為有效控制裝配式構(gòu)件生產(chǎn)成本,進而降低裝配式建筑建造總成本,分析了預制構(gòu)件生產(chǎn)特點,建立了以最小化生產(chǎn)成本為目標的預制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模型,設計了求解該模型的改進差分進化算法。通過實例應用驗證了模型可行性,并將其運行性能與遺傳算法進行對比,驗證了該算法有效性。由此可見,通過優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度,可有效降低構(gòu)件生產(chǎn)成本及建造總成本。
【部分圖文】：

裝配式建筑建造過程所涉及的資源廣泛,造價構(gòu)成復雜,經(jīng)調(diào)查與研究,預制裝配式建筑的建造成本要高于現(xiàn)澆式,雖然在裝飾裝修、給水排水、電氣、采暖等工程上均能有效的節(jié)約各項資源,但是土建部分的成本較比現(xiàn)澆式增幅過大,從而導致建造總成本居高不下,嚴重阻礙了裝配式建筑的發(fā)展[9]。而在土建成本中,裝配式建筑混凝土預制件生產(chǎn)及安裝成本占據(jù)67.41%[5],對總造價具有較大影響。裝配式建筑土建工程成本構(gòu)成如圖1所示。其中,PC構(gòu)件的生產(chǎn)費用占PC構(gòu)件生產(chǎn)及安裝成本的84%[10],因此有效控制PC構(gòu)件生產(chǎn)成本將有助于降低建造總成本。構(gòu)件的生產(chǎn)成本主要包括人工費、材料費、機械費、運輸費、模具成本以及管理成本和稅金,以預制板為例,預制構(gòu)件單位成本比例如圖2所示。由圖2可知,人材機費用占據(jù)大部分生產(chǎn)成本,而其余費用基本固定,因此,改進PC構(gòu)件生產(chǎn)計劃,優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度將有效利用人力資源,提高材料資源、機械資源的使用效率,進而降低人材機費用,從而達到降低總成本的目的。

其中,PC構(gòu)件的生產(chǎn)費用占PC構(gòu)件生產(chǎn)及安裝成本的84%[10],因此有效控制PC構(gòu)件生產(chǎn)成本將有助于降低建造總成本。構(gòu)件的生產(chǎn)成本主要包括人工費、材料費、機械費、運輸費、模具成本以及管理成本和稅金,以預制板為例,預制構(gòu)件單位成本比例如圖2所示。由圖2可知,人材機費用占據(jù)大部分生產(chǎn)成本,而其余費用基本固定,因此,改進PC構(gòu)件生產(chǎn)計劃,優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度將有效利用人力資源,提高材料資源、機械資源的使用效率,進而降低人材機費用,從而達到降低總成本的目的。2 裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)成本模型構(gòu)建

裝配式建筑預制構(gòu)件多在構(gòu)件生產(chǎn)廠以流水線的方式進行生產(chǎn),其生產(chǎn)制造過程大致包括5道工序:組裝模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、蒸壓養(yǎng)護、拆模清理,其生產(chǎn)模式可抽象為流水車間生產(chǎn)調(diào)度問題:流水線上存在J臺加工設備與I種待加工構(gòu)件,各構(gòu)件依次通過各設備,并完成相應工序的加工,且各工序之間存在一定的先后加工順序,加工順序如圖3所示,各構(gòu)件的每道工序的加工時間不同,其加工成本也不同,因此需要合理調(diào)節(jié)構(gòu)件生產(chǎn)加工順序,從而得到較小的成本。裝配式建筑預制構(gòu)件生產(chǎn)過程還擁有與工業(yè)制造流水生產(chǎn)不同的特點。首先,相比于工業(yè)配件生產(chǎn)的連續(xù)性,預制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)工序分為連續(xù)作業(yè)工序與可中斷作業(yè)工序,其中澆筑混凝土與蒸壓養(yǎng)護屬于連續(xù)作業(yè)工序,即一旦開始加工便不可中斷,其余工序?qū)儆诳芍袛嘧鳂I(yè)工序,即若當天不能加工完成,中途可以停止,次日繼續(xù)進行;其次是構(gòu)件的生產(chǎn)安排要考慮人員的安排,由于目前中國裝配式建筑業(yè)尚未實現(xiàn)全自動化,還大量依賴人工操作,因此要考慮工人的工作時間問題,工序必須在正常工時內(nèi)進行。
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