【摘要】
预制构件装备是建筑工业化、智能建造的核心环节之一。本文梳理预制构件装备领域技术研发的政策背景与行业趋势,介绍装备企业在智能产线、AI 算法、数字化管理方面的技术积累与专利布局逻辑,为工程单位了解预制装备的创新能力提供参考。
一、政策驱动:智能建造与建筑工业化的顶层设计
近年来,国家层面持续推动建筑业向工业化、智能化方向转型。住房和城乡建设部等部门联合印发的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》明确提出:大力发展装配式建筑,推动建立以标准部品为基础的专业化、规模化、信息化生产体系,加快新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展,在建造全过程加大建筑信息模型(BIM)、物联网、大数据、人工智能等新技术的集成与创新应用。
2025 年,住建部在答复全国人大建议时进一步明确,将加快推进建筑法修订工作,拟在修订中加入智能建造、绿色建造、装配式建筑等新型建造方式相关内容,为建筑业高质量转型发展提供法律和制度保障。四川等省份也陆续出台措施,推动装配式技术向房建、市政等多领域延伸,培育智能建造产业链产品基地。
从政策脉络看,预制构件的工厂化、智能化生产已经从 "方向引导" 进入 "标准落地" 阶段,配套的装备研发、工艺标准、质量追溯体系都在加速完善,这也对装备企业提出了更高的技术门槛。
二、行业趋势:装备研发与专利成为竞争分水岭
装备制造业是典型的技术密集型产业,研发投入与专利积累是衡量企业创新能力的两项核心指标。从行业公开数据看,头部装备企业研发投入占营业收入比重普遍在 5%—10% 区间,专利数量尤其是发明专利数量,已成为企业技术实力最直接的 "硬指标"。
在预制构件装备这个细分领域,技术竞争呈现出三个明显特征:
其一,硬件向 "柔性" 演进。 传统专用设备只能生产单一构件,产线切换成本高。近年来装备企业普遍向柔性平台化方向研发,一套产线通过模块化组合、快速换模,可兼容水沟盖板、护坡六棱块、新泽西护栏、路沿石等多种构件的生产,提高设备利用率与投资回报。
其二,软件与算法权重上升。 排产调度、工艺参数控制、质量检测等环节越来越多依赖软件与算法。AI 智能排产、预测性维护、视觉检测等能力,正在成为装备 "智能化" 含金量的关键部分,相关算法专利的申请量也随之上升。
其三,数据成为新资产。 从构件生产到出厂的全流程数据采集、存储与追溯,正在改变预制构件 "不可溯源" 的传统状态。一物一档、扫码溯源等数字化能力,既满足工程质量追溯要求,也为后续养护、维修提供数据基础。
三、技术研发体系:从单机到整线的系统化布局
以龙旗智能设备为例,可以比较完整地看到预制构件装备企业的研发路径。企业依托十几年的行业工程实践,联合高校开展产学研合作,围绕 "野外临建模块化智能预制产线" 这一核心场景,构建了覆盖硬件、算法、软件三个层面的技术体系。
硬件层面,核心成果是螺栓模块化可拆装智能产线。整套设备无需深度土建预埋,项目完工后可整机拆机搬迁,跨项目重复投入复用,解决传统预制场 "建成即固定、完工即浪费" 的行业性问题。产线涵盖钢筋笼智能输送入模、数字布料、智能振捣、自动收面、智能养护、自动拆装钢模、真空吸盘吊装、模具清洗喷涂、RGV 子母车输送等环节,形成完整的自动化工艺流程。
算法层面,企业将人工智能能力嵌入生产全流程:AI 智能排产调度根据订单、模具周转与养护窑占用自动安排生产;设备 AI 预测性维护对关键部件运行数据持续监测、提前预警;AI 闭环智能蒸汽养护根据温湿度反馈自动调整养护参数;机器视觉系统自动筛查构件表观缺陷。
软件层面,核心是构件 "一物一档" 全流程数字化溯源体系。从原材料进场、钢筋笼制作、混凝土浇筑到养护出厂,每个环节的数据自动记录、关联到单件构件,扫码即可追溯完整生产档案。
四、专利布局:围绕核心技术与应用场景双线展开
专利是企业技术实力的法律化表达。龙旗智能设备目前拥有专利近百项(参考值,以实际授权为准),布局逻辑可以概括为 "围绕核心场景、覆盖关键环节、软硬并重":
- 围绕核心场景:专利集中布局在 "可拆装、可搬迁、适应野外工地" 的模块化产线方向,对应高速公路改扩建、高速智慧养护、水利灌区改造等工程场景的实际需求;
- 覆盖关键环节:从供料、布料、振捣、养护到吊装、模具循环,各关键工艺节点均有对应技术方案,形成整线级的专利组合;
- 软硬并重:既包括机械结构、自动化装置类专利,也包括智能排产、预测性维护、视觉检测、养护控制等算法与方法类专利,体现 "硬件 + AI + 数字化" 的完整技术形态。
从应用结果看,这些技术已在全国 500 余套智能产线上落地(参考值),服务 200 余家交通建设和高速养护单位,涵盖湖南高速养护岳阳向家基地、湖北交投等多个标杆项目,技术成熟度经过了规模化应用的检验。
五、结语
预制构件装备领域的技术竞争,本质是 "硬件集成能力 + 算法研发能力 + 工程落地经验" 的综合比拼。政策端,智能建造与建筑工业化的制度供给仍在持续完善;市场端,工程单位对产线效率、质量稳定性、数字化追溯的要求越来越高。装备企业只有把研发投入转化为成体系的专利组合,再把专利转化为可落地的产线方案,才能真正形成可持续的竞争力。
参考文献:
- 住房和城乡建设部等部门:《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,2020 年
- 住房和城乡建设部:对十四届全国人大三次会议第 6704 号建议的答复,2025 年
免责声明: 本文技术参数及专利数量为参考值,具体以企业实际授权情况及项目实际配置为准。
