。平臺(tái)包含項(xiàng)目管理、深化設(shè)計(jì)管理、構(gòu)件生產(chǎn)管理、現(xiàn)場(chǎng)施工管理、BIM 數(shù)字孿生交付5 個(gè)核心模塊，支持用戶進(jìn)行平臺(tái)策劃、定制化設(shè)計(jì)、數(shù)字工廠自動(dòng)化生產(chǎn)、數(shù)字工地智能化施工、一件一碼孿生交付及數(shù)據(jù)化運(yùn)營(yíng)，有利于實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)鏈的互聯(lián)互通。設(shè)計(jì)師可以非常方便地在PCTEAM 平臺(tái)上免費(fèi)下載與PKPM、Revit 合作開發(fā)的智能深化設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行基于BIM 的構(gòu)件拆分和深化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后，將輸出的構(gòu)件清單、BIM 模型以及驅(qū)動(dòng)PC 工廠產(chǎn)線設(shè)備自動(dòng)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以計(jì)劃反饋的形式導(dǎo)入平臺(tái)。

科技引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展

調(diào)研過程中，《報(bào)告》編寫組參觀了SPCS 3.0智能建造展示樓和北京PC 工廠。智能建造展示樓全程采用筑享云建造，呈現(xiàn)智能建造五大場(chǎng)景，采用SPCS 3.0“空腔墻柱+等效異構(gòu)+工模技術(shù)+面內(nèi)作業(yè)”技術(shù)路線，是SPCS 結(jié)構(gòu)技術(shù)的重要體現(xiàn)。每個(gè)構(gòu)件都貼有二維碼，用手機(jī)一掃，構(gòu)件從生產(chǎn)到安裝等相關(guān)信息一目了然。

PC 工廠中應(yīng)用了大量智能設(shè)備，比如自動(dòng)清掃機(jī)、自動(dòng)畫線機(jī)、自動(dòng)布模機(jī)、鋼筋網(wǎng)片生產(chǎn)、側(cè)翻堆跺翻轉(zhuǎn)、攪拌站等等。PC 工廠通過SPCI 工業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)高效自動(dòng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)智能裝備自動(dòng)完成劃線、布模、鋼筋綁扎、澆筑、養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、少人化生產(chǎn)；采用一件一碼管理方式，實(shí)現(xiàn)從訂單、生產(chǎn)、堆場(chǎng)、運(yùn)輸直到交付的生產(chǎn)全過程管理，做到構(gòu)件數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可追溯，打通了構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、交付全流程，實(shí)現(xiàn)了全周期、全角色、全要素在線協(xié)同。參觀過程中，工廠內(nèi)沒有廢水、廢氣、廢渣，沒有揚(yáng)塵污染，也沒有沙石堆積，構(gòu)件生產(chǎn)全程數(shù)字化管控，自動(dòng)流水線作業(yè)，生產(chǎn)速度快、成本低，效率高、精度高、質(zhì)量好，高效綠色節(jié)能。

據(jù)悉，SPCS 系統(tǒng)已經(jīng)在北京、上海、廣東、浙江、江蘇等十余省推廣應(yīng)用，均體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)安全、成本低（與鋁模現(xiàn)澆相當(dāng)）、綠色低碳、品質(zhì)好、施工快、人工省的優(yōu)勢(shì)。在已建成項(xiàng)目中，“上海嘉定新城菊?qǐng)@社區(qū)二期”榮獲住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第一批智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目基于BIM 模型進(jìn)行SPCS 拆分與設(shè)計(jì)優(yōu)化，減少樓梯、疊合板、內(nèi)剪力墻、外墻板等各類構(gòu)件的類型數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，提升了施工效率，體現(xiàn)工業(yè)化優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目基于智能設(shè)備及BIM 協(xié)同平臺(tái)的應(yīng)用，提高了施工質(zhì)量，實(shí)施施工精準(zhǔn)預(yù)留預(yù)埋，規(guī)避各類錯(cuò)漏碰缺，減少了返工。

智能建造將以“信息化技術(shù)+工業(yè)化建造”雙螺旋為驅(qū)動(dòng)力，以“數(shù)字化平臺(tái)+智能化裝備”為引擎，驅(qū)使建筑行業(yè)與信息化時(shí)代充分融合，推動(dòng)建筑行業(yè)真正實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全成本低、綠色低碳好快省。三一筑工表示，推進(jìn)智能建造發(fā)展需要認(rèn)知重塑，同時(shí)還要強(qiáng)化智能建造相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)，如視覺技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、SPCS 結(jié)構(gòu)技術(shù)、BIM 深化設(shè)計(jì)等方面，以技術(shù)革新和裝備革新來(lái)支撐智能建造的深入應(yīng)用。

未來(lái)，三一筑工聚焦數(shù)智化及服務(wù)模式，以技術(shù)和產(chǎn)品為牽引，從定義智能化的產(chǎn)品出發(fā)，結(jié)合智能建造相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，推進(jìn)智能建造發(fā)展，共建開放協(xié)同的智能建造新生態(tài)，讓天下沒有難做的建筑。