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Companhia de Desenvolvimento da Indústria de Ciência e Tecnologia da Terceira Divisão da China State Construction Engineering Corporation16 de maio de 2025, 16:57
Recentemente, a tecnologia científica e tecnológica “Técnicas-chave de fabricação flexível para a nova industrialização da construção orientada por dados”, liderada pela empresa, foi avaliada por especialistas organizados pela Bolsa de Tecnologia de Hubei. No geral, atingiu o nível avançado internacional, sendo que a integração de linhas de produção flexíveis adaptadas a múltiplos sistemas de produtos e o sistema de produção‑armazenamento‑moldagem flexível de malhas de reforço com espaçamento variável controlado por dados alcançaram o nível líder internacional.
Principais resultados inovadores
Foi proposto um sistema teórico de fabricação flexível orientado por dados. Foi construído um novo quadro teórico de fabricação flexível para a industrialização da construção, baseado em dados, que reestrutura os processos de fabricação. Por meio do estabelecimento de um sistema técnico composto por “design modular padronizado de cima para baixo, controle integral da cadeia orientado por dados, operação e manutenção inteligentes com coordenação centralizada e gêmeo digital de colaboração virtual‑real”, alcançou-se a interconexão completa dos dados ao longo de toda a cadeia de fabricação industrial, superando o problema setorial da desconexão entre projeto e produção.
Foi estabelecida uma norma de interação de dados para o design e a produção de componentes pré-fabricados (PCXML), desenvolvido um sistema automatizado de conversão de dados, permitindo a transferência sem perda de dados do modelo BIM para o sistema de produção. Foi construída uma biblioteca de módulos padrão paramétricos e uma cadeia de ferramentas de design, formando um sistema metodológico digital de “design é fabricação”, elevando significativamente a eficiência do design e da produção.
▲Norma de interação entre design e produção, biblioteca de módulos padrão paramétricos,
geração automática de dados PCXML
Desenvolveu‑se uma linha de produção flexível inteligente orientada por dados, adaptada a múltiplos sistemas de produtos. Foi criado o primeiro sistema do setor de produção‑armazenamento‑moldagem flexível de malhas de reforço orientado por dados, construindo um sistema técnico de produção que integra orientação por dados, produção flexível, coordenação inteligente, percepção em tempo real e diagnóstico inteligente por IA. Isso possibilitou a produção sob demanda de malhas com espaçamento variável e moldagem precisa, atingindo 75% de automação na linha de produção, aumentando o ritmo de produção em 33%, reduzindo o tempo de resposta a falhas para no máximo 5 minutos e triplicando a eficiência dos testes de qualidade.
▲Linha de produção flexível inteligente orientada por dados, adaptada a múltiplos sistemas de produtos
▲Sistema de produção‑armazenamento‑moldagem flexível de malhas de reforço orientado por dados
Construiu‑se uma plataforma inteligente de integração de dados com colaboração em nuvem e gêmeo digital. Integrando a produção puxada com a tecnologia de gêmeo digital, através da profunda integração IT/OT, realizou‑se a gestão em ciclo fechado de todo o processo de design‑produção‑suprimento, promovendo a interconexão industrial de “design‑fabricação‑construção”.
Este resultado já foi amplamente aplicado com sucesso em nove projetos, incluindo Hanxin Mansion e Hanyun Mansion, apresentando bons resultados e destacando benefícios econômicos, sociais e ambientais. Foram obtidas 4 patentes de invenção, foram aceitas 8 patentes de invenção, foram concedidas 8 patentes de modelo de utilidade, foram registrados 20 direitos autorais de software, foi estabelecida 1 norma nacional, foram definidos 6 normas locais e corporativas, foram publicados 3 artigos SCI, 4 artigos EI, e 5 artigos em periódicos centrais.
Máquina inteligente de conformação de malhas de reforço sem limite demonstra resultados positivos na melhoria da qualidade e eficiência das fábricas de componentes pré-fabricados
Com o constante avanço da tecnologia, a escassez de mão de obra e o aumento dos custos laborais tornam inevitável a substituição da mão de obra por equipamentos inteligentes. A produção inteligente já se tornou uma tendência de desenvolvimento em todos os setores. Na indústria da construção, as empresas produtoras de componentes pré-fabricados de concreto também estão explorando ativamente o caminho da transformação e modernização inteligentes. Atualmente, nos componentes de construção pré‑fabricados como lajes compostas de concreto com treliças de aço, a maioria das malhas de reforço ainda é amarrada manualmente, com a colocação manual das barras de aço, resultando em grandes erros e irregularidades no espaçamento da grade. A amarração manual leva a uma distribuição desigual da tensão, os pontos de ligação com arame tendem a deslizar, a aderência entre o aço e o concreto é fraca, o que facilmente provoca fissuras e compromete a qualidade do produto. Além disso, a amarração manual exige grande esforço físico, eleva os custos de produção e apresenta tecnologia obsoleta. Nesse contexto, a máquina inteligente de conformação de malhas de reforço sem limite atende aos padrões de avaliação de capacidade de manufatura inteligente e às normas de interação de dados de Xangai, funcionando como um equipamento de soldagem eficiente, econômico e ecológico, oferecendo forte apoio à transformação e modernização inteligentes das empresas produtoras de componentes pré‑fabricados de concreto.
01 Inovação tecnológica
Atualmente, devido ao design do projeto e à diferenciação dos componentes, o espaçamento das barras de aço nas malhas de reforço varia, impossibilitando a produção por máquinas de conformação de malhas existentes, tanto nacionais quanto internacionais. Para resolver esse problema, a Tianjin Yinfeng Machinery, por meio de cooperação multidisciplinar e multissetorial, desenvolveu e produziu a máquina inteligente de conformação de malhas de reforço sem limite, dotada de funções automáticas de alinhamento, soldagem e curvatura, capaz de produzir automaticamente malhas de reforço cujo espaçamento transversal e longitudinal não seja múltiplo de 50 milímetros, solucionando assim o problema da impossibilidade de produção automática decorrente do design do projeto e da diferenciação dos componentes.
02 Melhoria da eficiência produtiva
Esta máquina de malhas realiza automaticamente todas as etapas, desde a marcação da linha, o alinhamento e o corte até a colocação das barras de aço, a soldagem e a curvatura, reduzindo a intervenção humana e aumentando a continuidade e a estabilidade da produção. Isso significa que, durante o processo de produção, a dependência de numerosos trabalhadores qualificados é significativamente reduzida, economizando assim grande quantidade de recursos humanos.
O sistema integrado de gêmeo digital e reconhecimento de imagens permite ler automaticamente os desenhos CAD e convertê‑los em instruções para o processamento automático pelo equipamento. Essa tecnologia não apenas aumenta a eficiência produtiva, mas também reduz os erros causados pela operação manual.
A máquina de soldar malhas desta empresa, graças ao controle mecânico preciso, reduz o consumo de energia durante o processo de soldagem e melhora a taxa de utilização dos materiais. Além disso, devido à alta eficiência da máquina, o ciclo de produção é encurtado, diminuindo ainda mais o consumo de energia.
Análise comparativa entre a amarração manual tradicional e o uso da máquina inteligente de conformação de malhas de reforço
Nota: 1. Tomando como exemplo a produção de cerca de 200 peças por turno. 2. Considerando o salário diário de 300 yuan por trabalhador na região de Xangai, é possível economizar 5.400 yuan em custos de mão de obra por dia. 3. Economia de 3% nos materiais.
03 Transmissão de dados
A Tianjin Yinfeng, em estreita cooperação com empresas de software, implementou a transmissão de dados de produção, aprofundando a interação entre os dados de design padronizados PCXML e os dados de processamento em tempo real do equipamento, utilizando reconhecimento inteligente de imagens e transmissão de dados para a máquina inteligente de soldar malhas sem limite, realizando o processamento das malhas. Planeja‑se enviar os dados diretamente aos equipamentos de produção, de modo que os trabalhadores da linha de frente só precisem confirmar com um clique para iniciar o processamento das malhas. Isso economiza tempo na comunicação entre design, planejamento de produção, gestão fabril e trabalhadores da produção, permitindo a transmissão direta dos dados e aumentando a eficiência e a precisão da produção.
A imagem abaixo mostra a transmissão de dados para a máquina inteligente de soldar malhas sem limite.
A máquina inteligente de soldar malhas sem limite possui as seguintes características:
01 Multifuncionalidade
Pode produzir malhas perfuradas, não perfuradas, com aberturas, trapezoidais, angulares e outras variedades de malhas de reforço com diferentes tipos de curvaturas.
02 Reconhecimento inteligente de imagens
Por meio da interação direta de dados, pode importar automaticamente desenhos PCXML para realizar a produção.
03 Economia de energia
Utiliza transformadores de alimentação de 315KVA‑630KVA, adotando soldagem em uma única etapa ou em várias etapas, com grande flexibilidade; a soldagem de frequência média pode economizar 30% de energia em comparação com a soldagem de alta frequência.
04 Amplas adaptações
Pode soldar diversos materiais, incluindo vergalhões laminados a quente, vergalhões laminados a frio, vergalhões lisos laminados a quente e vergalhões lisos laminados a frio.
05 Alta eficiência
Cada turno pode produzir 200 tipos diferentes de malhas, mudando de especificação sem necessidade de assistência manual, completando tudo automaticamente; também pode produzir eficientemente malhas de reforço de uma única especificação.
06 Alto grau de automação
Todo o equipamento não requer operação manual, bastando apenas uma pessoa para monitorar.
07 Design estrutural
O conjunto foi projetado com estrutura separável, facilitando o ajuste de especificações e a manutenção.
