彭 永

(中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司，安徽 合肥 230041)

0 引 言

目前，中國(guó)交通建設(shè)行業(yè)雖然仍屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，但隨著自身技術(shù)含量的不斷提高，很多管理方法已經(jīng)采用了信息化技術(shù)，例如，通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)現(xiàn)代化施工企業(yè)進(jìn)行管理，通過信息技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的成本、進(jìn)度等進(jìn)行管理[1-5]。然而，在信息化產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展的新時(shí)代，交通建設(shè)企業(yè)的信息化管理技術(shù)仍然處于起步階段，項(xiàng)目管理仍然需要耗費(fèi)大量的資源。為促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展，必須提高施工管理信息化程度。本文結(jié)合中國(guó)交通建設(shè)企業(yè)施工管理的實(shí)際情況，對(duì)如何利用信息化技術(shù)提高企業(yè)管理水平進(jìn)行分析，探索信息化技術(shù)在施工管理中的具體應(yīng)用形式。

1 工程背景

本文主要以中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司信息化平臺(tái)建設(shè)為背景，該平臺(tái)通過使物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、BIM技術(shù)、智能化等信息技術(shù)與生產(chǎn)過程相融合，實(shí)現(xiàn)工程公司數(shù)據(jù)集成、項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)與信息化中心互動(dòng)，提升公司與項(xiàng)目間管理信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)公司對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、成本、安全的全程動(dòng)態(tài)化管理。公司的信息化管理平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。

圖2 信息化平臺(tái)搭建

隨著公司的快速發(fā)展，當(dāng)前的施工項(xiàng)目數(shù)量多、分布廣、體量大，使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和報(bào)表匯報(bào)已經(jīng)無法更好地掌握項(xiàng)目管理狀況。因此，為全面實(shí)現(xiàn)公司對(duì)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化管理，建立信息化系統(tǒng)平臺(tái)來管理各項(xiàng)目部子平臺(tái)，公司可快速、集中查看各項(xiàng)目部近況，系統(tǒng)地了解項(xiàng)目施工管理情況，有助于公司的實(shí)時(shí)管理。

2 信息化平臺(tái)搭建

公司信息化平臺(tái)通過建立業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，集中交換、分發(fā)、調(diào)度、管理企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與綜合數(shù)據(jù)。主要包括對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各類信息化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、綜合、統(tǒng)一管理的過程，這個(gè)過程貫穿每個(gè)建設(shè)工地的全生命周期，涵蓋了施工進(jìn)度管理、人員管理、特種設(shè)備管理、施工方案管理、科研管理、安全管理等環(huán)節(jié)[6-8]，使公司擁有詳盡的項(xiàng)目大數(shù)據(jù)信息，并對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的甄選，輔助公司各部門把控項(xiàng)目信息，從而有針對(duì)地部署管理措施。信息化平臺(tái)搭建如圖2所示。

平臺(tái)的建立首先需要建立一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒔y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)管理框架，從數(shù)據(jù)項(xiàng)目、數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)交互結(jié)構(gòu)上進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范；其次，建立數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)安全管理機(jī)制，多層次部署，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流向的統(tǒng)一管理；在此基礎(chǔ)上對(duì)全公司的資源進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，有效地加以利用，以最高的效率完成生產(chǎn)目標(biāo)。

3 公司信息化平臺(tái)數(shù)據(jù)集成

3.1 公司電子沙盤

項(xiàng)目層級(jí)的信息化子平臺(tái)是基于施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的集成化平臺(tái)，搭建信息化平臺(tái)數(shù)據(jù)集成模塊，即電子沙盤大數(shù)據(jù)模塊，可即時(shí)查看公司在建項(xiàng)目的區(qū)域分布情況、工程類別以及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)值完成情況，也作為訪問子平臺(tái)查看各項(xiàng)目智慧工地應(yīng)用情況的端口，為工程公司用戶快速、集中查看各項(xiàng)目部近況提供平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目信息的動(dòng)態(tài)把控。

3.2 平臺(tái)數(shù)據(jù)集成

電子沙盤集中項(xiàng)目層級(jí)數(shù)據(jù)端口，傳導(dǎo)項(xiàng)目信息化子平臺(tái)下的多個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，主要包括項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃、周計(jì)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、配套的機(jī)械設(shè)備以及人員情況、鋼筋和混凝土兩大主要材料的進(jìn)出統(tǒng)計(jì)、項(xiàng)目隱患排查情況統(tǒng)計(jì)、大型機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控以及調(diào)度指揮系統(tǒng)等，滿足公司全面掌握工程項(xiàng)目大數(shù)據(jù)、輔助各部門把控項(xiàng)目信息、有針對(duì)地部署管理措施的需求。公司的數(shù)據(jù)集成如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)集成

圖4 進(jìn)度可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

4 信息化進(jìn)度控制

公司通過進(jìn)度可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全過程管理?？梢暬瘎?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(圖4)以BIM模型為依托，主要工程按分部工程進(jìn)行劃分，施工計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃結(jié)束時(shí)間、實(shí)際完成時(shí)間、路基土方量、隧道單日指標(biāo)等狀態(tài)與BIM模型相掛接，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度跟蹤、實(shí)際進(jìn)度信息收集、進(jìn)度計(jì)劃對(duì)比，以不同顏色區(qū)分不同狀態(tài)，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)實(shí)際進(jìn)度是提前、滯后或者適中，作為決定采取何種措施進(jìn)行糾偏的依據(jù)。采用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，有助于公司更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目管理的全覆蓋。

5 信息化成本控制

目前的建筑施工中，從基礎(chǔ)到主體、從樁基到承臺(tái)、墩柱，每個(gè)項(xiàng)目每天所用的混凝土材料數(shù)量大、種類多，攪拌站雖有管理系統(tǒng)，但是數(shù)據(jù)上傳不及時(shí)、不透明。為了確保所有的材料均嚴(yán)格按照項(xiàng)目部的既定程序使用，就必須對(duì)材料實(shí)行智能化、信息化、透明化管理。

首先，項(xiàng)目部采用混凝土拌合站管理系統(tǒng)對(duì)材料進(jìn)行全面管理，該系統(tǒng)能及時(shí)地自動(dòng)生成庫(kù)存信息，對(duì)材料的采購(gòu)、入庫(kù)、退貨、庫(kù)存等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格管理。物資管理部門和試驗(yàn)檢測(cè)部門實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)，對(duì)材料進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行多道程序把關(guān)，保證進(jìn)場(chǎng)材料合格，簡(jiǎn)化和替代材料入庫(kù)、出庫(kù)、退貨、損耗、庫(kù)存數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的手工重復(fù)勞動(dòng)，改變了建筑行業(yè)項(xiàng)目施工中的材料管理方式。

其次，公司信息化管理平臺(tái)通過建立混凝土原材料智能監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)混凝土攪拌站管理平臺(tái)加載數(shù)據(jù)采集插件，生成送貨單列表、生產(chǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表、原材料消耗對(duì)比分析表和原材料應(yīng)耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表，解決了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際小票不一致的問題，使數(shù)據(jù)的可靠性得到了保證。

公司后臺(tái)實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工生產(chǎn)情況以及混凝土等原材料的消耗、盈虧情況，將混凝土管理的被動(dòng)局面轉(zhuǎn)為主動(dòng)，為現(xiàn)場(chǎng)各工序的有序開展提出合理化建議，提高管理人員的積極性。原材料管理系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 原材料管理

6 信息化安全控制

公司信息化平臺(tái)著力于將一系列的安全管理要素進(jìn)行程序化操作，用工作流程的形式呈現(xiàn)在安全管理人員面前，從而達(dá)到規(guī)范管理行為的目的。

公司信息化平臺(tái)圍繞工程項(xiàng)目重大安全風(fēng)險(xiǎn)清單建立立體化安全風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)(圖6)，同時(shí)配合安全培訓(xùn)系統(tǒng)、安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別預(yù)警系統(tǒng)、安全隱患排查系統(tǒng)對(duì)施工生產(chǎn)安全進(jìn)行綜合管理。

圖6 立體化安全風(fēng)險(xiǎn)管控

該系統(tǒng)的主要工作原理如下。

(1)首先通過安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別預(yù)警系統(tǒng)對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)安全識(shí)別。把風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)管控以及風(fēng)險(xiǎn)消除作為一個(gè)完整的安全風(fēng)險(xiǎn)管理周期，重點(diǎn)監(jiān)控施工安全風(fēng)險(xiǎn)問題。

(2)利用安全培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)。安全培訓(xùn)系統(tǒng)主要是利用安全教育培訓(xùn)箱為施工人員提供安全理論知識(shí)，隨后利用風(fēng)險(xiǎn)情景VR技術(shù)模擬施工現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的安全事故，對(duì)施工人員進(jìn)行安全預(yù)警培訓(xùn)。

(3)安全隱患排查系統(tǒng)。以安全隱患排查整治業(yè)務(wù)流為主線，以排查整治流程為干線，及時(shí)、有效地對(duì)隱患排查整治信息進(jìn)行跟蹤、整改，形成各職能部門協(xié)同工作的應(yīng)用體系。

公司信息化管理平臺(tái)能夠?qū)κ┕どa(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)安全管理，使公司針對(duì)項(xiàng)目自身的施工情況制定出一套完整的安全管理策略，真正實(shí)現(xiàn)信息化管理模式。

7 信息化大型設(shè)備動(dòng)態(tài)管理

7.1 盾構(gòu)設(shè)備動(dòng)態(tài)管理

盾構(gòu)設(shè)備動(dòng)態(tài)管理(圖7)圍繞盾構(gòu)掘進(jìn)過程中盾構(gòu)機(jī)的使用管理，采用智慧感知技術(shù)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)可視化管理。采用大數(shù)據(jù)原理進(jìn)行設(shè)備管理，能夠智能化分析、智慧化預(yù)警，采用移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨時(shí)隨地對(duì)設(shè)備進(jìn)行管控，并利用盾構(gòu)云系統(tǒng)將設(shè)備管理全過程固化為一整套智慧化系統(tǒng)。

7.2 架橋機(jī)管理

架橋機(jī)管理系統(tǒng)(圖8)是在架梁過程中的輔助監(jiān)控系統(tǒng)，擴(kuò)展了架橋機(jī)司機(jī)的操作視野，滿足架橋機(jī)司機(jī)、遠(yuǎn)程管理者(建設(shè)公司、后方公司)的管理需求，提升了架橋機(jī)的安全性能和信息化管理效率。

圖7 盾構(gòu)設(shè)備動(dòng)態(tài)管理

圖8 架橋機(jī)安全管理

8 公司信息調(diào)度指揮

公司的信息調(diào)度指揮平臺(tái)是在公司信息化中心將日常例會(huì)、手工總結(jié)、業(yè)務(wù)報(bào)警推送給分管領(lǐng)導(dǎo)，并進(jìn)行軌跡追蹤的系統(tǒng)，它能提升信息獲取及實(shí)時(shí)應(yīng)用的工作效率，并通過業(yè)務(wù)平臺(tái)分析問題的根本原因，以利于公司管理的持續(xù)改進(jìn)。公司指揮調(diào)度與推送如圖9所示。

圖9 工程公司指揮調(diào)度與推送

9 結(jié) 語(yǔ)

公司的信息化管理平臺(tái)是以BIM三維可視化為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為支撐，整合工地現(xiàn)場(chǎng)碎片化應(yīng)用系統(tǒng)，結(jié)合行業(yè)管理制度、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范的集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工地的信息化、精細(xì)化、智能化管控，為工地建設(shè)過程中的安全、進(jìn)度、質(zhì)量、成本等管理賦予智慧感知能力。

隨著中國(guó)交通建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)建設(shè)企業(yè)必然要在項(xiàng)目施工管理中積極推廣應(yīng)用信息化技術(shù)，從而真正提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)水平。同時(shí)，信息化管理方式根據(jù)企業(yè)性質(zhì)的不同，又具有多元化的特征。如何提高企業(yè)信息化管理水平是一個(gè)長(zhǎng)期探索的過程，必須從各個(gè)層次和方面建立統(tǒng)一的信息化管理系統(tǒng)，才能真正全面實(shí)現(xiàn)交通建設(shè)企業(yè)的信息化管理。