一(yī / yì ／yí)、簡介

鄭禮剛創新工作室自成立即确定了(le／liǎo)“學習、培訓、研究、創新”的(de)四大(dà)功能，緊緊圍繞生産任務目标，依托平台優勢，圍繞鋼結構智能制造，針對各項制約生産的(de)難題、重點和(hé / huò)關鍵點，開展立項攻關等創新創效活動，成爲(wéi / wèi)工藝技術創新的(de)平台。

二、研究方向

工作室緊緊圍繞鋼結構智能制造，确立了(le／liǎo)BIM模型信息應用、物料數字化管理、制造設備數字化、工藝執行與管理、構件産品數字化、車間計劃與調度、質量數字化管理及裝配式建築結構體系等八大(dà)研究方向。

三、科研條件

創新工作室辦公、科研設備已基本配齊。創新工作室會議室占地(dì / de)31.2平方米，公司自主研發的(de)箱形柱（梁）自動化生産線、H型鋼自動化生産線、部件焊接工作站、電子(zǐ)萬能試驗機、觸摸屏數顯洛氏硬度計等。

四、技術團隊組成

工作室以(yǐ)中國(guó)鋼結構協會、中國(guó)建築金屬結構協會專家、公司總工程師鄭禮剛命名，團隊平均年齡31歲，研究生占比達42%，形成了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)支包含深化設計、生産工藝、質量管理、BIM技術應用、檢測試驗、設計研發的(de)技術團隊，涵蓋研發、設計、制造、施工、檢測裝配式鋼結構全産業鏈人(rén)才。

工作室成員架構圖

五、校企合作建設

以(yǐ)鄭禮剛創新工作室爲(wéi / wèi)平台，與同濟大(dà)學聯合研發的(de)“鋼結構建築BIM集成制造管理平台”，對鋼結構生産加工技術進行改造提升，實現鋼結構加工的(de)智能化、信息化、數字化管理。

六、所取得的(de)關鍵技術、重要(yào / yāo)成果

1、重型圓方變徑節點的(de)制作及精度控制關鍵技術

結合節點尺寸和(hé / huò)闆厚進行合理的(de)分段及壓制策劃後，将天圓地(dì / de)方節點的(de)分段數量由8段減少爲(wéi / wèi)2段，焊縫數量由8條減少爲(wéi / wèi)2條，更好地(dì / de)控制了(le／liǎo)節點焊接收縮與變形，避免了(le／liǎo)焊縫交錯應力集中的(de)現象。通過成熟的(de)裝焊方案以(yǐ)及周密的(de)精度控制技術，合理運用數字化檢測手段，最終順利保障了(le／liǎo)工期節點進度和(hé / huò)産品精度質量。

2、中厚闆箱形構件機器人(rén)CO₂打底焊全熔透技術

機器人(rén)打底焊代替了(le／liǎo)人(rén)工打底焊接，制作前，箱形柱壁厚在(zài)25mm以(yǐ)上(shàng)時(shí)，采用翼闆、腹闆雙坡口的(de)形式，在(zài)盡量不(bù)增加焊接量的(de)同時(shí)，易于(yú)機器人(rén)焊槍伸入。通過參數化編程系統，無需示教，隻需輸入相關參數，便可自動完成焊接，并且可以(yǐ)連續作業。并配備先進的(de)激光跟蹤裝置，大(dà)大(dà)降低坡口角度和(hé / huò)組對間隙不(bù)均勻等情況對施焊過程的(de)幹擾。焊機選用大(dà)熔深的(de)使用深圳麥格米特 Artsen CM500R Ⅱ焊機，通過加大(dà)熔深避免根部角部未熔。

3、20mm厚腹闆H型鋼不(bù)開坡口免清根全熔透技術

控制了(le／liǎo)厚闆H型鋼焊接的(de)質量問題，焊縫一(yī / yì ／yí)次探傷合格率從70%提升到(dào)97%。以(yǐ)往H型鋼腹闆厚度超過14mm要(yào / yāo)達到(dào)全熔透狀态時(shí)，都需要(yào / yāo)開坡口，通過這(zhè)次活動可以(yǐ)不(bù)開坡口達到(dào)全熔透，節省了(le／liǎo)開坡口的(de)時(shí)間，焊接速度得到(dào)了(le／liǎo)明顯的(de)提高，由活動前的(de)一(yī / yì ／yí)天生産4根提升到(dào)8根，施工工期得到(dào)了(le／liǎo)有效的(de)控制，滿足了(le／liǎo)施工要(yào / yāo)求。

4、拱塔斜拉橋鋼結構制作及安裝關鍵技術

武鄉縣太行橋建設工程，采用三角形拱塔斜拉橋，主梁采用雙主梁式鋼混疊合梁結構，拱塔由一(yī / yì ／yí)道(dào)主拱和(hé / huò)兩道(dào)外傾的(de)副拱組成，軸線均爲(wéi / wèi)倒V形，其中，主拱塔斜跨主梁，跨徑118m，矢高55m，跨度大(dà)、高度高、施工難度大(dà)。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)保證該工程鋼結構制作及安裝的(de)精度和(hé / huò)質量，特對其加工制作及安裝關鍵技術進行研究。

5、鋼結構部品部件機器人(rén)免編程自動焊接關鍵技術

牛腿作爲(wéi / wèi)連接框架梁與柱的(de)重要(yào / yāo)節點部件，傳統鋼結構焊接坡口加工、工件組對精度差，對此進行工藝優化和(hé / huò)設備研究，形成了(le／liǎo)高效合理的(de)短懸臂梁焊接工藝方案及配套設備，改善傳統鋼結構焊接制作時(shí)焊接坡口加工、工件組隊精度較差以(yǐ)及效率低下的(de)問題，提高制作、安裝的(de)效率，節約成本。

6、鋼結構橋梁闆單元U肋/闆肋自動裝配焊接技術

通過對橋梁U肋單元闆自動打磨技術、自動裝配技術、焊接前反變形技術、自動焊接技術進行了(le／liǎo)研究、改進、優化，形成了(le／liǎo)鋼結構橋梁U肋單元闆加工制作方案，解決了(le／liǎo)傳統人(rén)工橋梁U肋單元闆加工效率低、焊接變形嚴重的(de)問題。

7、鋼結構智能制造車間協同管理技術

如何以(yǐ)BIM爲(wéi / wèi)核心，搭建一(yī / yì ／yí)個(gè)集成MES、SCADA、ERP 等系統的(de)管理平台，對建築鋼結構生産制造過程進行全流程數字化、信息化管理是(shì)鋼結構制造工廠迫切需要(yào / yāo)解決的(de)課題。通過全管理流程的(de)數字化信息技術，解決了(le／liǎo)傳統鋼結構制造業粗放式的(de)管理方式，提高了(le／liǎo)生産産銷率，降低了(le／liǎo)能源消耗，實現了(le／liǎo)精細化管理。

8、新型模塊化集成房屋體系

形成公司獨有的(de)功能完善的(de)模塊化集成房屋體系，包括結構體系、機電安裝體系、裝飾裝修體系等，實現各系統之(zhī)間的(de)集成、整合和(hé / huò)協同。通過本研究，制作了(le／liǎo)樣闆間2間，用于(yú)公司磅房辦公室。

9、超高層鋼結構建築轉換桁架制造及施工技術

通過對詳圖BIM模型深化、裝配工藝、焊接工藝參數、數字化預拼裝技術、BIM技術應用、裝配式安全防護措施、施工全流程模拟分析、可視化交底等進行研究，掌握轉換桁架複雜節點的(de)深化設計及優化方法；對轉換桁架焊接參數與焊接工藝進行了(le／liǎo)試驗與驗證；BIM技術的(de)應用也(yě)取得了(le／liǎo)較大(dà)的(de)提升和(hé / huò)改善，将BIM技術應用到(dào)全流程施工方案模拟比選優化當中，并進行三維可視化交底，參加施工方案論證，大(dà)大(dà)提升交底的(de)質量和(hé / huò)效率，減少溝通的(de)成本；采用數字化預拼裝技術代替傳統實體拼裝，提高工作效率，降低成本。

10、鋼箱式雙曲度旋轉樓梯制作及關鍵技術

潇河國(guó)際會展中心中間組團項目東北角的(de)旋轉樓梯爲(wéi / wèi)鋼箱式雙曲度，放樣、建模及制圖存在(zài)一(yī / yì ／yí)定的(de)特殊性，在(zài)制作及安裝過程中，精度控制十分重要(yào / yāo)。通過研究，掌握了(le／liǎo)複雜旋轉樓梯的(de)深化設計及優化方案；熟悉了(le／liǎo)支撐胎架、翻身及吊運吊耳的(de)設計思路和(hé / huò)計算方法；對旋轉樓梯焊接參數與焊接工藝進行了(le／liǎo)試驗與驗證；采用數字化預拼裝技術代替傳統實體拼裝，提高工作效率，降低成本。

11、等離子(zǐ)切割機自動旋轉胎架設計改造技術

爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)解決等離子(zǐ)旋轉胎架割渣堆積難以(yǐ)清理，導緻的(de)胎架大(dà)面積粘連、鏈條斷裂、整體無法進行旋轉等問題，開展“等離子(zǐ)切割機自動化旋轉胎架設計改造技術研究”，進行旋轉胎架整體改造。通過對胎架基本形式改造以(yǐ)及結構布局優化，提高了(le／liǎo)胎架的(de)設計合理性與整體嚴密性，大(dà)幅度減少了(le／liǎo)清渣成本和(hé / huò)負擔，提高了(le／liǎo)生産效率，滿足了(le／liǎo)生産要(yào / yāo)求。

12、焊接收縮工藝試驗研究

解決焊接作業中産生的(de)收縮變形，減小其對構件尺寸精度的(de)影響，縮小拼裝誤差。運用理論和(hé / huò)數值分析與實驗相結合的(de)方法來(lái)掌握焊接應力變形的(de)規律和(hé / huò)影響因素，在(zài)焊接作業中通過預測、 控制和(hé / huò)調整焊縫收縮，達到(dào)提高構件精度質量的(de)目的(de)。

13、重要(yào / yāo)成果

“鋼結構建築 BIM 集成制造管理平台”基于(yú) BIM 模型的(de)集成制造管理平台，該平台國(guó)内領先，國(guó)際先進。通過管理平台的(de)定制與運用，實現鋼結構設計、制造、施工全産業鏈的(de)智能化管理，将改變傳統鋼結構行業落後的(de)生産管理方式，實現鋼結構生産的(de)信息化，提升鋼結構行業智能化水平，打造智慧化工廠。

鋼結構建築BIM集成制造管理平台研發成果登記證書

“智能下料系統”結合實際鋼結構生産運行情況進行了(le／liǎo)系統研究，形成了(le／liǎo)以(yǐ)項目管理爲(wéi / wèi)理念的(de)管理系統，主要(yào / yāo)包括原材料信息化管理、下料無人(rén)化管理，以(yǐ)及切割過程可視化管理三大(dà)部分。

裝配式建築鋼結構下料車間信息化管理關鍵技術研究科技成果登記證書