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　　12月8日，《中国智能制造绿皮书(2017)》在2017世界智能制造大会上正式发布，全面梳理了近年来我国智能制造的进展情况，总结了推进智能制造取得的成效、积累的经验，并分析了存在的问题，提出了措施建议。其中，行业篇介绍了钢铁行业等11个重点领域的智能制造发展状况。

　　党的十九大报告指出，我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化，要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，在中高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济、现代供应链、人力资本服务等领域培育新增长点，形成新动能。当今世界，信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用和集成式智能化创新是第三次工业革命的三大驱动力，加快钢结构发展，研发生产高强度、耐腐蚀、长寿命等高品质钢材，为引导钢材绿色消费和钢铁行业智能化发展注入了强大动力。

　　《钢铁工业调整升级规划(2016年~2020年)》提出，“十三五”时期钢结构用钢量要从5000万吨提高到1亿吨，占建筑用钢的比例要从2015年的10%，提高到2020年的不少于25%。我国钢结构的产量在“十二五”期间达到5000万吨，成绩突出，但也存在一些问题，有的指标没有达到既定的目标值。如今，钢结构产业进入了智能化时代，钢铁行业要总结“十二五”钢结构推广应用的经验教训，以利于实施“十三五”期间钢结构产业的发展规划。

　　推广应用钢结构的根本目的在于建立建筑业特别是钢结构业现代化的新体系，以适应装配式建筑结构的发展。钢结构住宅目前的瓶颈是造价偏高和舒适度偏低，钢结构向智能制造发展时要兼顾到钢结构企业的利益诉求和住户的人性化要求。

　　“十二五”期间，建筑钢结构用钢(材)在产量指标和应用领域上出现明显反差。《建筑钢结构行业发展“十二五”规划》明确，在“十二五”期间，我国要实现建筑钢结构用钢材占到全国钢材总产量的10%左右，钢结构住宅建设占到房屋总建筑面积的15%左右。那么，该《规划》执行的结果如何呢?中国钢铁工业协会统计数据显示，2012年、2013年、2014年和2015年国内建筑用钢量分别为3.06亿吨、3.48亿吨、4亿吨和3.6亿吨，分别占当年钢产量的39%~48%;建筑钢结构产量分别为3600万吨、4100万吨、4600万吨和5000万吨，占建筑用钢量的9%~10%，占全国钢材总量的5%~6%，尚未到达到“十二五”规划目标。

　　建筑钢结构在应用领域出现的反差体现在，在城市标志性建筑，文化体育场馆，超高层、大跨度建筑和跨江、跨海大桥领域创造了辉煌的业绩，达到了世界先进水平;但在普通住宅、中小跨度桥梁领域进展缓慢，在量大面广的新增住宅建筑和中小跨度的桥梁中，钢结构所占比例分别为4%和1%。钢结构在应用领域的反差显示，高档的产品(高层钢结构建筑和钢结构大桥)发展迅速，而中低档的产品(多层、小高层钢结构住宅，中小型钢结构桥梁)发展缓慢。

　　我国钢结构产业在2015年产量达到5000万吨，产业规模居世界第一，2015年~2017年钢结构产量年平均增长率保持在15%以上，我国已经成为钢结构大国。但也要看到，建筑钢结构用钢量占全国钢材总量的指标、钢结构住宅面积占全国新增住宅面积的指标，均未能实现“十二五”规划的目标，我国钢结构推广应用遇到了瓶颈和困难。主要体现在以下5个方面。

　　一是钢结构住宅建筑的推广应用面临造价偏高和舒适度偏低的问题，前者是企业的利益诉求，后者是消费者的诉求。按全钢结构装配式建筑模式建造的一些低层、多层和量大面广的小高层(20层~30层)示范工程，一方面因为设计费和造价高于钢筋混凝土建筑，业主往往不愿意采用钢结构体系;另一方面在居住功能上出现了诸如隔音差、舒适度差、渗漏、开裂等方面的问题，消费者也不甚满意。但对于高层、超高层建筑，钢结构装配式建筑造价更低、质量更好、速度更快，优势明显。例如节能80%、节钢(材)10%~30%、节混凝土60%~70%、节水90%、部品化率为80%~90%，使成本比传统砼技术压缩1/4~1/3，可以做到每天建1层~2层。

　　二是要实现到2020年达到钢结构产量1亿吨的目标，国内企业在产能适应上还有待加强。目前，国内钢结构企业的生产率是1吨~1.2吨/平方米·年，欧美钢结构企业的生产率是我国的3倍以上，可以达到3吨/平方米·年。我国钢结构企业要适应装配式建筑模式，提高工厂化加工及装配的生产效率是当务之急。此外，我国还缺乏一大批集钢材生产、设计研发、施工管理、房地产开发于一体全产业链的钢结构制造集成服务的龙头企业和产业联盟。钢结构产业集群和生产链实行“一条龙”服务的典型例证有2008年奥运场馆的钢结构工程。该工程共使用12万吨钢材，国内外数十家设计院参与设计，几十家钢结构加工厂承担制作，上百家施工企业承担安装施工，上千家产品供应商提供各类产品。

　　三是钢结构企业要推广住宅钢结构装配化，就要同住宅钢筋混凝土装配化在经济、技术上竞争较量，这对钢结构企业是一场严峻的考验。例如，以万科和远大住工等建筑企业为代表开发的钢筋混凝土预制装配式建筑已取得重大进展。这种建筑模式适合于多层、小高层(20层~30层)办公和住宅建筑，部品化率为40%~50%，成本接近传统技术成本，可以做到约5天建一层。

　　目前，对于推广应用钢结构，建筑行业和社会舆论的焦点往往放在实现1亿吨产量指标上;而对于下列两个问题：“房屋是要住人的”和“钢结构如何实现智能化”关注力度不够。前一个问题是强调“以人为本”，后一个问题是提醒钢结构产业要“转型升级”。

　　钢结构推广应用不应当追求重量化，而应当追求轻量化。

　　装配式钢结构耗钢量更大，这是“双刃剑”。传统砖混结构建筑的用钢量为25千克~45千克/平方米，而装配式钢结构住宅层高20层~30层的建筑用钢量为60千克~70千克/平方米。因此，钢结构轻量化是国际上的发展方向，提高强度是有效的措施。在国际上，美国建筑采用Q460钢，在桥梁中使用Q485和Q690钢级;日本、澳大利亚和德国使用Q690钢级。我国《钢铁工业调整升级规划(2016年~2020年)》将钢结构用钢的强度提高到以“Q345+Q390”为主，在国际建筑界仍是中档偏低的水平。

　　换一个思路，假设在“十三五”期间，采用钢级(Q345+Q390)的条件下，用钢量要达到1亿吨的指标以实现“十三五”钢结构建筑所占的比例;而在Q460钢级的条件下，只需要7000万吨用钢量同样可以实现“十三五”钢结构建筑所占的比例，还节省3000万吨用钢量，而且可以降低成本。对钢铁行业来说，已经具备生产Q460~Q690钢级的能力，关键在钢结构行业的设计、制作和安装上的一些问题须要研究和解决。

　　钢结构尤其是建筑钢结构用钢的特点是多品种、多规格和少批量，这与西方发达国家电炉短流程生产模式(占比25.8%)相适应;而我国主要是高炉—转炉长流程生产模式(占90%)，适应于少规格而批量大的用钢品种，例如棒线材和热轧板带，因而砼建筑用的钢筋和铁路大桥用的钢板很容易取材，所以发展较快。

　　在我国目前结构钢材应用中，钢板占61%，钢管占14%，热轧型钢占16%，冷弯型钢占5%，这说明我国的结构钢仍以焊接结构为主。多规格焊接结构用钢需要大量钢板卷制、焊接、加工而成型，费工、费料又费时，这也是造成我国钢结构生产率低的原因。装配式钢结构建筑是“集成化设计、工业化生产、装配式施工、一体化装修”，发展智能制造适逢其时。

　　在智能化时代，推广应用钢结构于建筑，不是在原来砼结构的图纸上修修改改那么简单。对钢结构企业来说，虽然生产流程是属于“离散型”，但同样要智能化，需要运用“互联网+钢结构制造”的深度融合，探索新的“设计—制造—安装—装饰”一体化的发展理念，形成现代化的完整的钢结构推广体系，从而促进钢结构产业调整升级。

　　首先，应该从建筑专业系统集成设计着手，运用信息技术和BIM技术即建筑信息模型实现工程的智能升级。在设计阶段，钢结构企业可以通过对建筑进行系统分析、模拟施工、统计计算等，实现多维数字设计程序，对建筑构件的节点连接技术、建筑集成的梁柱构件、每块墙体板材，都按照装配工艺、工序要求、装配顺序实现编号、扫描码管理，做到装配件的唯一性、可追溯性。在此基础上，确定施工和制作方案，将构件先后制作顺序、构件进场的时间顺序、吊装顺序进行精细化模拟仿真，规划起重机的位置及路径，可避免施工过程中的动态干涉，保证各阶段施工顺利进行，提高生产效率和工程质量。中国十九冶在成都的迈特航空精密紧固件公司轻钢结构厂房、二环路“双快”工程，以及中石油通信铁塔工程等20余个项目都是使用BIM技术，节约了工期和成本。

　　其次，要尽量减少现场施工的人工作业量，力争建筑主要构件和集成模块都实现工厂化生产，因此，机械化、自动化、数字化钣金作业势在必行。一些地方规定，现场焊接量超过50%的将不被认定为装配式建筑，这应当引起钢结构企业的重视。钢结构企业应提高钣金加工水平，配置模块化装配单元，减少现场焊接，以加快施工进度，体现工业化生产的特征。目前国内钢结构常见的二次数控加工设备包括数控三维钻床、数控转角带锯、数控锁口机及相关的自动化料道等，初步实现了柔性加工;下料工艺采用激光切割机，成型工艺采用激光弯曲成型机和数控板料、折弯机等，进入了国际先进水平;数字化在线检测技术应用激光跟踪仪、关节臂测量机等能实现最终尺寸精度检测。同时，钢结构企业要迈出坚实的步伐，在工厂化加工上实现信息化管理。

　　最后，建筑制造智能化还表现在绿色化和人性化上，所以要在补短板上取得突破，特别要补齐与结构配套的绿色新型墙板。建筑内外墙体、楼板是建筑面积的3~3.5倍，占整个建筑造价的30%~40%。房屋是用来住人的，钢结构围护墙体的一些缺陷如隔音保温、裂缝渗漏、墙板空心等影响人们日常生活的舒适度，不易为消费者所接受。因此，智能化与人性化要统一，在选材上和制作上要注重细节质量，“百年大计，质量第一”。