荣华(青岛)建设科技有限公司

　　北京和创云筑科技有限公司

一、基本情况

（一）案例简介

　　荣华(青岛)建设科技有限公司与北京和创云筑科技有限公司合作，以信息化管理平台为基础，整合物联网系统和财务管理系统等硬件设备，在装配式建筑预制混凝土构件生产管理中，为每一块构件创建电子身份标识(RFID电子标签)，用互联网和物联网技术把预制构件的设计、生产、施工过程中的关键信息与预制构件的电子身份标签进行关联记录和存储。从构件生产到施工现场装配全程管理可追溯，实现了提质增效的一体化管理。

　　图1荣华工厂智能生产线功能布置图

　　图2青岛荣华预制混凝土构件生产管理系统生产看板图

（二）申报单位简介

　　1.荣华(青岛)建设科技有限公司是荣华建设集团旗下子公司，是装配式建筑产业基地、高新技术企业，下设建筑设计研究院、省级建筑施工安全及装配式施工教育体验基地、智能建造与绿色建材事业部。主营业务以智能建造和绿色建材为主线，主要产品有楼梯、叠合板、空调板、各种预制墙体、预制梁、预制柱等。

　　2.北京和创云筑科技有限公司致力于将信息化、大数据、人工智能、物联网技术应用于装配式建筑领域，为建筑行业的设计、生产、施工、监理、运维全产业链提供信息化及数据服务，为行业中的每个人、每个项目、每个组织提供构件数据驱动的解决方案。

二、案例应用场景和技术产品特点

（一）技术方案要点

　　荣华(青岛)建设科技有限公司与北京和创云筑科技有限公司深度合作，致力于开发多平台应用集成的智能化管理系统，注重信息化、数字化、智能化技术应用，以信息化平台为基础进行数据资源整合，用物联网进行生产数据自动化收集，用财务管理系统进行数据分析处理和辅助决策。集成系统的功能包括：项目订单与合同管理、工程项目信息管理、材料物资管理、生产过程管理、产成品管理、销售与成本管理等，集成系统充分发挥软件系统与硬件系统数据共享和协调管理的功能，促进智能建造的转型升级。

（二）关键技术经济指标

　　1.信息化平台对预制构件的设计、生产、施工的关键数据进行管理，支持系统深度开发和企业个性化定制，对预制构件进行电子身份标识(RFID电子标签)，同时兼容硬件设备物联网进行生产过程关键环节的监控与管理。

　　2.通过构件标识信息系统对构件实物的跟踪，贯穿计划、生产、质检、入库、出厂、运输、现场等全过程数字化管理，涵盖了企业运营管理的各个方面，打通BIM模型在设计、生产、施工各环节的应用，实现“一模到底”，为企业赋能，帮助企业强化内部管控，切实落实质量责任可追溯，提高管理效率。

　　3.智能生产线系统平台采用ERP+MES的模式，以10个核心管理模块为支撑，打通了软件系统与硬件设备之间的数据壁垒，实现生产数据自动采集、实时共享;实现采购、生产、堆场、发货有机协同;实现降低库存，提高生产效能和企业效率，促进智能生产。

　　4.智能生产线关键技术指标：

　　物料设备控制精准，流水节拍对接计划管理，可自动可手动，能够适应绝大多数部品部件生产需要。部品部件产品质量好、可控程度高。

　　实时监控：实时掌控生产进度;生产异常及时发现;层级信息实时传递。

　　统计分析：数据可视化呈现;多维度数据分析;各层级数据穿透

　　辅助决策：精细化、准确化排产;实时查看投入产出、库存量;生产成本与管理成本多维度统计分析。

　　生产管理系统与物联网系统、财务管理系统、项目管理系统等深度融合，可减少35%的项目规划和制造时间，减少32%的在制品滞留数量，提升65%的多部门协同效率，减少90%的统计人员工作量，降低80%的办公耗材，提高22%的制造效率和质量。

（三）创新点

　　1.多平台应用集成与协同共享，打通设计、生产、施工和技术服务的全产业链条，尤其是在生产环节对数据的采集和管理方面作用尤为明显;

　　2.整合基础数据资源，利用物联网技术和互联网信息处理技术人实现机交互降本增效;

　　3.在实现生产过程管理与产品质量可追溯的同时，引入财务业务一体化管理方式，在包括网络、数据库、管理软件平台等要素的IT环境下，将企业经营中的三大主要流程：业务流程、财务会计流程、管理流程有机融合，将计算机的“事件驱动”概念引入流程设计，建立基于业务事件驱动的财务一体化信息处理流程，使得财务数据和业务融为一体。

（四）应用情况

　　以荣华建设集团EPC总承包项目“中粮创智锦云项目”为例，对应用效果经评估分析，本项目预制构件质量、生产效率与项目工期保障、节能降耗、预制构件生产过程管理等方面的关键指标均达到了预期目标，现已全面应用于我公司承接的全部项目。系统上线至今已累计服务项目30余个，在目标是节能、降耗、提效的数字化、精细化管理方面使用效果良好，推动企业的标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理，形成较为完善的系统化管理模式，创造了良好的经济效益和社会效益。

三、案例实施情况

（一）案例基本信息

　　中粮创智锦云项目建筑规模151820.04㎡，5#楼、7#楼、9#楼、10#楼为装配式建筑，采用装配式混凝土结构。预制构件应用楼层为水平构件1层顶至17层顶，楼梯3层至18层，竖向构件3层至18层，构件类型为预制夹心保温外墙板、叠合板、楼梯、阳台、空调板、叠合梁、全装修,装配率51%。

　　图3中粮创智锦云项目鸟瞰图

（二）应用过程

　　1.部品部件智能生产线主要业务流程

　　2.实施过程新技术、新应用、新服务应用情况

　　(1)合同审批。对本案例项目所用材料从合同审批开始，全部走线上流程。合同审批施行线上审核签批，合同审批节点一目了然，合同审批进度实时更新，效率更高效。合同线上签批后打印纸质合同签章，合同扫描件上传系统保存备查。应用实例如图4、图5所示：

　　图4合同审批流程节点图

　　图5部品部件销售合同文本扫描件上传系统列表展示图

　　(2)用“项目预算”功能对每个项目的每个构件进行成本分析，也为生产计划、材料采购计划提供依据。管理过程有据可循便于精细化管理，降本增效。“项目预算”功能展示如图6所示：

　　图6“项目预算”功能展示图

　　当图纸发生变更后，也能及时进行处理，“预算变更”功能主动关联“项目预算”数据，及时更新，过程控制更准确。“预算变更”功能如图7、图8所示：

　　图7“预算变更”列表显示页面图

　　图8“预算变更”详情页展示图

　　(3)严格控制原材料的采购是保证部品部件生产成品的关键，从材料计划到采购订单，再到采购合同和材料进场检验入库都要经过严格的管控。其中，“材料检验入库”情况如图9所示：

　　图9“材料检验入库”功能列表展示图

　　“材料出库”对材料的出库信息进行详细记录，包括单据编号、库房、库管员、领料部门、领料人、领料用途、创建时间、创建人等内容，具体情况如图10所示：

　　图10“材料出库”功能展示图

　　(4)“部品赋码”为每一个构件生成一个电子身份标识标识，每一个构件的生产信息可用手机端APP识别，对部品部件产品质量可追溯提供了很好的解决方案，也为下一步实现射频芯片存储构件信息提供了必要条件。“部品赋码”应用情况如图11、12所示：

　　图11“部品赋码”功能应用展示图

　　图12预制构件二维码标识图

　　(5)“过程记录”功能对生产过程各个工序进行记录，与RFID构件电子标签绑定，为实现可查询可追溯提供内容支持。“过程记录”功能应用情况如图13所示：

　　图13“过程记录”功能应用展示图

　　(6)“成品入库”功能对构件生产到运输前的库存信息进行记录，根据库存信息，售后服务人员和施工现场人员可以了解到构件生产的库存情况，也可以对堆场管理、排查计划有一个更科学的安排，便于保证现场施工处于最佳合理状态。应用情况如图14所示：

　　图14“过程质检”功能应用展示图

　　(7)“运输信息”功能对运输到施工现场的部品部件的信息、运输单位的信息、收货单位的信息进行详细记录，功能应用情况如图15所示：

　　图15“运输信息”功能应用展示图

　　(8)生产线设两个“中央控制室”，应用物联网管理系统，对构件生产过程情况进行监控。详见图16所示：

　　图16中央控制室实景图

　　中央控制室设置关键工序监控平台，如图17所示：

　　图17中央控制室关键工序监控画面展示图

　　中空控制室的物联网系统可以对生产线流转设备、养护设备、布料设备、振捣设备、划线设备等进行管理，应用情况如图18所示：

　　图18物联网PC生产管理监控系统页面展示图

　　(9)应用智能钢筋桁架焊接机器人。操作人员通过触摸屏(HMI)对所需焊接钢筋进行参数编辑，并设定下发指令到PLC，PLC即可按照设定的参数自动完成钢筋加工。PLC程序的结构主要由数据运算、逻辑判断、动作执行三部分组成，结构清晰，可读性高、同时也避免了程序处理复杂逻辑动作时的相互干扰和失误动作的产生，提高了运算效率，也减少了程序的扫描周期，提高了稳定性。HMI程序的结构主要由数据录入、状态监控、信息提示三部分组成。

　　图19智能钢筋桁架焊接机器人图

　　(10)设计环节辅助功能

　　图20设计辅助功能

　　图21 CAD解析处理

　　图22排产优化功能

　　图23设计环节特色功能3

四、应用成效

（一）解决的实际问题

　　1.解决了企业管理过程中信息不对称、信息不及时、不准确、信息搜集整理难度大的问题。

　　2.解决了产品生产过程数据搜集与录入难度大、不全面、不利于构建产品质量可追溯体系的建立的问题。

　　3.解决了财务业务不易发现潜在的风险事项和薄弱环节的问题。把数据作为生产要素服务于部品部件全生命周期，在做好质量管控与可追溯的同时，将财务信息与生产业务信息建立关联，并进行量化比较。

（二）应用效果

　　1、经营管理

　　我们将订单管理、物资管理、生产管理、业务管理、财务管理等全部采用信息化平台进行资源整合和管理，线上业务审批和APP端数据共享和管理，在业务流程上更加顺畅，工作效率提升30%，管理人员劳动强度降低50%。

　　2、产品质量

　　管理系统可以对每一个预制构件在生产之前全部进行电子身份标识编码(RFID),有了这个电子标签以后，在生产过程中记录每个构件重点工艺环节和隐蔽验收的关键信息，实现了产品质量可追溯。工人产品质量意识明显提高，产成品一次验收合格率提升至99.6%。

　　3、成本管理

　　通过信息化平台的业务数据分析和预警提醒功能，对于物料管理实现了定额领料，降低材料损耗成本约20%。对能耗管理实现了精准能耗控制，在系统内设定对构件蒸汽养护的温度、湿度、 养护时间，系统会自动调节蒸汽流量来控制升温和降温变化曲线，并且养护数据可视化。相较传统蒸汽养护方法，本平台每年节省燃气和水费约30万元。通过信息化平台可优化产能排产计划与分析，产能和生产效率也有明显提升。

（三）应用价值

　　一是应用“订单管理”功能模块，合同审批、业务流程审批实现线上无纸化即时审批，大大提高了部门线下沟通的时效性，人员外出时可以手机APP查看文档并审批。经财务部门估算采用线上审批后，全年可节省人工和办公用品消耗约1.6万元。

　　二是应用“生产管理”功能模块，基础数据对接物联网管理系统进行计划管理，对每一个构件进行电子身份标识赋码并与生产过程、质量验收等重点工艺工序相关联，可精确控制能源消耗、科学安排工序穿插与错峰生产，不再需要人工搜集统计生产信息。数据全部由机器设备采集，节省人力物力而且数据更及时更准确，大大的节约能源消耗并且很好的控制构件质量。经财务部门核算，全年可节省相关费用约20万元。

　　三是应用“技术管理”模块，支持BIM模型导入，进行可视化交底，对相对复杂节点进行模拟施工和预装配，解决了部品部件生产与施工现场不匹配或施工困难的情况，减少返工和材料的浪费，此功能模块经财务部门核算可为公司每年节约费用约3万元。

　　四是“原材料和库存管理”，我们对材料管控施行预算统筹控制，系统内设定允许浮动系数，超过控制数系统就不能制单和出库，进而实现限额领料、专料专用杜绝浪费的精细化管理。经财务部门测算，每年可节省材料费至少5万元。

　　执笔人:

　　荣华(青岛)建设科技有限公司(丁秀争、姜云雷、杨迎春、高旭林)

　　北京和创云筑科技有限公司(刘云龙)

　　审核专家：

　　韩彦军(河北新大地机电制造有限公司，副总经理)

　　任成传(北京市燕通建筑构件有限公司，总经理)