周 垚 李希勝

(南京林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，南京 210037)

引言

裝配式建筑是指以混凝土構(gòu)件為主要構(gòu)件，在工廠采用工業(yè)化的方式預(yù)制后經(jīng)現(xiàn)場裝配、連接、部分現(xiàn)澆而形成的新型建筑，因其在節(jié)能環(huán)保以及生產(chǎn)效率方面的優(yōu)勢被大力推廣。預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑的基本單元，其預(yù)制生產(chǎn)對于整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的進(jìn)度、成本和質(zhì)量控制具有十分重要的意義?，F(xiàn)階段將BIM(building information modeling)等信息技術(shù)與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)相結(jié)合是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)同性、可優(yōu)化等特點(diǎn)，將BIM技術(shù)應(yīng)用于構(gòu)件生產(chǎn)階段可以有效解決信息量大、協(xié)同難等問題，并在裝配式建筑全生命周期達(dá)到更高的綜合效益。關(guān)于BIM等信息技術(shù)在裝配式建筑工程中的應(yīng)用已有許多評論，但研究范圍過于廣泛，對于構(gòu)件生產(chǎn)階段的詳細(xì)分析是十分有限的。因此，需要一個(gè)關(guān)鍵性的分析來總結(jié)研究成果、識(shí)別研究空白。本文首先對預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程進(jìn)行分析并建立生產(chǎn)模型，其次根據(jù)生產(chǎn)模型及相關(guān)文獻(xiàn)的回顧建立一個(gè)綜合的概念框架，然后依據(jù)該框架模型對文獻(xiàn)進(jìn)行分類，通過文獻(xiàn)評論總結(jié)各子階段的研究現(xiàn)狀、研究方法和研究局限，并針對這些不足提供未來的研究方向。本研究結(jié)果將有助于科研人員厘清該領(lǐng)域的研究趨勢，提高企業(yè)信息化水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程分析

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)是指生產(chǎn)商根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用一定的生產(chǎn)資源組織并管理生產(chǎn)，最終交付構(gòu)件的整個(gè)過程。對于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程，已有一些學(xué)者對其進(jìn)行了研究。SACKS提出了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程的總體框架。Dawood將生產(chǎn)過程分為生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃和制造三個(gè)階段。由于我國裝配式建筑還處于發(fā)展階段，設(shè)計(jì)院欠缺相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，難以全面地把握生產(chǎn)車間、施工現(xiàn)場的具體情況，其提供的設(shè)計(jì)結(jié)果通常無法達(dá)到生產(chǎn)與裝配的精度要求，生產(chǎn)方需要依據(jù)相關(guān)規(guī)范，結(jié)合生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工的實(shí)際條件，進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。因此，本文根據(jù)已有研究和我國建筑行業(yè)特點(diǎn)將構(gòu)件生產(chǎn)過程分為深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)制造、存儲(chǔ)和運(yùn)輸交付四個(gè)階段，并通過實(shí)際調(diào)研對每個(gè)子階段的主要工作內(nèi)容進(jìn)行了概括，從而建立預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)模型，如圖1所示。

2 文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析

2.1 文獻(xiàn)來源

首先對文獻(xiàn)搜索詞進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，如下表1所示，在ScienceDirect，The Web of Science 和中國知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫中查找2007年以后發(fā)布的信息技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)階段應(yīng)用的相關(guān)文章，并利用文獻(xiàn)追蹤的方法增加收集量，共收集到463篇文獻(xiàn)資料，其結(jié)果如圖2所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外關(guān)于信息技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用研究整體發(fā)展呈現(xiàn)增長趨勢，但國外針對信息技術(shù)在生產(chǎn)階段的研究較早，同期公開的論文數(shù)量始終高于國內(nèi)。自2014年以來，國內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)量迅速增長，尤其在2016年以后，呈現(xiàn)高速増長態(tài)勢，說明信息技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用正逐步得到國內(nèi)專家學(xué)者的重視。

表1 文獻(xiàn)搜索關(guān)鍵詞

圖2 2007～2019年國內(nèi)外發(fā)文量年度分布圖

2.2 研究方法

本文主要聚焦于信息技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)階段的研究與實(shí)踐，為了抓住重點(diǎn)，對上述論文進(jìn)一步掃描、泛讀，刪除不符合主題的文獻(xiàn)，最終確定60篇與本研究主題強(qiáng)相關(guān)的論文，并將其映射到概念框架中。該概念框架由構(gòu)件生產(chǎn)模型及信息技術(shù)的研究熱點(diǎn)構(gòu)成。構(gòu)件生產(chǎn)過程的各個(gè)階段及主要任務(wù)構(gòu)成該框架模型的列，而行則表示信息技術(shù)的研究熱點(diǎn)。其中，信息技術(shù)的研究熱點(diǎn)是根據(jù)對廣泛引用的論文的回顧得出的。將上述60篇論文分配給相應(yīng)的行元素與列元素的交集，如表2所示，其中有些論文可能涵蓋多個(gè)研究主題。表格中灰色區(qū)域表示該研究主題不適用于某些階段。最后通過文獻(xiàn)評論的方法對已分類文獻(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，這一方法有助于突出該領(lǐng)域當(dāng)前的成就和未解決的關(guān)鍵問題。

3 研究內(nèi)容

3.1 深化設(shè)計(jì)

深化設(shè)計(jì)是指預(yù)制企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)工藝以及運(yùn)輸、施工吊裝中的需求，對構(gòu)件進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和其他設(shè)計(jì)，并進(jìn)行構(gòu)件受力驗(yàn)算，最后得到可實(shí)施的設(shè)計(jì)方案。深化設(shè)計(jì)后的方案應(yīng)滿足原方案的技術(shù)要求，符合國家及相關(guān)省市的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范[1]。

BIM技術(shù)是該階段的應(yīng)用重點(diǎn)，充分發(fā)揮 BIM 技術(shù)的協(xié)同性、參數(shù)化等優(yōu)勢進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)，有效解決了裝配式建筑設(shè)計(jì)效率低及錯(cuò)漏碰缺等問題[2-5]。構(gòu)件的自動(dòng)拆分是該課題目前的研究熱點(diǎn)。構(gòu)件拆分是指把設(shè)計(jì)結(jié)果中不利于實(shí)現(xiàn)的單個(gè)構(gòu)件按照一定規(guī)則拆分為滿足模數(shù)協(xié)調(diào)以及生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工要求的多個(gè)預(yù)制構(gòu)件的過程。針對目前費(fèi)時(shí)費(fèi)力的手動(dòng)拆分，馮青等人利用 BIM 二次開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了裝配式框架結(jié)構(gòu)中部分構(gòu)件的自動(dòng)拆分。但是該方法只能實(shí)現(xiàn)有限的組合，沒有綜合考慮構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性。構(gòu)件生產(chǎn)單元組合程度較低、生產(chǎn)效率不高[6-7]。針對此不足，

表2 關(guān)于信息技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)階段研究的框架模型

Khalili提出相連接的多個(gè)構(gòu)件應(yīng)該組合形成一個(gè)預(yù)制單元，并基于IFC(工業(yè)基礎(chǔ)類的簡稱)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件拆分的自動(dòng)化，節(jié)約了生產(chǎn)成本并便于構(gòu)件運(yùn)輸[8]。

雖然已有一些預(yù)制構(gòu)件自動(dòng)化拆分的研究成果，但研究尚不成熟，構(gòu)件拆分仍不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。且研究多集中于基于約束的預(yù)制構(gòu)件的自動(dòng)化拆分，如生產(chǎn)、運(yùn)輸設(shè)施對構(gòu)件長度的限制等，拆分規(guī)則過于單一，缺少對基于成本、工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、規(guī)模等知識(shí)的構(gòu)件自動(dòng)拆分研究。

3.2 生產(chǎn)計(jì)劃

預(yù)制構(gòu)件投產(chǎn)之前需要根據(jù)交付日期編制生產(chǎn)計(jì)劃，合理的生產(chǎn)計(jì)劃應(yīng)在滿足建設(shè)項(xiàng)目施工進(jìn)度的前提下綜合考量生產(chǎn)能力與庫存成本，以實(shí)現(xiàn)最大化效益。信息技術(shù)在該階段的研究議題主要集中在生產(chǎn)調(diào)度。

生產(chǎn)調(diào)度可以看作是一個(gè)傳統(tǒng)的流水車間序列問題，其求解十分復(fù)雜，現(xiàn)階段模型優(yōu)化求解主要以遺傳算法為主。在早期，生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化的首要目標(biāo)是盡量減少生產(chǎn)時(shí)間，這忽略了提前交付造成構(gòu)件成本和損壞概率的增加。為此，一些學(xué)者對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了修正，以準(zhǔn)時(shí)交付和最低生產(chǎn)成本作為優(yōu)化目標(biāo)[9]。但是這些研究都假設(shè)了豐富的生產(chǎn)資源，這與實(shí)際生產(chǎn)是不一致的。因此，Hu等人從資源角度優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，其基本思路是將這些生產(chǎn)資源的限制條件作為函數(shù)的一部分，如模具、勞動(dòng)力、庫存空間、工作站之間緩沖大小等，通過不斷過濾超出產(chǎn)能條件的計(jì)劃，以保證所得結(jié)果的可實(shí)現(xiàn)性[10-12]。但尚未發(fā)現(xiàn)在各類型資源約束下， 同時(shí)滿足交付期和最低生產(chǎn)成本的方法。除此之外，上述研究主要集中在理論上的優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)單一的目標(biāo)，并有限地考慮到現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)環(huán)境。為了解決這一問題，Chen、Wang等專家學(xué)者采用仿真模擬的方法再現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的真實(shí)場景，為求解復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型提供了支持[13-14]。

在前人文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，本課題總結(jié)了現(xiàn)有生產(chǎn)計(jì)劃研究的不足：

(1)構(gòu)件生產(chǎn)過程中的不確定性因素較多，如機(jī)器故障、需求變化、產(chǎn)品質(zhì)量、搶修訂單等。但現(xiàn)有研究主要集中在靜態(tài)規(guī)劃或?qū)蝹€(gè)擾動(dòng)的響應(yīng)上，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)單一的目標(biāo)與簡單的假設(shè)，缺少對如何優(yōu)化重新調(diào)度以響應(yīng)多個(gè)干擾的研究。

(2)由于我國仍處于手工生產(chǎn)、半自動(dòng)化生產(chǎn)的階段，因此人的不確定性較大，但大部分研究固定化工人操作時(shí)間，沒有考慮到工人生產(chǎn)效率的影響。

3.3 生產(chǎn)制造

生產(chǎn)制造是指依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)并管理的過程。信息技術(shù)在該階段的研究主題集中于自動(dòng)化生產(chǎn)、質(zhì)量控制和生產(chǎn)管理。

我國現(xiàn)階段仍處于手工生產(chǎn)、半自動(dòng)化生產(chǎn)階段，只有個(gè)別工藝環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，在整個(gè)構(gòu)件生產(chǎn)過程中仍舊離不開人工協(xié)助，圖3明確展示了現(xiàn)階段我國構(gòu)件生產(chǎn)自動(dòng)化程度[15]。預(yù)制構(gòu)件的全自動(dòng)流水線生產(chǎn)是該課題的研究熱點(diǎn)，歐美和日本等發(fā)達(dá)國家針對自動(dòng)化生產(chǎn)研究開始較早，構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備智能化、集成化水平都較高[16]。國內(nèi)對集成構(gòu)件的自動(dòng)化生產(chǎn)線也做了一些研究，雖然這些研究提高了構(gòu)件的生產(chǎn)率，但在設(shè)計(jì)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，集成自動(dòng)化流水線方面仍有許多工作要做[17-18]。

圖3 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度

在質(zhì)量控制方面，由于手工檢查和基于紙質(zhì)的質(zhì)量數(shù)據(jù)管理效率低下，一些學(xué)者提出利用BIM和激光掃描技術(shù)對成品構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量檢測，自動(dòng)地評估全尺寸預(yù)制混凝土構(gòu)件的關(guān)鍵質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并通過BIM存儲(chǔ)和傳遞質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)[19]。但這些研究集中于對成品構(gòu)件的幾何尺寸和表面質(zhì)量缺陷的自動(dòng)評價(jià)，尚不能實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件中鋼筋、預(yù)埋件等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)檢測。因此，yin等人借助 RFID、移動(dòng)設(shè)備及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量管理系統(tǒng)，對構(gòu)件生產(chǎn)過程進(jìn)行跟蹤記錄，包括來料檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程檢驗(yàn)、模具檢驗(yàn)，樣品檢驗(yàn)等，解決了數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)的困難，防止數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，并方便信息即時(shí)反饋[20]。相較于基于紙張的傳統(tǒng)質(zhì)量管理，增強(qiáng)了自動(dòng)化數(shù)據(jù)收集和信息管理的能力。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題可進(jìn)行質(zhì)量追溯，查明質(zhì)量原因并對質(zhì)量責(zé)任人進(jìn)行追責(zé)。

信息化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)也是該階段的研究熱點(diǎn)，一個(gè)完備的生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)該包括：生產(chǎn)計(jì)劃管理； 資源管理； 設(shè)備管理； 進(jìn)度管理； 質(zhì)量管理； 成本管理； 庫存管理等。目前大部分學(xué)者圍繞BIM和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)進(jìn)行構(gòu)件的生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究，該系統(tǒng)將生產(chǎn)預(yù)制過程與施工現(xiàn)場活動(dòng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件在生產(chǎn)及施工過程中相關(guān)信息的跟蹤與管理，并且管理人員可直接提取BIM 模型中相關(guān)生產(chǎn)信息，減少在 ERP系統(tǒng)中二次輸入，提高信息流的有效性和靈活性[21]。但這些研究有一定的局限性，忽視了構(gòu)件生產(chǎn)過程信息的實(shí)時(shí)反饋。針對此不足，董娜對構(gòu)件可視化過程管理進(jìn)行了研究，開發(fā)了基于BIM-RFID的構(gòu)件進(jìn)度管理系統(tǒng)[22]。

本研究課題的局限性可歸納于以下三部分：

(1)目前對RFID的應(yīng)用集中于對構(gòu)件信息跟蹤和記錄，缺少對生產(chǎn)設(shè)備、進(jìn)度、工人等元素的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以監(jiān)測每一次作業(yè)是否在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)使用合適的資源進(jìn)行。特別是缺乏實(shí)際生產(chǎn)過程與生產(chǎn)計(jì)劃的比較，因此很難發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)干擾的發(fā)生，無法實(shí)時(shí)反映構(gòu)件生產(chǎn)過程狀態(tài)。

(2)對構(gòu)件自動(dòng)質(zhì)量檢測的研究主要集中于成品構(gòu)件，缺少對構(gòu)件生產(chǎn)過程質(zhì)量的自動(dòng)化檢測。

(3)對多維度信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究較少，如圖4所示，尚缺乏對RFID、ERP、BIM三者有效集成的研究。

圖4 構(gòu)件信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)

3.4 庫存和運(yùn)輸交付

由于預(yù)制構(gòu)件堆放場地較大，庫存貨物數(shù)量較多，很容易發(fā)生存取貨物混亂，交付不及時(shí)等問題。該課題將從以下三個(gè)角度進(jìn)行研究以解決上述問題：(1)庫存水平； (2)庫位布局； (3)識(shí)別、跟蹤、定位。

在建筑供應(yīng)鏈中，由于對預(yù)制構(gòu)件識(shí)別、跟蹤和定位不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件延遲交付、構(gòu)件錯(cuò)位等問題。因此，識(shí)別、跟蹤和定位構(gòu)件是庫存和運(yùn)輸管理的關(guān)鍵。一些研究表明RFID和條形碼技術(shù)使人們能夠識(shí)別構(gòu)件并記錄操作信息； 全球定位系統(tǒng)(簡稱GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)能顯著提高構(gòu)件的定位跟蹤效率[23-24]。這些研究改進(jìn)了供應(yīng)鏈管理的可視化，為預(yù)制供應(yīng)鏈的智能運(yùn)輸管理提供了啟示。除此之外，庫位布局和庫存水平也是該課題的關(guān)注點(diǎn)。過剩的庫存將增加預(yù)制供應(yīng)鏈的成本，IM為了控制構(gòu)件的庫存水平，試圖通過模擬需求變化、預(yù)計(jì)提前期和生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化來識(shí)別庫存水平[25]。Hong通過智能化算法開發(fā)庫位分配系統(tǒng)，對堆場庫位進(jìn)行合理布局，有效提高了堆場利用率[26]。

本課題在前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，歸納了以下不足：

(1)對構(gòu)件的自動(dòng)識(shí)別、跟蹤和定位的研究大多集中在數(shù)據(jù)收集上，并沒有徹底解決信息傳遞、共享問題，實(shí)時(shí)跟蹤信息很難為所有利益攸關(guān)方所訪問。

(2)現(xiàn)有文獻(xiàn)中對構(gòu)件跟蹤的研究主要是為了追求從業(yè)人員獲取實(shí)時(shí)過程和位置信息的可達(dá)性。缺少對獲取數(shù)據(jù)的分析，形成基于規(guī)則的知識(shí)，以提高預(yù)制供應(yīng)鏈的運(yùn)作績效。

3.5 系統(tǒng)級活動(dòng)

深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃等多個(gè)階段都可共同受益于一些基礎(chǔ)性研究，如信息的互用等，此類研究被歸類于系統(tǒng)級活動(dòng)。目前裝配式建筑項(xiàng)目各階段、各參與方的信息往往自成體系，“信息孤島”現(xiàn)象突出，其直接影響就是重復(fù)的工作和信息的大量流失。BIM環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信息互用的方式有多種，其中IFC(Industry Foundation Classes)是目前建筑業(yè)廣泛認(rèn)可的國際性公共數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，它能夠使不同的應(yīng)用軟件通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享[27]。但現(xiàn)有的 IFC 標(biāo)準(zhǔn)難以滿足裝配式建筑領(lǐng)域全壽命周期的數(shù)據(jù)需求，需要對IFC標(biāo)準(zhǔn)缺失部分進(jìn)行擴(kuò)展。IFC 擴(kuò)展機(jī)制包括基于 Ifc Proxy 實(shí)體的擴(kuò)展、基于屬性集的擴(kuò)展和基于增加實(shí)體定義的擴(kuò)展。從擴(kuò)展的難易程度來看，基于屬性集的擴(kuò)展方式較為簡單，只需根據(jù)擴(kuò)展規(guī)則增加屬性種類并關(guān)聯(lián)已有屬性集； 基于IfcProxy實(shí)體的擴(kuò)展方式次之，該方法目前使用較少； 基于增加實(shí)體定義的擴(kuò)展難度最大，IFC標(biāo)準(zhǔn)歷次版本升級即是基于該種機(jī)制進(jìn)行擴(kuò)展[28]。除了需要對新增實(shí)體自身進(jìn)行定義外，還需跟原有的實(shí)體建立派生關(guān)系，避免當(dāng)前版本中的實(shí)體存在沖突。目前，相關(guān)學(xué)者就構(gòu)件的幾何類型、質(zhì)量信息、新型技術(shù)(如RFID、傳感器)等對象的擴(kuò)展進(jìn)行了豐富的研究并取得了一定成果[29]。

但是正是由于IFC標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容豐富，在針對不同的項(xiàng)目階段和項(xiàng)目角色之間特定的信息交換需求時(shí)表達(dá)不夠精確，因此需要充分明確各項(xiàng)信息的交付標(biāo)準(zhǔn)[28]。信息交付手冊(IDM)就是用來實(shí)現(xiàn)這一目的的標(biāo)準(zhǔn)。它通過對建設(shè)項(xiàng)目分階段按一定流程和目的，精確定義每一數(shù)據(jù)交換模塊，包括信息格式、信息交付流程、信息分類及信息深度實(shí)現(xiàn)特定需求信息的交互，見圖5。其中具體的信息交換內(nèi)容通過模型視圖定義(MVD)來表達(dá)，MVD是IFC的子集，每一個(gè)特定的MVD 都與 IFC 標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)體和關(guān)系對象形成了映射。通過IDM、MVD、IFC三大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，保證信息交互的準(zhǔn)確性、完整性。

圖5 預(yù)制構(gòu)件信息交付手冊內(nèi)容

我國裝配式建筑領(lǐng)域的信息交付手冊尚處于初步研究階段。在信息分類方面，為了實(shí)現(xiàn)信息有效傳遞與共享，推動(dòng)BIM技術(shù)在實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用。國內(nèi)于2014 年、2017年發(fā)布《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》以及《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》等國家編碼標(biāo)準(zhǔn)。但少有標(biāo)準(zhǔn)提及到裝配式建筑構(gòu)件的信息分類編碼，目前已知的僅有土木工程學(xué)會(huì)頒發(fā)的《裝配式建筑部品部件分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》以及各省制定的地方標(biāo)準(zhǔn)，國家編碼標(biāo)準(zhǔn)尚處于缺失階段。預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，大大增加了各參與方協(xié)同工作的難度。因此制定裝配式建筑構(gòu)件國家編碼標(biāo)準(zhǔn)，形成符合我國標(biāo)準(zhǔn)的裝配式建筑構(gòu)件信息交付手冊將是未來的研究重點(diǎn)。

4 總結(jié)

為了促進(jìn)預(yù)制企業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)建筑轉(zhuǎn)型升級。本文在分析上述子課題研究空白的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步得出未來的研究方向，以期為該領(lǐng)域?qū)W者提供參考。

(1)基于BIM和本體進(jìn)行構(gòu)件拆分研究。本體論是一個(gè)源于哲學(xué)的知識(shí)框架，它將復(fù)雜的領(lǐng)域知識(shí)抽象為一組概念、屬性、關(guān)系和規(guī)則，為復(fù)雜規(guī)則的表達(dá)提供了良好的基礎(chǔ)并便于計(jì)算機(jī)識(shí)別。將本體與BIM相結(jié)合有利于實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的自動(dòng)拆分。

(2)未來應(yīng)致力于預(yù)制供應(yīng)鏈中的動(dòng)態(tài)平衡管理，而不是簡單的靜態(tài)優(yōu)化。應(yīng)從評估擾動(dòng)的優(yōu)先級、響應(yīng)優(yōu)化等方面進(jìn)行系統(tǒng)的擾動(dòng)管理機(jī)制研究。

(3)智能供應(yīng)鏈將是未來研究的趨勢。首先，需要解決如何在構(gòu)件生產(chǎn)全過程中為多個(gè)利益攸關(guān)方實(shí)時(shí)提供跟蹤信息。第二，最大限度地利用信息，通過數(shù)據(jù)建模和信息分析將信息轉(zhuǎn)換為知識(shí)，實(shí)現(xiàn)管理人員科學(xué)決策，提高供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率。

(4)基于BIM、RFID和ERP的生產(chǎn)管理系統(tǒng)的開發(fā)研究。該生產(chǎn)管理系統(tǒng)可支持管理人員對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并為工人提供設(shè)計(jì)，生產(chǎn)計(jì)劃相關(guān)信息，對構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)時(shí)執(zhí)行控制可進(jìn)行廣泛的分析，更好地指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

(5)制定裝配式建筑國家編碼標(biāo)準(zhǔn)，形成我國裝配式建筑構(gòu)件信息交付手冊。