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《科技日報》| 從人工到AI，華南材料讓混凝土生產(chǎn)檢測施工告別“灰頭土臉”
全文如下：
混凝土生產(chǎn)檢測施工告別“灰頭土臉”
《科技日報》記者 都芃
混凝土也稱砼，是最基礎(chǔ)的建筑材料之一。從高聳入云的摩天大樓，到縱橫交錯的交通路網(wǎng)，都有混凝土的身影。
如今，隨著科技的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)“灰頭土臉”的混凝土生產(chǎn)施工場景正在向著數(shù)字化、智能化生產(chǎn)施工場景轉(zhuǎn)變——生產(chǎn)效率日益提高、檢測水平不斷提升、施工過程逐漸精細化。
在不久前召開的中國建材集團所屬南方新材料科技有限公司（以下簡稱“華南材料”）年會上，記者看到，華南材料從實際應(yīng)用場景出發(fā)，打造出“華南智砼”數(shù)智化解決方案。這一解決方案包括“華南智砼”數(shù)智化平臺、混凝土抗壓強度檢測設(shè)備、混凝土施工設(shè)備等，打通了混凝土生產(chǎn)施工上下游，為行業(yè)實現(xiàn)全場景智慧賦能。
智能生產(chǎn)兼顧質(zhì)量效率
商品混凝土亦稱預(yù)拌混凝土（以下簡稱“混凝土”），其在交付前，要根據(jù)用戶的不同需求，進行個性化生產(chǎn)。源頭生產(chǎn)水平直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量乃至工程安全。
混凝土的生產(chǎn)流程包括原材料準備、配合比設(shè)計、計量配料、攪拌等環(huán)節(jié)，整個過程十分依賴人工經(jīng)驗。華南材料副總裁、安全總監(jiān)徐宗望介紹，隨著建筑行業(yè)對精細化施工、數(shù)字化管理要求的提升，傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)場景正面臨著諸多挑戰(zhàn)，如原材料計量精準度不足、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測滯后、物流管理粗放等。如今，借助“華南智砼”數(shù)智化平臺，華南材料打造了智慧混凝土生產(chǎn)場景。
數(shù)智化管理平臺實現(xiàn)全流程管理和協(xié)作
華南材料生產(chǎn)技術(shù)部副總經(jīng)理尹征龍告訴記者，智慧混凝土生產(chǎn)場景采用了先進的智能視覺識別、紅外精準定位、數(shù)據(jù)采集分析等技術(shù)，可以實現(xiàn)物料自動化稱重、磅單自動生成、異常自動報警等功能。
“裝載原材料的車輛到達過磅區(qū)域后，不需要人工操作，平臺可以自動對車輛及原材料信息進行識別，并自動生成磅單數(shù)據(jù)上傳。”尹征龍介紹，過磅環(huán)節(jié)的自動化升級顯著提高了效率，并且避免了人為因素對原材料管控的影響。
原材料經(jīng)過稱重、配比設(shè)計環(huán)節(jié)，進入攪拌后，設(shè)備運行狀態(tài)同樣影響著混凝土產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和最終質(zhì)量。
為了能夠?qū)崟r掌握設(shè)備運行狀況，華南材料團隊在設(shè)備關(guān)鍵部位安裝先進傳感器，可實時收集設(shè)備振動、溫度、壓力等運行參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行深度分析。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常或潛在故障，便會立即報警。工作人員可以隨時掌握設(shè)備運行狀況，提前安排維護檢修，避免了因設(shè)備突發(fā)故障導(dǎo)致生產(chǎn)停滯，極大地提高了生產(chǎn)的連續(xù)性與可靠性。
設(shè)備存在異常或潛在故障，觸發(fā)報警機制
自動檢測保證品質(zhì)可控
混凝土檢測是建筑工程質(zhì)量管控體系中的關(guān)鍵一環(huán)。
如今混凝土檢測場景正在從依賴人工判斷，走向自動化智慧檢測。例如，混凝土抗壓強度檢測是判定混凝土質(zhì)量是否合格的重要途徑。以往，從試塊取樣制作到抗壓強度檢測，整個過程都需要檢測人員嚴格按照操作流程進行手工操作，不僅工作量大，還容易造成數(shù)據(jù)不準確等問題。
在智慧檢測場景下，試塊自動化檢測設(shè)備可以將新拌混凝土樣品按照預(yù)設(shè)的比例輸送到成型系統(tǒng)。進入成型系統(tǒng)后，混凝土?xí)蛔詣臃峙涞礁鱾€模具中，由壓制機構(gòu)對模具中的試樣進行壓制，使其成為標準的試塊。同時，控制系統(tǒng)也會實時監(jiān)控樣品的輸送量和比例，確保取樣具有代表性、一致性，并且會精確控制壓力和時間，以確保試塊的密度和強度達到預(yù)設(shè)的標準。
機器正在進行坍落度、成型、養(yǎng)護、試壓檢測等
試塊成型后則自動進入養(yǎng)護區(qū)域，按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)養(yǎng)護環(huán)境的溫度和濕度進行養(yǎng)護，確保試塊的養(yǎng)護質(zhì)量。養(yǎng)護完成后，試塊會自動脫模，并進行包裝和存儲。隨后，檢測設(shè)備會自動抓取試塊，進行抗壓試驗等一系列檢測。“以前這整個流程都需要人工操作，工期緊張時大家要輪流倒班做試驗，工序多、任務(wù)重，一次檢查就要持續(xù)幾個小時。如今，在智慧檢測場景下，機器可以24小時不停運轉(zhuǎn)，大大提升了效率。”尹征龍說。
不僅檢測流程實現(xiàn)自動化，整個檢測場景也在向著靈活化、透明化方向發(fā)展。
由華南材料自主研發(fā)的廂式卡車搭載了移動智能生產(chǎn)試驗中控室，設(shè)有試驗區(qū)和數(shù)智化平臺區(qū)兩大功能區(qū)。 尹征龍介紹，試驗區(qū)可實現(xiàn)原材料和混凝土全過程質(zhì)量檢測，如進場原材料快速檢測、結(jié)構(gòu)實體的強度以及裂縫檢測等，確保混凝土生產(chǎn)全過程品質(zhì)可控；數(shù)智化平臺區(qū)的兩塊數(shù)智大屏實時聯(lián)動，可通過信息化系統(tǒng)實現(xiàn)對生產(chǎn)控制、物流運輸、交貨驗收、現(xiàn)場澆筑、工程實體等數(shù)字化全過程質(zhì)量監(jiān)管。
“無論是施工現(xiàn)場還是攪拌站，哪里有檢測需求，我們就可以把車開到哪里。”尹征龍說。
華南材料移動智能生產(chǎn)試驗中控室
機器設(shè)備提升施工效能
進入施工環(huán)節(jié)后，混凝土施工流程的規(guī)范性、穩(wěn)定性、精細度，直接影響建筑工程品質(zhì)。
為了最大限度避免人工操作的局限性，混凝土施工場景正引入越來越多的機器幫手。例如，混凝土激光攤鋪機可以實現(xiàn)人工施工難以達到的超高平整度和施工效率。該設(shè)備借助激光發(fā)射器產(chǎn)生一個精準的水平基準面。該基準面如同一個無形的“水準儀”，為混凝土攤鋪提供精確的標高參照。
安裝在攤鋪機上的激光接收器，隨著攤鋪機的移動實時檢測激光基準面。當攤鋪機行進時，一旦激光接收器檢測到攤鋪機的實際高度與激光基準面存在偏差，便會立即將信號反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)迅速響應(yīng)，通過調(diào)整攤鋪機上的液壓系統(tǒng)，自動升降熨平板或整平頭的高度，從而使混凝土在攤鋪過程中始終保持在設(shè)定的標高位置，確保混凝土表面最終達到極高的平整度。
華南材料數(shù)智化設(shè)備研發(fā)中心
此外，在傳統(tǒng)的混凝土施工場景中，刮板整平和噴淋養(yǎng)護通常需要分別使用不同設(shè)備、分階段進行，導(dǎo)致施工效率不高。如今借助華南材料研發(fā)的刮板整平和噴淋養(yǎng)護一體化設(shè)備，可以將兩個工序合二為一，減少了設(shè)備來回倒運和工序銜接等待時間，大幅縮短了施工周期。
混凝土履帶抹平機器人正在施工場景中應(yīng)用
策劃編輯丨集團黨委宣傳部
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