聚焦产业链升级 助力绿色可持续发展

我国经济体量大、能源需求多，碳排放总量和强度一直处于较高水平。其中，建筑碳排放是我国碳排放的主要来源之一。碳排放贯穿于建筑行业的各个环节，其中建筑使用占建筑全生命周期总碳排放的一半以上，建材准备占碳排放的36%，在建材和建造阶段也存在大量可以降低碳排放的空间。在实现“碳达峰”和“碳中和”的背景下这些都是重要的改进空间。

实际上，目前我国住房城乡建设依然以粗放式增长方式为主，发展质量与效益不高，建筑建造和使用过程能源资源消耗高、利用效率低的问题比较突出。大力发展绿色建筑，能够最大效率地利用资源和最低限度地影响环境，转变增长方式，缓解资源约束。

装配式建筑无疑是推动绿色建造、智能建造和建筑工业化的关键推手。装配式建筑采用工厂化制造、现场拼装的生产方式，施工过程较现浇结构大大简化，现场消耗人工量大大减少，缩短建设周期，减少原材料使用量、建筑污水、有害气体、粉尘排放和建筑噪声等污染，显著降低施工扬尘和噪声污染。同时装配式建筑选用绿色环保材料，采用可维护、可拆卸的工艺安装，确保材料循环利用，实现建筑可持续，促进我国建筑业绿色低碳化发展。

推进装配式预制构件产能布局

装配式建筑与建筑节能环保发展完美契合，有利于降低环境污染、节能环保，促进建筑业绿色可持续发展。随着“碳中和”与“碳达峰”发展目标的提出，装配式建筑绿色环保的优势将进一步凸显。根据住房和城乡建设部统计的2020年度全国装配式建筑发展情况显示，2020年，全国31 个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团新开工装配式建筑共计6.3 亿平方米，较2019年增长50%，占新建建筑面积的比例约为20.5%，完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》确定的到2020年达到15%以上的工作目标。

全国多地也相继出台了配套政策推广装配式建筑，随着政策驱动和市场内生动力的增强，装配式建筑相关产业发展迅速。截至2020年，全国共创建国家级装配式建筑产业基地328 个，省级产业基地908 个。

在装配式建筑利好政策推动下，我国预制构件行业也进入了快速增长的发展阶段。统计显示，在装配式建筑产业链中，构件生产、装配化装修成为新的亮点；构件生产产能和产能利用率进一步提高。

预制构件的生产与管理贯穿装配式建筑建造全过程，是装配式建筑的核心环节。虽然发展装配式建筑已上升为推进我国建筑业转型升级的国家战略，但是预制构件生产管理方式还很落后，一些瓶颈难点仍然制约着行业进一步发展。一是预制构件生产和供应管理的难度越来越大。装配式建筑预制构件品种多、数量大，施工安装要求按楼按层生产等特点，对模具加工计划、材料计划、生产计划、生产调度、质量管控、库存规划、物流配货、供需双方沟通等环节均提出了较高要求，预制构件厂迫切需要能实现全流程集成管理的信息化管理平台。二是产品标准化和自动化生产水平低。产品标准化程度低造成预制构件品种多，大量异型构件不能采用流水线生产，劳动生产率低下，人工成本高，从而造成产品成本居高不下。三是计划管理手段落后，供应矛盾突出。大多数预制构件企业各种计划管理主要依靠管理人员经验和责任心，采用传统管理方法，物料传递和转移的记录还主要靠手工录入EXCEL 表、WORD 文档及纸质表格，面对预制构件品种多、数量大、图纸版本多变、施工安装计划多变的现状，产品差错率大，承接订单后无法保证产品及时供应、甚至毁约的现象屡见不鲜。四是生产过程数据收集难度大，报表决策分析能力差，质量追溯困难。一方面，车间现场的原始数据无法准确反馈，对原始数据的收集难度大，无法完全为生产销售、原料采购过程订制分析报表。无法通过实时监控生产过程及时采集各个生产工序加工信息（作业顺序、工序时间、过程质量等）、构件库存信息、运输信息等来实现生产全过程数据实时采集。另一方面，数据采集信息的不完善，直接导致不能进行信息汇总分析以供再优化及管理决策，对生产质量提供缺乏指导作用。五是预制构件储存、装运等物流环节成为安装进度制约因素。构件标识错误率高，构件储存管理难度大，往往造成装车效率低下。多数企业要自备汽车吊装，担负工地卸车任务，运输效率低下。一些企业将构件运输分包给民营运输企业，运输随意性大，基本不采取防磕碰、防污染等措施，影响外观质量。因标识不明显，总承包企业经常发生构件安装错误。构件厂、运输企业以及总承包企业之间矛盾突出。六是预制构件企业成熟人才严重短缺。大多数新建工厂管理经验缺乏，产品研发、深化设计、生产计划、物资采购、技术管理、质量控制、产品修补、储存发货等关键岗位管理人员以及有经验的劳务作业人员极度短缺，人才流动频繁。

标准化、自动化助力装配式发展

可见，我国装配式预制构件企业面临着设计研发、管理人才短缺、技术标准和管理标准不健全、生产工艺和管理手段落后、产品质量依赖劳务用工、运输物流等多方面问题，迫切需要以信息化技术带动企业管理创新升级。

随着RFID、BIM、互联网、物联网和云计算等信息技术的快速发展，在预制构件生产阶段，与企业ERP、MES 相结合，基于全产业链、全生命周期、多工厂、多项目等特点，打通设计、生产、物流、施工等相关环节，对于优化工厂管控流程、提高产品质量、提高工厂生产效率和应变能力、优化库存、降低构件成本意义重大。通过信息技术支撑装配式建筑预制构件生产和管理，有利于促进建筑业与工业、信息产业、物流产业、现代服务业等的深度融合，从而提高工程质量和安全，提高劳动生产率、降低成本，进而实现装配式建筑的规模化推广。

北京燕通公司结合国内装配式建筑发展现状，基于BIM、移动互联、物联网、大数据等信息化技术自主开发了预制构件信息管理系统（PCIS）。该系统包括：客户管理、构件需求计划管理、物料需求计划管理（包括材料、配件、采购计划、领用与盘点）、模板计划管理（包括模具加工、使用维护）、生产计划管理（包括订单情况、工期安排、人力资源安排、动态生产计划）、质量控制和存储与运输等内容。

信息化管理与智能化生产的高度融合

北京燕通成立之初，由于国内预制构件标准化设计程度低、配筋复杂，造成生产工艺和流程复杂；个别单一功能的信息化管理系统不适合大规模生产实际需求。同时，预制构件生产管理流程需要结合国内结构体系和现代信息化技术进行重构，行业人才短缺。整个预制构件生产管理系统处于探索阶段，缺乏成熟适用的商业化管理系统。

通过对国内外相关领域研究成果进行调研分析，北京燕通归纳出装配式构件生产过程中的痛点问题，并结合预制构件企业生产管理实际，基于RFID、BIM、ERP、MES、移动互联和云存储等现代信息化管理技术，通过集成创新研发适用于全产业链的预制构件信息管理系统。

北京燕通应用的预制构件生产与管理系统为自主研发的装配式构件信息管理系统（PCIS 系统）。该系统针对预制构件企业管理痛点，以提高生产效率、提高产品质量、降本增效为目的，以预制构件身份数字化技术（RFID 技术）为核心，首创了预制构件生产待产池模型和物料编码系统，将预制构件深化设计（BIM 技术）、生产制造和运输安装管理（MES 系统）、企业资源管理（ERP 系统）等众多管理要素进行了流程再造和信息化集成，实现了信息化管理与智能化生产的高度融合，达到对预制构件从设计到交货乃至灌浆施工全过程的实时动态监控和管理，为装配式预制构件上下游产业链企业提供了一个信息共享管理平台。

构件需求计划管理模块。为提高采购计划的准确性，企业经营人员要及时确认项目工地每栋楼首层预制构件需求时间和预制构件安装周期，借助ERP 或PCIS 管理系统自动生成形象进度图，或构件需求计划表，形成物料需求计划的基础数据。项目进行过程中驻工地服务人员用“进度计划APP”扫描在施楼层最近安装构件的二维码，实施确认本栋楼的实际安装进度，为物料需求计划的动态调整提供关键数据。

物料需求计划管理。BIM 深化设计文件的物料清单可直接导入PCIS 系统，系统根据所承接项目每楼栋的构件需求计划，可按照工厂、项目、时点自动生成物料需求计划，同时为成本核算提供基础数据。物资部门根据各时点的物料需求计划进行备货或采购，生产车间根据生产任务单进行物料领用，做到日清月结。

生产计划。生产调度是预制构件企业的关键岗位，传统管理模式下对管理人员具有较高素质要求，但依然会出现一些失误，例如当项目规模较大或者构件品种复杂时，经常出现构件重复生产或者遗漏生产；生产车间经常不严格按照生产计划生产，工地暂时不需要的构件生产了很多，列入排产计划构件供应不上；由于信息反馈不及时，占压了储存场地，造成了浪费，延误了工期。北京燕通PCIS 系统提出的“待产池模型”有效解决了这一难题。“待产池”就是根据厂内库存、储存场地、安装进度、特殊需求等众多因素，按工程、按楼栋、按层进行科学排产，透明化管理已生产、未生产及待生产构件，动态调整模具和劳务作业人员计划。当工地提出供应计划变更，或质检员发现某构件存在质量问题时，可及时调整生产计划，减小对其他构件生产的影响，避免浪费，保证工期，提高生产效率。生产计划人员根据工地进度，一般提前15 天将需要生产的构件加入待产池。可根据构件需求时间单块拖入待产池，也可用汇总表格整体添加到待产池。

PCIS 系统具备一键排产功能，待产池根据预制构件需求优先顺序，自动生成生产任务单，批量制卡机按生产班组批量打印RFID 卡表面二维码，同时将构件基础信息写入RFID 卡。带基础信息的RFID 卡下发每个生产线班组进行生产。

储存与运输环节由生产部、经营部和调度中心共同承担管理职责。其中生产部负责与调度中心协调进行储存场地管理，并负责车间生产的预制构件转运到储存场地；经营部负责协调施工工地预制构件安装进度、装车、运输及结算工作。PCIS 系统基于RFID 技术进行预制构件储存和运输管理，结合水平构件立体存储技术，大大提高了库区综合利用率和装车效率，降低了倒运成本。多个工程项目应用证明，利用PCIS 系统可避免储存与发货管理的混乱现象，发货员能够快速精准锁定构件储存位置，避免找不到构件现象，极大缩短了吊运、装车时间，尤其是立体存储方式更增加了存储与发货管理的便利性。

成本管理方面，北京燕通借助PCIS 系统将成本管理职责与日常工作紧密结合在一起，实现成本分析数据自动采集，可按照工程项目、部门、责任人、日期自动归集生成统计报表，对于日常成本控制、投标组价报价、绩效考核均有很好的指导意义。

北京燕通对项目建设单位、监理单位、总包单位开通了PCIS 使用权限，实现了产业链企业对预制构件生产进度、质量状况、安装进度等信息的实时查看，在经营调度决策中发挥了重要作用。PCIS系统有效解决了因装配式预制构件型号众多和数量巨大造成差错率大的问题，同时应用PCIS 系统实现了集团化管理，减员增效作用明显。此外，北京燕通应用PCIS 系统，很好地解决了与上下游企业的信息沟通、工期不可控、多个基地统一排产、产品质量可追溯性、产品储存、运输和安装效率低下等突出问题，实现了信息化管理和智能化生产的高度融合，实现了全产业链企业对预制构件的实时动态管理。