基于BIM技术的装配式建筑构件生产应用

随着越来越多的企业开始重视建筑工业化的转型，一些PC构件的生产加工工厂也纷纷建立起来，但现阶段，所有的工厂都有面临着以下的问题。

1. 对于产品种类的不确定性导致工厂规划的不科学性

对于预制工厂在建立前的产品种类选型与定位，必须要对市场需求有一个清楚的认识，以满足市场需求为前提才是生存下去的硬道理。提前对产品的近期需求与中远期需求进行总体规划，实现符合市场的产品，才能保证其经济性与科学性。

2. 仅实现工厂化，未实现机械化

达到工厂化的制造方式并不困难，可以简单地理解为将工地的工作搬到工厂车间内去完成，改变了工作场地，改善了工作环境，但是并没有提高太多的生产效率，工厂内依旧实行粗放生产依然还是人海战术进行作业，对于产品质量无法很好控制。

3. 仅实现机械化，未实现自动化

在预制件的工厂化生产中引入机械化的方法后，提高了工作效率，减少了不良品的出现频率。但是在整个生产流程中都是以工作站点的形式存在，各个站点之间交流不便，协同困难，对于管理方面造成很多不便，同时也不利于工艺技术的革新。

4. 仅实现自动化，未实现集团管理信息现代化

预制件自动化的流水线在如今已经逐渐被各家PC工厂所引进和使用，其特点是占地面积相对较少、能够达到较高的产能，同时人工数量也大幅度减少，对于质量控制、安全管理等方面都有很好的表现。但是在集团跨区域统筹管理多个PC工厂时，存在的诸多问题也正是当前各大型集团公司所面临的亟须解决的问题。

而且，以上问题的描述也是信息化管理发展过程中的不同阶段，即信息技术的使用度问题。现阶段大部分构件生产停留在工厂化和局部机械化的阶段，信息技术使用匮乏，因此效率很低，质量管理无法大规模管控。

对于管理PC构件生产的全流程，是大的BIM项目流程中的一个部分，是PC构件模型的信息以及流程过程中的管理信息交织的过程，是有效进行质量、进度、成本以及安全管理的支撑，利用BIM在项目管理中独特的优势，贴合预制构件特有的生产模式，可极大提高预制构件的生产效率，有效保证预制构件的质量、规格。BIM在预制构件生产中的应用主要包括：构件加工图设计、构件加工指导、通过CAM实现预制构件的数字化制造等方面。

（一）构件加工图设计

通过BIM模型对建筑构件的信息化表达，构件加工图在BIM模型上直接完成和生产，不仅能清楚表达传统图纸的二维关系，而且对于复杂空间剖面关系也可以清楚表达，同时还能将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中，这样的模型能够紧密地实现与预制工厂的协同和对接。(www.xing528.com)

（二）构件生产指导

在生产加工过程中，BIM信息化技术可以直观地表达构件空间关系和各项参数，能自动生成构件下料单、派工单、模具规格参数等，并且通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，可以形成BIM生产模拟动画、流程图、说明图等辅助材料，有助于提高工人生产的准确性和质量效率。

（三）通过CAM实现预制构件的数字化制造

将BIM模型构件的信息数据输入设备，就可以实现机械的自动化生产，这种数字化建造的方式可以大大提高工作效率和生产质量。例如现在已经实现了钢筋网片的商品化生产，如果能打通设计信息模型和工厂自动化生产线之间的协同瓶颈，实现CAM指日可待。装配式建筑与现浇建筑相比，预制加工阶段在工厂内实现，此阶段也是RFID标签置入的阶段，将RFID和BIM配合应用，使用RFID进行施工进度的信息采集工作，即时将信息传递给BIM模型，进而在BIM模型中表现实际与计划的偏差，从而实现预制加工管理的实时跟踪，基于BIM和物联网技术集成应用的预制加工管理平台操作流程分为浇筑前、浇筑、入库和出厂四个阶段。以下针对每个阶段进行操作流程说明。

1.浇筑前

首先，工人按照深化图纸绑扎钢筋笼，钢筋吊装入模后，安装好预埋件、预埋管线及预留洞槽。然后，在混凝土浇筑前，在预制构件钢筋上安装RFID标签。

2.混凝土浇筑

①操作工：混凝土浇筑前，点击RFID读写器“浇筑”按钮，在RFID读写器上输入相关构件信息（编号、层数、单位、流水号等），然后读取RFID标签，保存当前工序数据；②质检员：混凝土浇筑前，点击RFID读写“质检”按钮，使用RFID读写器读取RFID标签，然后输入该构件的质检结果，保存当前工序数据。检查合格后，浇筑混凝土，上传数据到RFID基于Web的数据库系统。

3.入库

预制构件养护、脱模完成后，进行成品检验，合格后，点击RFID读写器“入库”按钮，使用RFID读写器读取RFID标签，保存当前工序数据。预制构件入库后，上传数据到RFID基于Web的数据库系统。

4.出库

出厂前，单击RFID读写器“出库”，使用RFID读写器读取RFID标签，保存数据，预制构件出厂后，上传数据到RFID基于Web的数据库系统。