科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

装配式建筑智能装备以其占地面积小、人工成本低、产品品质高、用电量少等特点，受到众多钢构企业的青睐和推崇！当下钢构企业，无论是轻钢、重钢还是装配式钢结构梁(H型钢梁、箱型梁)，在生产制作过程中，都经常用到焊接设备，可以说焊接设备，焊接技术在钢结构行业至关重要，十分关键，直接决定了钢材的品质。传统的焊接设备，往往需要先进行单独组立，再进行焊接、矫正，不仅需要耗费大量人工而且工作效率低，在遇到大订单的情况下，很难按计划完成生产，甚至影响交货周期。另一方面，遇到小批量，个性化的定制，传统的焊接设备也很难完成生产。基于这些因素，越来越多的钢结构企业开始寻找更智能化、工作效率更高、更节约成本的智能装备进行钢结构的加工生产。可以说，如何实现钢结构的智能化生产是全行业甚至整个社会都在面临的课题。

需解决的主要技术难题

1、QT软件嵌入式开发和焊接机器人自动化控制研发。该技术是装配式建筑H型钢梁/箱型钢梁机器人焊接生产线核心技术，使机器人自动识别钢结构附件、抓取和焊接。生产线应用在装配式建筑、桥梁工程、船舶制造、高铁工程、钻井平台、立体车库、城市慢行等二十多个领域。

技术需求：

（1）机器人软件算法，TEKLA软件应用；

（2）焊接三维仿真，离线编程；

（3）钢结构附件的二维、三维视觉识别等。

2、智能传感、电弧跟踪、焊接数据库等钢结构厚板焊接技术。该技术是装配式建筑H型钢梁/箱型钢梁机器人焊接生产线核心技术，使机器人在焊接过程中，不受焊接强光、坡口角度和反应力变形等问题影响、实现跟踪纠偏和焊丝接触传感等功能，确保一次焊接成型。

技术需求：

（1）智能传感、电弧跟踪、焊接数据库等智能组合算法关键技术；

（2）焊接强光下焊缝跟踪纠偏和焊丝接触传感技术。

3、沸石转轮核心技术研发。该技术将应用在装配式建筑H型钢梁/箱型钢梁生产中喷漆处理。其主要的VOCs为甲苯、二甲苯、酯类、醇类等。需要核心技术：沸水转轮系统和沸石分子筛。

期望实现的主要技术目标

1、通过各项核心技术的研发，建成H型钢附件自动焊接生产线，钢结构组立焊接生产线，钢结构切割生产线，为钢结构制造商实现自动化转型提供有力的设备和技术支撑,为不同厚度和截面的钢结构提供整线设计方案。

2、智能生产线显著提高生产效率及产品合格率，降低生产成本、节省场地空间，助推企业智能制造升级。

需求解析

解析单位：“科创中国”智能制造装备产业科技服务团（中国机械工程学会） 解析时间：2022-12-08

王子强

中国机械工程学会

项目主管

综合评价

近年来，由于装配式建筑能有效节省资源、不太受环境制约且操作模式机械化、缩短工期、可减少建筑垃圾和污染排放等，受到了国家政策的大力支持。 装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。装配式建筑通过使用的结构材料的不同可分为预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。 为了促进装配式建筑的发展，各地也相继出台了装配式建筑发展目标。2022年5月由共中央、国务院出台的《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》提出要大力发展绿色建筑，推广装配式建筑、节能门窗、绿色建材、绿色照明，全面推行绿色施工。

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解析单位：“科创中国”现代农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-10-31

郑以宏

中国农业工程学会

研究员

综合评价

需求描述非常清晰，此项技术属于行业共性问题，我们的技术专家基本可以解决，在疫情允许的前提下，可以到现场指导企业生产。

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处理进度