将工业化住宅全生命周期过程二级层级模型依次分解为工业化住宅产品研发模型、工业化住宅产品工厂制造模型、工业化住宅部品仓储运输模型、工业化住宅产品现场装配模型，并对四个过程模型进行分解解析。

（一）工业化住宅产品研发模型

细化的研发过程模型，具体描述了住宅产品概念方案的选择、住宅产品系统设计、产品模块深化设计、住宅产品工程设计、小规模生产建造、初步构造实验和初步性能检测（图4－12）。

住宅产品概念方案的选择中多功能型团队是由策划组织、业主、研发、设备、装配和运营等专业组成的，满足决策模块对产品概念方案和工艺设计的要求，并对新技术的可实施性、可维护性进行论证，满足业主方和用户的要求。

研发过程中的多功能型团队主要是由设计专业、工厂的制造专业和装配建造专业人员组成的，目的是在初步方案设计中，确保新产品的可建造性、新材料的可使用性、设计的可实施性、新技术的可采用性以及后期产品的可维护性。在产品研发过程对全过程进行系统地分析、思考，发现并解决下游阶段可能出现的问题，保证产品设计变更在研发过程模型中完成。

住宅产品概念方案的选择模块抛开了传统“抛过墙”式的串行关系，通过该过程输出运营维护需求，对住宅产品系统设计和住宅产品模块深化设计过程实现控制。

住宅产品的系统设计模块则由产品开发经理对产品进行设计拆分，将拆分的设计模块的设计任务分配输入到深化设计模块，由设计团队对各个模块展开深化设计工作。设计原则是尽可能在原工艺质量稳定的标准模块基础上设计产品，使生产工艺标准化，可以快速、直接进入批量生产，减少试验环节，缩短产品流程时间。

住宅产品模块深化设计要细化到每一个零配件，尽量减少配件型号，并且每一部分都做成系列的标准设计，需要时加以调整组合，就能完成一套设计。

小规模生产建造模块是工业化住宅产品的重要模块之一，将质量检验提前至研发阶段，是对部品品质和质量初步确定，对生产过程有力把控的过程。

图4-12　A21工业化住宅产品研发模型

图片来源：作者自绘

研发团队与工厂、供应商合作，组建质量小组，共同对产品设计和工艺技术展开研究，拥有工厂的总承包商可以将预制构件生产技术研发提前至研发过程考虑，研发产品的同时直接在实验工厂流水线对新技术进行论证。实行外包工厂制造的承包模式，研发团队需与制造厂家、供应商成立质量小组保持密切沟通。而预制构件生产技术由厂家自行研发，如模具的研发工作等。

初步构造实验在研发阶段主要是对装配式住宅结构技术进行实验论证，目前集中于PC构件结构技术，如PC柱、PC板等，以及对构件连接节点技术、现浇技术、墙板外挂等技术进行实验论证。

另一方面，工业化住宅产品将装配施工技术纳入研发实验论证对象，预制构件的研发与预制构件的装配技术的研发工作密不可分，辅助构件装配的机械设备也是住宅产品总装实现的关键要素。例如，需设备提供厂商配合预制构件的吊装技术研发，经厂家实验证实吊装设备对构配件有无影响，最终才能确定可行方案。初步实验对降低下游阶段的建造成本，缩短装配周期至关重要。

（二）工业化住宅产品工厂制造模型

工厂制造模型具体内容如图4－14所示。工厂制造模型中的技术方案设计主要依据部品设计文件中部品的设计信息，进行模具、生产设备、工装工具的研发工作，如依据PC构件生产方式及模具加工原理对部品进行模具设计，模具类型可分为外墙板模具、内墙板模具、叠合板模具、楼梯模具、悬挑构件模具、女儿墙模具等。部品完成情况及组件的存放运输状态经射频识别技术上传数据库，以便相关组织者了解生产的最新情况并时刻调整工程进度。

（1）建模：通过建立模具、生产设备、工装工具及车间环境模拟模型，输出模型的全部信息，即模具、生产设备、工装工具和车间环境的方案设计文档，涉及设备选型和设备报价（图4－13）。

图4－13　工厂模具设计及模具装配三维图

图片来源：江苏国际绿色建筑博览会－江苏立德绿色建筑系统集成有限公司PC集成建筑

图4-14　A22工业化住宅产品工厂制造模型

图片来源：作者自绘

（2）生产线生产工艺规划：包含了工厂规划设计、生产线方案设计和装配工艺设计，由研发设计团队负责规划。涉及工厂设计、整体布局和流水线布局设计。在生产线生产工艺规划过程中将所有信息重新优化整合，优化了的生产路径和生产顺序控制最终的生产制造过程，如把图纸上的主要建筑分解为各式混凝土预制件，在技术办公室，根据生产优化程序，系统地把要生产的预制件自动分配布置到模板上，并进行布局的最大优化。

与制造业生产线管理相似，部品生产线上按照设计者的要求，如何把零件组装成部件，如何把部件组装成组件，如何把组件总装成完整的成品件，如何进行调整、试验，如何进行包装发运，这些被称做装配工艺，把这些工作内容，准确而仔细地编写成技术文件的人被称做装配工艺师。

（3）文档生成示意与示教：生成生产工艺文档和动画文档，方便对生产线的操作工人培训并指导部品的工艺操作方法和部品制造技术，保证生产线的无间断、高效运转，并保持人机高度结合，使生产制造环节可以顺利进行。过程中产生的制造信息及时地反馈至工艺规划模块，以促进不断优化生产工艺。另外，在搜集全部资源信息的基础上，对生产线成本进行经济测算，对生产制造环节的成本加以控制。

（4）生产制造：建立PC部品自动化生产线、新型保温板生产流水线、PC部品各式模具制造生产线、机械设备制造生产线等。PC部品自动化生产线系统包括中央控制系统、模台循环系统、模台预处理系统、养护系统、脱模系统。(www.daowen.com)

工地车间作为本研究的特殊点，是由部品成品的大体量特征决定的。要在工厂完成部分组装作业，就需要大面积的工地车间满足场地要求。这也是为相关部品运往现场吊装到位前的最后一步组装工作，组装质量的优劣直接关系到工程的整体进度。按照信息化系统中的设定，在部品进场前必须计划好车间的搭建时间。大件组装的过程中，技术人员通过扫取射频码上的编号后连接数据库来确定相关大件的安装步骤和注意要点，并根据系统的要求来复核组装结果达标与否（图4－15）。

（5）生产实验：承包商或分包商可以建立实验工厂，设立一条完整生产线，来进行新工艺或新产品的试运行。第一时间运行生产线，发现问题、解决问题，信息反馈到工艺规划阶段或建模阶段，以及时地变更设计和工艺规划，实现过程的无缝衔接。后期在实验工厂对PC部品生产线技术升级。

生产制造完成后，质量合格的产品入库。

图4－15　工地车间

图片来源：作者自摄（张宏教授工作室）

（三）工业化住宅部品仓储运输模型

该模块主要负责部品或构配件入库管理，按要求分拣和出库，对订单所需的产品进行发送运输，包括部品装载、运输跟踪、部品卸载（图4－16）。

图4-16　A23 工业化住宅产品仓储运输模型

图片来源：作者自绘

（1）住宅部品、构配件入库：要求按所签的合同进行部品受理，并根据部品、构配件分配的库区打印出入库单，对要入库的部品进行核对处理，并对所入库货物进行统一编号（包括合同号、批号、入库日期等）。然后进行库位分配，产生部品库位清单。

（2）库存管理：主要是对货物在仓库中的一些动态变化信息的统计查询等工作，对仓库中的部品、构配件进行批号管理、库存的优化等工作，做到更有效地进行仓库管理。

（3）住宅部品分拣：主要是根据订单和配送计划的要求，将商品从存储区分拣出来，并进行分类集中，分拣方式主要为人工分拣、半自动和自动分拣。货物的分拣是仓储环节中的重要环节，它联系着货物的存储和发送，决定着下一环节货物发送的效率。

（4）配送计划：配送中心现根据车辆型号和配载重量，根据部品配比，暂定配送先后顺序，合理分配，做到车辆安排科学，配送路线合理，最终送货顺序正确。同时还要考虑车载部品的安全性，保证车辆装载方式正确，具有可操作性。并制订一份配送运输作业计划，满足客户的时间要求，使配送运输成本最低。

（5）住宅部品出库：主要是要保证部品顺利吊运出库，保证发货的正确性和即将发出产品的合格率。由于住宅部品荷载大，出库首先要考虑的是搬运设备，一般都需要吊车设备协助吊运出库。

（6）部品装载：是将已经按要求分拣出的部品进行装车，装载所用的设备同样是本环节的关键因素，一种高效、省时、省力的设备将提高装货的准确性和效率。合理的部品固定设备可以保证部品在运输途中的安全，避免发生中途部品倾斜造成的事故。运输车辆的装载合理分配可以提高车辆利用率，降低运输成本，这些都是需要事先重点计划好的（图4－17）。

图4－17　叠合墙板的运输

图片来源：江苏绿色建筑博览会－江苏元大建筑科技有限公司装配式建筑混凝土预制构件手册

（7）运输跟踪：是对运输途中的车辆进行定位跟踪，来确保及时掌握部品的实时状态，在发生突发情况时能及时处理。同时对货物运输人员进行跟踪监控，确保部品直达现场，没有周折。为运输车辆驾驶员提供最优的路线。一些相关的设备和专业技术是本环节的关键，比如GPS地理定位系统等。

（8）部品卸载：是运输车辆到达目的地后，将部品从车上卸下，检验核实数量及有无破损，进行部品交付，并提供部品后期服务的过程。

（四）工业化住宅产品现场装配模型

（1）建模：细化研发过程的设计文件，输出构配件、部品、人员、工装机具、施工设备等信息。

（2）虚拟装配工艺细化：细化设计包含了工装机具规划细化设计、装配流程细化设计、部品及构配件堆场细化设计，这是根据现场状况对研发阶段的装配工艺进行优化。其中最重要的是装配流程的优化，详细优化了的装配路径和装配顺序最终控制着住宅产品的总装过程，如每一层的PC柱和PC梁的吊运顺序以及吊车的现场布置情况，都决定了每一层的装配时间。

（3）文档生成与示意：生成装配工艺文档和动画文档，方便对装配现场的产业工人培训并指导部品安装方法和部品安装技术，保证工人的安全，也保证装配过程无间断地高效运转，并保持人机高度结合，使总装环节可以顺利进行。过程中产生的装配信息及时地反馈至虚拟装配工艺模块，以促进不断优化装配工艺。

（4）装配作业：受控于装配进度计划要求，依照虚拟装配工艺规划，产业工人有条不紊地按照优化的装配路径和装配顺序进行最终的住宅产品总装作业，作业过程由质量小组参与检验。

住宅成品完成后经过质量小组评定，验收交付（图4－18）。