解析智能制钢技术对钢结构生产的质量控制

黄越

新的产业革命已经到来，全球范围内，“制造”正在转变为“智造”，制造领域生产过程的智能化逐步实现。建筑钢结构具有韧性强、工期短、抗震性能好等优势特征，目前在建筑工程领域广泛推广建设使用。但是钢结构建筑工程对钢结构的要求很高，施工钢结构必须达到行业规定的标准，否则，会出现建筑工程质量问题，影响人身安全。为了提高现代钢结构的整体质量，有必要加强对钢结构质量的研究探讨。本篇文章主要说明“智能制钢”技术后对建筑钢结构生产的质量控制，为建筑钢结构生产企业提供切实可行的参考。

为了解决新一轮工业革命带来的巨大挑战，全球范围内的“制造”正在向“智造”过渡，制造领域的生产过程逐渐实现了智能化。

一、建筑钢结构领域智能化制造的必然原因

1.钢结构的大范围使用

目前，国内大型建筑单位在设计和建设钢结构建筑时，大多采用钢结构建筑材料施工。钢结构具有强度高、自重大、抵抗力强、材料塑性好、韧性好、变形大等优点，特别适合建设长距离和超高、超重型建筑，目前在建筑工程中具有很高的应用率。城市建筑、仓库工厂、新型住宅等钢结构都是不可缺少的新型建筑结构。

2.建筑钢结构质量要求很高

建筑结构施工中涉及的内容项目很多，因此建筑结构施工中容易出现质量问题。钢结构本身对钢结构的质量要求很高，低质量钢结构容易出现低温破坏、腐蚀等问题，直接影响钢结构的整体安全。因此，在钢结构施工初期，施工单位必须严格控制适用于建筑的钢结构质量，才能避免建筑事故。

3.传统的炼钢技术不能满足市场庞大的需求

传统的钢结构生产工艺技术耗时费力，很难充分考虑质量管理，因为人工总是有误差的。现如今的建筑市场对钢结构的需求很大，如果使用传统的炼钢技术，很难满足市场对质量和生产的需求。因此，钢结构生产需要“智能制钢”技术的大力支持。“智能制钢”技术可以帮助企业严格控制所有生产环节，同时考虑质量和产量两个重要指标，提高钢结构的质量，同时保证钢结构的安全性和现代钢结构建筑的整体质量。

二、“智能制钢”创新炼钢技术

很久以前，我们的祖先学会使用工具后，人类的制造水平继续提高。经过机械化、自动化、信息化、数字化的四个阶段，人类制造活动逐渐走向智能化。今天，制造业具有品种多、体积小、质量高的特点，生产经验和专业知识等智力生产要素等对提高制造水平起着重要作用。智能制造时代的主要矛盾是数据挖掘利用率和利用率之间的问题，收集大量关键数据，使用大数据分析算法快速获取所需信息，从而大大提高了产品研发水平。

1.钢结构智能生产线体系结构

“智能制钢生产线”主要由生产硬件、网络和大数据技术组成。其中“智能制钢生产线”的生产硬件：(1)智能设备模块；（2）仓库物流模块。智能设备模块包括高级制造技术、高级检测技术和自动控制技术等小模块。先进的制造技术是智能制造系统的主要知识来源，代表了制造企业的技术水平。先进的检测技术实时显示钢结构制造过程的制造状态，准确收集钢结构生产的各种生产数据，解决生产过程中出现的各种问题。自动控制技术是对钢结构生产全过程的全面控制。仓库物流模块的功能包括全流程生产监控、生产物料存储管理、生产物料配送和卸载小模块，确保根据生产流程中规定的数量，在生产线上及时供应钢材。

（1）“智能制钢生产线”生产硬件设施配备传感器、二维码和频段识别设备。生产线收集智能钢结构生产线上收集的设备监控、制造检查和材料信息的数据，并根据特定的安全通信协议将虚拟模拟数据与资料分析和智能处理，然后一起提交到生产管理和控制模块，从而显示钢结构的实时生产状态并生成最终决策信息，通过产业数据总线传输发送到单独的执行终端。

（2）“智能制钢生产线”互联网是双向数据集成传输模块的硬件支持，分为主控系统网络和执行子系统网络，分别连接到生产控制模块和各功能硬件子模块。智能钢生产线的性能主要取决于软件和硬件模块的设计和信息交互的质量。

（3）“智能制钢生产线”大数据技术将技术人员从繁重的资料分析和数据处理工作中解放出来，为人类提供了高效准确的决策基础。智能化过程中提取的经验知识应用于建筑钢结构生产线，螺旋继续上升，实现真正的智能制造。

2.“智能制钢”关键技术

“智能制钢”的本质是增加人的智力活动，如认识、判断、决策等。在广泛的钢结构制造过程中，与电脑、电子信息技术、极端制造和管理技术紧密融合。总之，“智能制钢”是钢结构生产中关键技术的综合应用。因此，“智能制钢”不是简单的“机器人数控机床”，而是由具有图像识别或传感器的机器人和具有变位、振动、温度传感器的数控机床等构成的智能制造控制系统。

3.如何实现“智能制钢”

（1）精益制造。核心价值是以制造数据为标准，以品质管制系统、产品生命周期管理系统等为基础构建生产管理系统。

（2）基于数据的预测建模和分析。目前正处于变化的重要时期，我们还没有完全达到第三阶段。数据驱动的预测性建模分析是指使隐性问题明显，突出后解决隐性问题，防止明显问题发生的方法。

（3）基于预测的资源有效性操作决策。最优化过去的关联性都可以建模后，随着系统生产、环境、人员多方面因素的变化，实时动态优化的方法。

（4）“信息建模”系统。基于对所有设备本身运行的环境、活动目标进行非常准确的建模，在关键点引起了知识的应用和升级问题。

三、建筑钢结构的品质管控

1.工厂质量检查前的钢铁零件

“智能制钢生产线”生产的钢铁组件经过两个关键检查点：智能机器人和手动检查。主要再次进行钢构件的形状和几何尺寸检查，以确保所有钢构件在钢结构项目之前没有质量问题。检查结束后，发给钢结构无损检测报告原件、钢材复试书原件、钢材合格证等质量保证文件。

2.严格审查钢结构安装和施工组织

建筑钢结构的施工非常复杂，施工前钢结构施工组织必须全面、完整、实用。在实际施工前，要严格审查目标、重点的钢结构安装施工组织，施工单位首先要严格按照施工设计执行。在实施过程中一旦问题发现，施工负责人必须及时联系部门，尽快解决。

3.钢构件安装质量的全过程教练

在钢构件安装的全过程中，要求施工单位的质量管理员对进入施工现场的所有钢构件进行全面的质量检查。如果元件的品质在标准或某些元件的瑕疵和变形可接受的范围内，则可以执行安装营造。管理层应重点检查刚合格的欧重要安装部件的数量和平整度等。检测到异常情况后，必须立即通知建筑钢结构施工人员工厂重置，以确保建筑钢结构稳定性好，结构变形风险小。

管理层还应检查钢结构安装过程中设置的临时支撑设施的质量，如果没有问题，继续检查钢结构安装过程中发生的空间固定单元的质量、建筑钢结构主体的垂直度等。通过这种控制手段，可以有效地控制钢结构施工质量，以钢结构施工为基础的建筑稳定性最好。

4.审查竣工钢结构建筑

钢结构全面完工后，请质量监控部门进行细致的监控，确保钢结构没有问题，才能使用。在钢结构建筑施工过程中，要随时监测施工质量，并派人确保最终竣工的建筑物符合施工标准。钢结构的质量监控是非常重要的部分，也是最重要的部分，因此要严格控制施工过程中发生的事故。

四、结语

虽然中国已经建立了种类齐全、品种齐全的现代工业体系，中国制造业仍然面临“大而不强，多而不精”的局面。中国随着制造业增长放缓，经济进入了新的状态，制造业升级也势是必不可少的。中国的制造业只有依靠智能制造才能实现产业破局，才能真正与全球智能制造企业竞争。要占领制造业的制高点，必须深入研究中国智能制造的基本理论，突破牙齿领域的核心共性技术，构建智能制造业的良性生态环境，只有这样才能真正赶超国外先进制造业企业。