我国大力推行建筑工业化，特别是发展装配式建筑，相比现浇结构，装配式建筑增量成本大约在200～500元/m2[1],其中预制构件生产费用占据较大比例，降低预制构件生产成本成为目前亟待解决的问题。

装配式构件生产建造流程包含设计、构件拆分、生产、运输和现场装配，如何在全生命周期下降低建造生产成本尤为重要。过去的研究主要集中分析装配式增量成本因素,从宏观管理层面给出了较多建议[2]，陈伟对装配式多维空间下资源调度进行优化[3],但对于装配式预制构件成本控制的核心——设计阶段构件拆分研究较少。在工业化领域的一项全面的文献综述表明，如果能够生产更复杂的预制构件或模块而不是单个的建筑元素(Girmscheid 2010)[4]，可以将更大的价值添加到预制项目中。

该文引用一种构件分组的思想，将模具作为一种重要的生产资源进行优化，与生产限制和施工需求相结合，最大化模具利用率和周转次数。

（2）试验材料 钢制安全壳材质为SA738Gr.B，其为美国ASME规范中的牌号，随着中国三代核电技术的引进、消化和再创新，目前我国已经具备SA738Gr.B钢板的自主制造生产技术。本文所用材料即为国内某钢厂研制的S A738G r.B钢板，供货状态为调质（淬火+回火）状态，板材规格为400mm×800mm×52mm，主要化学成分及力学性能如表1所示。

1 构件分组概念

构件分组的定义为，在一个生产周期内，一个特定模具所能生产多种类型的结构构件的一个集合。传统装配式建筑生产拆分构件如图1(a)所示，单个构件制作简单，构件类型多样，数量多，综合考虑模具及生产成本、运输成本、吊装成本，在总体上并不一定是最优的。基于构件分组的拆分方法如图1(b)所示,构件类型和模具类型是一个多对多的关系，用两个矩阵CTG和MA来表示构件分组的概念。矩阵CTG表示一个构件分组的构件类型组成部分，矩阵MA描述每个模具类型生产不同的构件分组的能力。

 

2 问题阐述

假设一个预制构件厂(F)收到一组构件订单并且需要结合模具使用情况制定最佳的生产计划。结构包含J种构件类型(j=1,2,...,J)。每个构件类型(j)对应一个专用的生产模具(i)，所以专用的模具类型总数I=J。生产厂可能需要生产并使用好几个某一类模具来满足建造要求。因此符号l(l=1,2,...,nl)定义每个模具类型的实例个数，nl表示每类模具的最大数，符号h(h=1,2,…,H)用来表示每个构件分组。整个结构的构件分组总数是H。

如图2所示，该文定义了规划范围，浇筑周期，每天运输量和建造周期。在每个建造周期t(t=1,2,...,T)规划所需构件生产量和运输量。一个建造周期(t)定义为一个标准层所需的构件预制。项目计划(P)被分成T个完全一样的小节段，T表示建造周期数。

式(6)表示每套模具的日生产量，式(7)保证每个特定模具分配一个合适的构件分组。式(8)确定一个建造周期的模具切换次数，式(9)表示预制场的空间限制，式(10)表示每天生产构件所需物料小于每日供应量，式(11)表示生产厂满足现场装配计划要求。

 

此研究对象在于最小化生产商生产成本，通过运用最少的模具类型和数量来满足生产所需的所有建筑构件。在生产寿命周期内最大化利用每个模具的生产能力，提高模具利用率，减少模具浪费，最小化模具切换次数，满足预制构件调装要求。

构件厂有一个关于预先设定的截止日期和运输日期需求表，即施工现场在第t个建造周期的第k天所需的j类型构件数，根据安装时间确定的建筑需求表示为DDj,k,t。

模具类型、构件类型和构件分组在生产周期中的关系如图2所示。图2中采用4种模具类型(1个类型1和3个类型2)来生产所有构件。因此，模具类型1的实例l=1,相应的模具2的实例分别为1、2、3(l=1,2,3)。解释下模具适用性矩阵(MAi,h)含义，模具类型2是一个L形模具，既可以生产L形构件也可以生产2个直线型构件，分别称作构件分组4和5。

为了鼓励模具充分利用它的生产能力,如果模具生产一个构件分组小于它的生产能力，那么引入一个较小的浪费惩罚(Wastcosth)。

（2）喜辽妥又名多磺酸粘多糖乳膏，是具有麝香草酚气味的乳剂型白色软膏，其主要活性成分是多磺酸粘多糖（组织性肝磷脂），它通过作用于血液凝固和纤维蛋白融解系统而发挥抗血栓形成作用；通过抑制各种参与分解代谢的酶以及影响前列腺素和补体系统而具有抗炎作用；通过促进间叶细胞的合成以及恢复细胞间物质保持水分的能力促进结缔组织再生，能防止浅表血栓形成，促进其吸收，阻止局部炎症发展和加速血肿吸收。

如果一个模具在相邻的两个生产周期生产不同的构件分组h、h'(h,h'∈H), 那么发生模具切换。例如在图2中，模具2实例3在第7 d生产构件分组4，但在第8 d生产构件5。

每个预制构件的生产包含一系列生产活动任务。假设生产不同类型构件分组的生产能力在时间上是连续的。构件厂生产场地、库存空间有限制，用psl表示。生产商每天的水泥供应量也有限制用csl表示。

一个建造周期被分割成K个生产和浇筑工作日(k)。生产和浇筑周期定义为单位时间所需完成的所有生产任务，包含模具准备、钢筋绑扎、浇筑、养护、整理加工、运输至生产库存点。假定预制阶段生产和浇筑为一个工作日。

国外，人们在上个世纪就开始认识到汽车车内空气污染问题的严重性，各国纷纷制定相关政策法规加以约束。德国是最早关注车内污染并颁布相关法规政策的国家。美国在上世纪八九十年代曾连续出现多起因车内空气污染致人死伤事件，因此美国把室内和车内空气污染作为人类健康的五大危害之一。中国室内装饰协会空气监测中心曾经对200多辆汽车进行了车内空气检测实验，其中90%的汽车都存在甲醛或者苯含量超标，多数超标都在五六倍，实验显示越是新车车内空气污染超标越多。

3 MILP规划模型

3.1 生产计划目标函数

Yi,l,h,h',k,t≥Mi,l,h,k,t+Mi,l,h',k+1,t-1,Yi,l,h,h',k,t≤Mi,l,h,k,t，Yi,l,h,h',k,t≤Mi,l,h',k,t

Min TC=IMC+MUC+MCC+NWC

(1)

 

(2)

 

(3)

 

(4)

 

(5)

Moldcosti表示模具类型i的建造成本，CHh表示构件分组h的切换成本，wh表示构件分组h的空闲模具指数。

我的青春似乎总是和夜晚有着千丝万缕的联系。比如今天，我刚从监狱出来，不可能在光天化日之下走进熟悉的城市，只能选择夜晚。这个夜晚，我要去三个地方。首先要见米米，我为她进的监狱，再就是我的哥们儿一浩。我还要去哥哥嫂子那里，如果他们愿意，那里也许还会是我的家。

小虫不懂那段录音有多大威力，但姑父这么说，说明录音对姑父很重要，对姑妈对自己都很重要。小虫说，找杨律师帮你呢。姑父摇摇头，现在谁也帮不了我。小虫说姑父，我帮你要回录音吧。姑父就等小虫这句话了，点点头说，那女人很狡猾，我怕你对付不了她。小虫打了个酒嗝，酒劲又上来了，一拳砸在桌上，两个酒杯都震倒了。小虫说一个女人我都对付不了，我在凌州还怎么混？

3.2 约束条件

 

(6)

Mi,l,h,k,t≤MAi,h,i∈I,0≤l≤nl,h∈H,1≤k≤K,1≤t≤T

(7)

此研究的目标是最小化生产成本。生产成本(TC)包含模具最初预制成本(IMC),模具使用和更换成本(MUC)，模具切换成本(MCC)，模具浪费惩罚成本(NWC)，目标函数为

(8)

 

(9)

 

(10)

 

(11)

④明确规定供水企业、用水户、管水部门的权利、义务以及相关法律责任，使供、用、管水三方能够从各自角度出发自觉执行计划用水管理办法。

4 案 例

以某10层住宅楼为例，建设周期T=5,K=10。该项目的生产区域限制在500 m2,混凝土生产和供应量在每天150 m3，模具的生产使用寿命假定为100次。

该模型由3个方案组成。方案1生产复杂预制结构构件，且允许模具生产构件分组。方案2生产复杂预制结构构件，但不允许模具生产构件分组。方案3采用传统预制方式，作为对比项。

这就是我的母亲啊，这就是我那虽平凡，却能识大体、顾大局的母亲，她一次次地鼓励着我、感动着我。我挂断电话，常会哽咽，怎么忍都忍不住泪水。

3种方案的结果数据见表1，方案3中传统预制方式生产费用相比方案1高出13.27%,这表示采用复杂模具和构件分组可以明显减少生产费用。方案3中MCC和MWC均为0，这是因为每个模具仅被允许生产专用的建筑构件，所以模具的切换成本和模具浪费惩罚为0。方案1的建造过程中发生模具浪费和切换成本，但通过生产小型构件类型的组合，最大化利用复杂模具。

生产计划能从Mi,l,h,k,t中提取，方案1生产计划如图3所示，水平轴表示时间(工作日)，纵坐标表示采用生产构件的模具，水平矩形条表示用使用的模具在对应的时间生产的构件分组。如图3所示，复杂模具类型(i=2)被用来生产3种不同的构件分组(7,8和10)，在一个生产建造周期中只发生4次切换模具，通过应用复杂模具，使用构件分组的思想，促进模具生产一组简单的构件，使模具没有闲置时间。

方案2总费用TC=IMC+MUC=494 800元。尽管模具切换和浪费惩罚为0，但生产总费用比最佳方案1高25.52%，比传统预制方法高10.82%。由方案2的IMC和MUC看出，如果在使用复杂模具时不采用构件分组概念，模具使用率将会很低。综上，不使用构件分组的复杂模具生产方式相比传统预制方法成本更高，使用复杂模具必须和构件分组的思想紧密结合。

 

表1 模型计算结果 /元

  

模型求解方案1方案2方案3TC394200494800446500IMC253000311100299000MUC130000183700147500MWC960000MCC160000

 

5 结 论

此研究从设计和生产的角度提出了预制项目规划的解决方案。建立的MILP模型适用于预制生产计划资源和活动的编排，如模具分配、生产排产和交付，并给出在规划范围内所需模具的确切数量和每个模具的时间表。相比传统的预制生产方式，此模型的优势在于：

a.此研究通过引入构件分组的思想，预制构件并非传统建筑元素，而是更复杂的结构构件和模块化单元，有效提高生产率、简化施工。运用新的生产策略达到标准化规模和经济规模，实现复杂模具的充分利用。

b.此模型以建筑构件全生命周期的角度对生产资源进行优化，综合考虑材料供应、场地、吊装需求等限制因素，更具实操性。

c.除了较低的初始模具制造和模具利用成本外，采用复杂模具和构件分组还有其他潜在的好处，比如更少的工人，以及较小的生产区域，减少间接成本。

他给马云写信，倡议淘宝大学给宗教人士免费开课，并许诺自己将创造一个奇迹，“人生出一次家，是多么的重要。要把出家与还俗，看成是在淘宝上开店与关门一样简单与顺理成章。那么我们的人生就更容易看破放下。”

参考文献

[1] 王广明.装配式混凝土建筑增量成本分析及对策研究[J].建筑经济，2017(38)：15-21.

[2] 熊燕华，沈厚才，周 晶,等.工程项目调度技术研究综述[J].数学的实践与认识，2013(21)：1-14.

[3] 陈 伟，容思思.装配式住宅项目多空间鲁棒性调度研究[J].建筑经济，2017(38)：69-73.

[4] Girmscheid G,Scheublin F. New Perspective in Industrialisation in Construction: A Atate-of-the-art Report[M].Switzerland:CIB,2010.