随着一台叉车缓缓地将一叠模板推进指定区域,旁边的机器手臂立刻转过来自动抓起一张模板转移到制作平台上,伴随着切割机的作业声响,仅用约1分钟,一块符合需要的异形模板便加工完成,此时1名工人将事先切割好的木方子安装在模板后便送到施工现场进行支设安装……
这一幕发生在北京建工数智公司服务的丽泽商务区某工程现场,而实现这个场景的便是一套由企业自主研发的智能模板加工系统,其让繁琐费力的模板加工实现近乎于无人化作业。
在北京建工数智公司智能建造中心主任吴方看来,历时3年多的研发成果如今已经成为服务工程建设的利器。这套智能模板加工系统已经在20多个项目落地应用,取得了良好的使用效果。
2018年,吴方从澳大利亚墨尔本大学取得人工智能硕士学位后来到了北京建工集团。一次偶然的机会,他来到工地参观,看到木工师傅按照图纸使用传统电锯逐块加工模板,木屑瞬时飞扬,作业效能不足的各种工具,堆放到无处下脚的废弃木料时,利用所学知识为模板加工领域减负的想法在吴方心中萌生。
2021年,北京工人体育场复建工程为吴方及团队带来了契机。由于该工程使用大量清水混凝土模板,其对加工精度都要求毫米级误差,同时已经应用高效的机床加工模板,给了技术团队智能化升级的启发,在这里智能模板加工系统的雏形正式推出。
通过该项目的数据分析,团队围绕模板加工的周转率、工艺、材料利用、自动化等多个领域的关键数据进行深入研究分析,持续丰富和优化智能模板加工系统的“羽翼”,比如针对同一结构使用模板形式的分析,得出了高周转率的模板加工方案,实现了对不同工程的兼容和适用性数据应用;而针对高大墙体、无塔吊辅助等工地现场面临的差异化难题,团队聚焦安装与拆除工艺进行研究,对模板的尺寸和加工时间进行分析,计算出最合理的模板生产和损耗数据。
对智能建造中心党支部书记刘京海来说,如今这套系统最大的亮点便是无人工厂控制系统技术,“以往需要工人拿着U盘到机器上拷数据再生产,现在我们实现了远程控制导入图纸和加工数据,通过系统自动生成编码实现对不同尺寸、数量模板的一次性数据灌入和分批次自动生产,可以做到在北京总部控制全国多个工程。”刘京海说。
试验阶段技术人员还会走到工人身边,根据师傅们的使用习惯和建议进行调整,比如在模板上是否需要提前安装加固所需的背楞问题,结合工人意见,最终确定竖向结构增加背楞,而横向模板不增加的方案,刘京海说:“这种方式更符合现场需要和工人作业习惯,我们的智能设备绝不是为了智慧而智慧,只有符合使用者需要,为他们减少施工难度,提高效率,大家才愿意用。”
从目前应用的效果看,这套智能化系统的安拆效率提升了20%,每平方米劳务费降低了15%,特别是对于复杂建筑造型带来的异形模板,传统技术工人加工1块异形模板有时需要近1个小时,通过智能化加工系统,无论何种造型的模板都只需要约1分钟时间便可完成,确保从模板运抵加工棚到模板投入使用,平均不到10分钟时间便可完成。
对吴方来说,系统的优化完善之路还在进行中,“我们最终的目标是在这个环节真正实现机器平替人工,同时依托人工智能领域的技术加持,我们也将逐渐丰富系统的自主学习能力,让今后的模板加工不再需要规则预设,而是通过系统结合工程相关数据自动测算出符合施工需要的模板位置、数量、尺寸等信息,真正在模板加工环节解放工人的双手。”吴方说道。
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