【技术革新类】三等奖项目:预拌厂原材料进场检测与质量控制智慧系统开发与应用
混凝土科学技术奖•技术革新类
项目展示
三等奖项目
预拌厂原材料进场检测与质量控制智慧系统开发与应用
主要完成单位:中建商品混凝土有限公司
项目概况
混凝土行业作为传统制造业,企业发展理念相对落后、信息化和智能制造水平不高等突出问题普遍存在,在材料的采购与管理较为粗放,大部分情况还是采用传统的人工模式,整个业务参与人员多、环节多、监管差、效率低。整个流程存在业务节点冗余、重复操作低效、数据统计繁杂、安全及质量风险高。
本项目针对上述问题,本项目突破了装备设计、软件研发以及快速检测工艺等方面的技术挑战,实现了预拌混凝土原材料进场检测与质量控制智慧系统在预拌厂的智能化化应用,主要在以下三个方面展开相关技术研究:
(1)基于AI视觉识别与自动化检测的原材料质量管控标准化关键问题研究
针对混凝土预拌厂常见原材料,基于AI学习、视觉识别等技术,开发了砂、石、粉料关键技术指标的智能检测技术,发明了砂、石、粉料进场自动检测与智能判别标准化设备,建立了相应的质量控制评价方法,形成了预拌厂原材料进厂质量管控标准化工艺方案。整合智能过磅、原材取样及原材快检三大功能,开发出原材自动快检系统,实现了混凝土原材料的自动快检:材料到达预定批次需进行取样,过磅进场后,到指定取样点完成原材自动取样,粗骨料取样过程中自动拍照识别判断粒径,细骨料通过细骨料智能筛分机、MB值智能检测仪来判断样品是否合格,粉煤灰智能检测机自动检测判断样本是否合格。
(2)基于物联网及机器视觉的原材料进场质量管控自动化关键问题研究
设计了含原材称重进场,原材入仓,原材检测等全流程的无人化管控系统,实现了预拌厂原材料进场质量管控的无人化、信息化、自动化。对于混凝土搅拌站人工过磅、手工记录导致过磅效率低、过磅信息不透明等难题,利用物联网传感器系统和人机交互系统,开发出混凝土预拌厂智能过磅系统:集成了地磅、摄像头、语音播报器、电子粉料锁等硬件,结合智能过磅软件交互系统,取代了人工识别及记录的工作:供应商根据订单数量及规格一键派单,司机接单后自助过磅称重,根据语音提示到指定料仓扫码开锁充料,自助去皮离场,司机全程自助完成过磅流程,无需工作人员参与。
主要创新点
1.将AI学习、机器视觉技术应用于原材料检测设备,实现了砂、石以及粉煤灰等原材料的关键技术指标自动识别与自主判定,建立了相应的质量控制评价方法,形成了质量管控标准化工艺方案。
2.创新性优化了材料称重过磅流程,结合实际情况梳理了岗位职能,实现了岗位职能融合与机构撤销,提高了材料称重效率,降低了人工成本。
3.构建了可溯源的地域性原材料质量标准数据库,提出了原材料供应链的服务质量评价方法,为预拌混凝土生产企业原材料采购提供了依据。
科研成果及工程应用
本项目形成实用新型专利4项,软件著作权5项。
本项目成果先后应用于中建商品混凝土有限公司27个预拌厂实际推广使用,实际应用表明工程效果良好,社会和经济效益显著。物资管理部门实行改革创新,探索出新的物资管理模式:
1.简化流程。材料进出场节点由17个简化到 12个,其中8个节点由供应商或司机自助完成,剩余的4个节点划分至强相关的岗位和科室,同时信息化的推进实现了主材报表线上自动生成,由此传统材料科的工作被替代、简化和分解,在流程上人工操作环节仅剩安排计划和跟进到货2个环节。
2.职能划分。减员过渡阶段,材料人员职能向采购及供应商管理聚焦,过磅、现场秩序维护、骨料分仓、材料巡检盘点、数据报表等事务性工作将陆续交由智能设备、信息化系统和厂站强相关科室完成。
3.减员增效。已安装质量管理智慧系统的厂站,材料科均已撤销。优化了厂站岗位和机构设置,降低人员成本、提高人均产出,为厂站做了瘦身和减负;厂站强相关科室人员,增加的部分物资买购管理职能,使人员综合素质和管理水平得以提高。
4.重塑组织框架。依据地域范围及资源共用性划分区域,成立南昌买购片区和赣州采购片区。江西事业部物资部门设有物资负责人、片区采购负责人、数据主管、采购主管等岗位。
5.更新了物资管理的制度、授权、岗位职责。在制度优化方面,根据修订后的物资管理校心职能,对制度进行了相应的修订,原制度11个,通过精简合并修订形成了8个制度。
上线该系统后,材料岗平均可减少2人/厂,按照10万元/人/年的人工成本计算,单厂3年成本可节约50万元(10万*2人*3年-10万),公司整体3年可节省成本1850万元(按80%,37个上线厂站*50万元)。同时,强化了公司在智能制造方面的科技力量,形成了更加成熟的原材料管理体系,有助于为公司开拓更加广阔的市场。
完成单位简介
中建商品混凝土有限公司,于2008年挂牌成立,是世界500强企业——中国建筑旗下唯一混凝土业务平台、全国最大商砼上市公司——中建西部建设股份有限公司的主要骨干成员之一,为湖北省高新技术企业。肇端于1995年建立的中建三局总承包公司现场搅拌站,公司现已发展成为注册资本8.6亿元,拥有员工4600余人,年产混凝土超千万方的行业领先企业,具有预拌混凝土行业最高(二级)资质。公司积极实施跨区域、全产业链发展战略,致力为客户创造价值。立足武汉,开拓全国,现成了华中、西南、西北、华南、华北、东北6大产出区,在全国14个省市布局了50余座搅拌站、拥有80余条混凝土生产线,并成功进军阿尔及利亚海外市场,形成了以预拌混凝土为中心,矿产资源、设备运输、新型建材等为支撑的多业并举的产业格局。
近年来,公司积极顺应政策导向,打造绿色科技竞争优势,致力于预拌混凝土行业智能制造研究,先后成立“中国建筑混凝土技术中心”“砼创信息科技事业部”,与武汉理工大学等知名高校院所广泛开展合作,形成19项达到国际先进和领先水平的科研成果、84项国家专利、14项省部级以上工法,特别是在原材料质量智能控制领域拥有领先技术优势,公司自主研发了国际先进水平的“原材料进场检测与质量控制智慧系统”,成功应用于公司下属预拌厂,形成新的物资管理制度,以专业化产品向全行业进行推广,有力促进了行业的转型与升级。二十多年来,公司先后为华中、西南、华北、西北区域第一高楼等众多地标建筑提供产品服务,并积极开展扶困助学、捐资修路等公益活动回馈社会,创造了良好的经济社会效益,先后荣获全国五一劳动奖状、全国工人先锋号、中国混凝土行业“优秀企业”、中国企业商务AAA级信用企业、湖北省文明单位、武汉市“十佳两型企业”等诸多荣誉。放眼未来,公司将秉承“为人类建筑提供坚强柱石”的企业使命,以最佳的产品和服务,与客户共同浇筑时代的丰碑,助力中国城镇化的伟大进程。
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