一、研究背景 我国钢结构建造长期依赖机械化和人工操作，智能建造技术应用比例不足，难以满足绿色建筑发展需求。钢结构作为未来主流建筑形式，其智能建造面临工况复杂、模型识别难、多任务协同效率低等核心挑战。本项目以推动钢结构产业数字化、智能化、绿色化为目标，通过集成信息流与智能技术，研发智能模型驱动装焊联合工作岛系统，解决行业关键痛点，助力“双碳”战略实施，为行业转型升级提供先进方案。 二、成果先进性与创造性 1、基于BIM的数字孪生体构建技术：突破传统二维图纸依赖，建立多源异构数字孪生模型，实现钢结构实体与虚拟平台的数据交互与可视化映射，为智能决策提供精准模型支撑。 2、装配与焊接机器人深度集成技术：通过三维模型驱动与视觉感知系统，实现装配、焊接工艺的一次定位与数据共享，解决传统工序多次扫描定位的弊端。系统自动生成工艺路径，优化设备分配与任务调度，提升效率30%以上。 3、多机器人协同作业技术：首创1台装配机器人与2台倒装悬臂机器人协同作业模式，通过知识图谱与强化学习算法实现时序优化与智能任务分配，提升产线群体协作能力。 4、远程控制与数据集成技术：开发基于PC系统的远程控制平台，集成IoT与MES系统实时采集工艺参数与生产数据，通过可视化图表远程监控，改善工人作业环境，降低管理成本。 三、可推广性 项目符合国家“十四五”智能制造规划与制造业数字化转型政策导向，适用于建筑、桥梁等钢结构制造领域。技术已实现示范应用，可显著降低人工依赖（单岛节约4人/年）、提升加工精度与效率。尽管对前道切割工序精度要求较高，但通过配套高精度设备或升级自适应算法可有效解决。目前已在安徽、北京等地企业落地，具备向金属结构行业推广的潜力，市场前景广阔。 四、经济社会效益 经济效益：三年周期内，单岛节约人工成本180万元、燃料动力费36万元，叠加管理效率提升与返修成本降低，综合效益达276万元。 社会效益：推动钢结构产业向高端化、绿色化转型，减少焊接弧光、烟尘对工人的健康危害，提升行业安全水平。技术应用可降低碳排放，助力“双碳”目标实现，并带动上下游产业链协同升级。