文/劉珊珊

BIM 技術(shù)可以打造出一種全新的信息模型，基于三維數(shù)據(jù)開展分析，從而優(yōu)化工程的各項(xiàng)工作，對(duì)于工程機(jī)械設(shè)備管理與調(diào)度來說，該項(xiàng)技術(shù)就能夠有效提高調(diào)度的可靠性和管理效率。本文通過分析BIM 技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械設(shè)備方面的特點(diǎn)，進(jìn)一步分析了基于BIM 技術(shù)的施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度運(yùn)行與管理措施。

BIM 技術(shù)概念及其應(yīng)用在工程機(jī)械設(shè)備方面的特點(diǎn)

BIM 技術(shù)具體是指建筑信息模型技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)融合了信息共享理念，并結(jié)合三維數(shù)字技術(shù)原理，促進(jìn)工程建設(shè)項(xiàng)目中各項(xiàng)功能信息的數(shù)字化、可視化表達(dá)，BIM 技術(shù)所呈現(xiàn)出的內(nèi)容有助于工程建設(shè)的各方面運(yùn)行，為整個(gè)工程生命周期提供決策支持，其也是建筑領(lǐng)域技術(shù)從二維革命發(fā)展到多維的代表性技術(shù)，所構(gòu)建的技術(shù)模型會(huì)整合并分析信息，促進(jìn)有效管理。在工程技術(shù)的施工機(jī)械設(shè)備方面，也可運(yùn)用BIM 技術(shù)，其主要是用于施工機(jī)械設(shè)備的綜合性管理與科學(xué)調(diào)度，技術(shù)應(yīng)用具體體現(xiàn)出以下幾項(xiàng)特征。

一是信息的無障礙共享特征，施工機(jī)械設(shè)備的管理和調(diào)度往往需要人員間實(shí)現(xiàn)良好溝通交流，而在BIM 技術(shù)的作用下，其施工機(jī)械設(shè)備信息就可以實(shí)現(xiàn)無障礙共享，促進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備的協(xié)作管理，尤其是針對(duì)一些機(jī)械設(shè)備復(fù)雜、功能性要求較高的項(xiàng)目，若是采用傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)施管理，將會(huì)導(dǎo)致效率低下，甚至是拖延的施工進(jìn)度，但BIM 技術(shù)本身就能夠快捷反饋數(shù)據(jù)，不僅提高了施工機(jī)械設(shè)備管理效率，還能避免出現(xiàn)管理混亂問題，對(duì)管理決策實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

二是可視化模擬特征，BIM 技術(shù)主要是能夠?qū)κ┕C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行可視化模擬，讓工人掌握機(jī)械設(shè)備操控要點(diǎn)，及時(shí)識(shí)別實(shí)際操作中存在的安全隱患，進(jìn)一步優(yōu)化施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)度計(jì)劃與技術(shù)方案，提高其可靠性。該項(xiàng)技術(shù)也有助于施工機(jī)械設(shè)備技術(shù)交底的良好落實(shí)，保證工程整體質(zhì)量。

三是靈活運(yùn)用信息技術(shù)的特征，目前的施工機(jī)械設(shè)備管理要求隨著時(shí)代發(fā)展也出現(xiàn)了很多變化，因而開始運(yùn)用BIM 技術(shù)來創(chuàng)新管理模式，而該項(xiàng)技術(shù)本身就是結(jié)合了信息化技術(shù)，其也能夠靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備管理運(yùn)行的云平臺(tái)搭建，促進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)庫的形成，完善相關(guān)管理的信息化系統(tǒng)，保證機(jī)械設(shè)備高質(zhì)量運(yùn)行使用。

傳統(tǒng)工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)維管理的弊端

設(shè)備與其信息相互割裂

建筑設(shè)備的信息存在一定的獨(dú)立性、分散性，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。一方面，繁雜的參與方與獨(dú)立的信息給管理人員帶來了極大不便。在設(shè)計(jì)、繪制圖紙時(shí)，各方面的參與者以及不同專業(yè)的工作人員是分開的、獨(dú)立的，使得最終的信息沒有形成一個(gè)整體。同時(shí)由于各參與方不同以及各專業(yè)的獨(dú)立工作，管理人員要對(duì)所有的圖紙和資料進(jìn)行查找統(tǒng)計(jì)，這個(gè)過程相當(dāng)繁瑣。工作人員若想對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行系統(tǒng)的了解，則必須統(tǒng)計(jì)各個(gè)部門的信息，而這樣很容易出現(xiàn)信息不全的情況，使得信息無法得到有效完整的傳遞。另一方面，由于信息存儲(chǔ)的形式不同，管理人員需要比對(duì)不同的文件、圖紙、操作流程以及維修記錄等各方面的資料。這種做法不僅效率低下，還很有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤、遺漏之處，若管理對(duì)象是大型建筑則更有可能出現(xiàn)檢查不全的問題。此外，當(dāng)圖紙出現(xiàn)錯(cuò)誤需要修改或者是圖紙發(fā)生變動(dòng)時(shí)，管理人員就會(huì)面對(duì)非常復(fù)雜的局面，比如信息的散亂，哪怕是同一套圖紙中的信息也缺乏完全的相關(guān)性，在進(jìn)行修改工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量信息重復(fù)的現(xiàn)象，造成資源的浪費(fèi)，使得工作效率極低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)延誤預(yù)定的工期。

設(shè)備運(yùn)維信息的真實(shí)性難以保證

設(shè)備的運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)信息要由負(fù)責(zé)人進(jìn)行登記，而記錄形式多是電子表格或是紙質(zhì)文檔，這種形式使得相關(guān)人員獲得了極大的自主權(quán)。一旦這些數(shù)據(jù)被安全負(fù)責(zé)人修改，就會(huì)極大地降低運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的準(zhǔn)確性。不僅如此，在進(jìn)行責(zé)任追究時(shí)也很難獲取直接證據(jù)，故追求責(zé)任十分困難，很難保證設(shè)備運(yùn)營(yíng)的安全性。運(yùn)維人員在巡檢大型建筑時(shí)，管理人員很難準(zhǔn)確地把握工作人員的動(dòng)態(tài)，這對(duì)管理工作帶來了很大的挑戰(zhàn)。此外，運(yùn)維人員還要將實(shí)地記錄的檢查信息交給運(yùn)營(yíng)及管理中心以便錄入計(jì)算機(jī)，保存為電子版。但這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一旦發(fā)生緊急事件還會(huì)導(dǎo)致信息傳遞出現(xiàn)延誤。

二維圖形信息難以理解

目前，管理人員在進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)多選擇AutoCAD 來繪制圖紙，使其以二維的方式呈現(xiàn)。當(dāng)建筑投入運(yùn)營(yíng)后，這些二維資料就成了管理建筑設(shè)備信息的所有材料，而這種方法會(huì)對(duì)紙質(zhì)材料、文檔等有著過度的依賴。同時(shí)二維圖形具有一定的專業(yè)性，所以工作人員必須掌握一定數(shù)量的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，還要在讀懂二維圖形后將二維空間轉(zhuǎn)化為三維空間，這個(gè)過程要在腦海中進(jìn)行模擬，十分復(fù)雜又浪費(fèi)時(shí)間。

查詢信息時(shí)需要翻閱大堆的資料和圖紙

管理人員想要查閱某些相關(guān)信息，必須從浩如煙海的圖紙中進(jìn)行翻閱，而且還不能完全保證信息的完整性，整個(gè)實(shí)踐過程也十分繁瑣。如果某一圖紙中的某一對(duì)象需要使用多個(gè)圖表來進(jìn)行描寫，那么一旦發(fā)現(xiàn)某張圖紙出現(xiàn)錯(cuò)誤，就需要改動(dòng)多幅圖畫。這種信息的不完整以及圖紙的復(fù)雜性給設(shè)備維護(hù)帶來了很大困難， 導(dǎo)致設(shè)備不能得到及時(shí)有效的維護(hù)。這樣一來維護(hù)質(zhì)量就會(huì)下降，造成時(shí)間與人力資源的浪費(fèi)，從而導(dǎo)致設(shè)備的管理效率低下。

基于BIM 技術(shù)在工程機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度管理中的應(yīng)用

建筑設(shè)備可視化管理模型

BIM 技術(shù)是一種更加直觀的模型，其可以用3D 的形式來表述設(shè)備的相關(guān)信息。BIM 技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑設(shè)備的管理十分有利，能夠極大地提升管理效率。此外，其還為與項(xiàng)目設(shè)備管理相關(guān)的參與人員提供了一個(gè)共享平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)可以輸入、查詢、更新或修改設(shè)備信息?？衫肂IM 軟件（如Revit）建立建筑及建筑設(shè)備3D 模型，將設(shè)備各方面的信息輸入這個(gè)系統(tǒng)中，從而對(duì)信息進(jìn)行智能化統(tǒng)計(jì)，這樣一個(gè)擁有完備信息的BIM 模型就建立起來了。通過這個(gè)模型，這些信息從二維平面變成了三維空間，讓人更能從視覺角度了解信息。不僅如此，該模型還可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行定位，雖然這個(gè)定位是虛擬的，但其準(zhǔn)確度較高。在虛擬空間里，可以用不同的顏色或者符號(hào)來對(duì)設(shè)備的不同信息進(jìn)行示意。這種模型讓數(shù)據(jù)直觀化，給管理層的決策提供了相當(dāng)充足完備的數(shù)據(jù)。這樣管理人員在管理設(shè)備時(shí)，就可以更好地給出處置意見。

建筑設(shè)備信息可視化表達(dá)

建筑設(shè)備信息可視化表達(dá)主要通過顏色的區(qū)別或是圖標(biāo)的不同來表示。在運(yùn)維狀態(tài)上可以用顏色A 來表示正常運(yùn)行，而如果設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，則會(huì)用顏色B 來表示，一旦機(jī)器需要維修，則可以用顏色C 來表示，給使用者以提醒，當(dāng)設(shè)備報(bào)廢后，還可以將其顯示顏色設(shè)置為D。在成本的控制上有三種，分別是收大于支、收支平衡以及支大于收。針對(duì)這三種狀態(tài)，可以選擇不同的顏色來對(duì)管理人員進(jìn)行提醒，以防出現(xiàn)成本超支的情況。另外，合同的糾紛共分為有無兩種情況，可以使用圖標(biāo)來區(qū)分。最后是處置決策的可視化。在設(shè)備的管理中，需要管理人員運(yùn)用各種各樣的處置方法，不同的處置方法也可以用不同的顏色加以表示，包括修理、更新、報(bào)廢等。

建筑設(shè)備信息快速查詢及統(tǒng)計(jì)

在運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以整理出該模型涵蓋的與建筑設(shè)備相關(guān)的全部信息。此外，還可根據(jù)管理需要來對(duì)所需信息進(jìn)行有效選擇，只選擇需要查詢或統(tǒng)計(jì)的設(shè)備信息，然后用Excel 表格導(dǎo)出有效數(shù)據(jù)，不同部門的工作人員可根據(jù)不同的信息類型分別導(dǎo)出設(shè)備在不同狀態(tài)下的信息圖表。BIM 技術(shù)可以對(duì)所有參與方的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整合，讓管理人員實(shí)時(shí)、有效地掌握或查找設(shè)備的信息，可以說BIM 技術(shù)的應(yīng)用為管理人員提供了一個(gè)十分便捷的信息共享平臺(tái)。

建筑設(shè)備管理

第一，設(shè)備變動(dòng)管理。設(shè)備變動(dòng)管理包括設(shè)備移裝、調(diào)撥、停用、報(bào)廢等，這些分支所包含的內(nèi)容有共性也有差異性。共性是指所有部分都有設(shè)備名稱和編定的序號(hào)。設(shè)備移裝與調(diào)撥和設(shè)備報(bào)廢的共同點(diǎn)在于三者都需要設(shè)立相關(guān)部門，而移裝包括出、入兩個(gè)部門，并要有轉(zhuǎn)入前的設(shè)備狀況，調(diào)撥則要有調(diào)撥的原因和價(jià)格。此外，設(shè)備調(diào)撥與設(shè)備的報(bào)廢都要有具體原因，也要獲得相關(guān)部門的審批同意。第二，備品備件管理。所有的設(shè)備構(gòu)造都十分復(fù)雜，需要許多個(gè)零件來組裝。如果一個(gè)企業(yè)沒有備件只有設(shè)備，則絕對(duì)不能滿足持久的生產(chǎn)需要，所以備件管理在設(shè)備管理中也起著關(guān)鍵性作用。備件管理主要包括備件材料的計(jì)劃、采購(gòu)與使用進(jìn)度。

基于BIM 技術(shù)的工程機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度管理體系構(gòu)建

在施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度過程中運(yùn)用BIM 技術(shù)，可以提供一種更為高效的調(diào)度方法，基于BIM 技術(shù)的模型構(gòu)建功能，促進(jìn)建筑信息模型中施工機(jī)械設(shè)備的信息可視化呈現(xiàn)，再進(jìn)行針對(duì)性調(diào)度處理，解決實(shí)際問題，完善相關(guān)調(diào)度體系，為工程施工推進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)，而融合了BIM 技術(shù)的施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度實(shí)現(xiàn)主要包括以下幾個(gè)步驟。

對(duì)施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度信息進(jìn)行采集

要想實(shí)現(xiàn)建筑施工機(jī)械設(shè)備的有效調(diào)度，就要進(jìn)一步明晰其相關(guān)調(diào)度信息，因此需結(jié)合整體施工機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的綜合調(diào)度特點(diǎn)來開展信息采集工作。在施工時(shí)，相關(guān)機(jī)械設(shè)備都會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求與設(shè)計(jì)進(jìn)度條件對(duì)具體區(qū)域?qū)嵤┎贾茫话爿^大的施工機(jī)械設(shè)備都會(huì)提前運(yùn)送到指定區(qū)域位置安裝好，如施工電梯、塔吊等大型設(shè)備，再依據(jù)實(shí)際施工中的協(xié)作狀態(tài)初步采集其機(jī)械調(diào)度的特征信息。具體圍繞以下幾個(gè)方面。

一是采集多空間的異地調(diào)度信息，在實(shí)際建筑施工過程中，許多機(jī)械設(shè)備需要進(jìn)行構(gòu)件安裝，因此，會(huì)先將施工機(jī)械設(shè)備的架構(gòu)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)地點(diǎn)，隨后安排專業(yè)技術(shù)人員組織安裝對(duì)應(yīng)構(gòu)件，因而施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度時(shí)也會(huì)關(guān)注這類構(gòu)件安裝設(shè)備的情況，需采集構(gòu)件在多空間異地實(shí)施調(diào)度的相關(guān)信息。二是明確空間調(diào)度性質(zhì)的差異性，以往施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度工作中，機(jī)械設(shè)備的種類不多，但隨著建筑施工技術(shù)的逐漸發(fā)展，目前需調(diào)度的機(jī)械設(shè)備類型越來越多，且實(shí)施調(diào)度的施工區(qū)域涉及數(shù)量頗多，每個(gè)施工空間的性質(zhì)都不相同，因此要考慮空間性質(zhì)差異性給施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度帶來的影響，需對(duì)其性質(zhì)信息加強(qiáng)收集。三是考慮機(jī)械設(shè)備調(diào)度時(shí)的時(shí)間空間差點(diǎn)差異性，在施工各空間中的機(jī)械設(shè)備往往存在相互約束的關(guān)系，因而也會(huì)導(dǎo)致特殊施工環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)備時(shí)間點(diǎn)存在差異信息，具體要依據(jù)這些信息的采集并基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況開始施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度工作。四是施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)存在協(xié)作關(guān)系，因而現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備的資源也處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，需進(jìn)行信息采集并統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)調(diào)度。五是由于施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度具有魯棒性特點(diǎn)，因而各機(jī)械設(shè)備實(shí)際使用過程中，會(huì)受到外部許多不確定因素影響，對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生一定性質(zhì)，因而來戰(zhàn)施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度時(shí)，也要充分考慮這些不確定因素的干擾，對(duì)抗干擾調(diào)度信息進(jìn)行采集，優(yōu)化調(diào)整機(jī)械設(shè)備調(diào)度的計(jì)劃。六是當(dāng)前施工中還好對(duì)機(jī)械設(shè)備采用結(jié)合調(diào)度手段，但這種方式下不同機(jī)械設(shè)備結(jié)合調(diào)度的成本和時(shí)間也不相同，為了保證調(diào)度的可靠性，還需提前對(duì)機(jī)械結(jié)合調(diào)度信息實(shí)施采集。

搭建精細(xì)化的施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度體系

為了保證建筑施工過程中，機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)調(diào)度更為精準(zhǔn)，可以基于采集到的信息并結(jié)合使用BIM 技術(shù)來搭建精細(xì)化施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度體系，其基本原理結(jié)構(gòu)如圖1 所示。具體做法是先運(yùn)用BIM 技術(shù)來構(gòu)建施工機(jī)械設(shè)備三維立體數(shù)字化模型，在模型中融入采集信息，設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的信息共享。為了促進(jìn)體系的完備性體現(xiàn)，本次研究決定基于施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備擬合的3D 拓?fù)潢P(guān)系，探析模型中一些關(guān)鍵信息之間的關(guān)聯(lián)，使機(jī)械設(shè)備的調(diào)度精細(xì)化、精準(zhǔn)化提高。

由上圖可知，此次構(gòu)建的精細(xì)化調(diào)度體系是從施工機(jī)械運(yùn)行管理出發(fā)，再基于機(jī)械設(shè)備本身的使用責(zé)任和規(guī)范要求制定調(diào)度管理計(jì)劃。該項(xiàng)體系能夠有助于提改施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度效果，避免耗費(fèi)過多調(diào)度資源與時(shí)間，也能夠促進(jìn)施工效率的提升。實(shí)施調(diào)度時(shí)，會(huì)基于項(xiàng)目建設(shè)參與單位信息搭建出信息共享機(jī)制，促進(jìn)施工方案和效果之間的擬合，而施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度工作中BIM 技術(shù)應(yīng)用帶來了信息化特點(diǎn)，使調(diào)度過程可視化呈現(xiàn)，讓施工機(jī)械設(shè)備的使用者獲得更為精準(zhǔn)可靠數(shù)據(jù)，促進(jìn)規(guī)范使用并提高機(jī)械設(shè)備利用價(jià)值。

設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度的決策平臺(tái)

在施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度的過程中，可以利用BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)調(diào)度的決策平臺(tái)。在過去的施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度當(dāng)中，其決策結(jié)果一般會(huì)受到人員主觀因素的強(qiáng)烈影響，因而也容易產(chǎn)生不合理調(diào)度現(xiàn)象，而在BIM 技術(shù)應(yīng)用之后，具體調(diào)度決策設(shè)計(jì)會(huì)依據(jù)工程概況與機(jī)械設(shè)備實(shí)際使用情況，避免人工決策導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。相關(guān)平臺(tái)設(shè)計(jì)還會(huì)以分布式服務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)（DSS)，同時(shí)具備了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、人機(jī)交互模塊以及數(shù)據(jù)管理模塊。在這種DSS 調(diào)度決策平臺(tái)中，可以針對(duì)施工過程各種機(jī)械設(shè)備調(diào)度問題實(shí)施求解，也能夠避免個(gè)人對(duì)調(diào)度決策產(chǎn)生過強(qiáng)控制效力，該平臺(tái)的人機(jī)交互功能較為友好，具有特定交互接口，為調(diào)度決策人員提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，也能對(duì)決策過程產(chǎn)生一定干預(yù)作用。另外，平臺(tái)也結(jié)合了AI 技術(shù)，將推理邏輯和數(shù)值運(yùn)算有效結(jié)合，促進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度決策水平的提升，保證決策方案中融合更為先進(jìn)的決策知識(shí)，依托于該平臺(tái)運(yùn)行的調(diào)度效果提升，可以進(jìn)一步實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)，也就是將平臺(tái)中的功能劃分為不同模塊，后續(xù)調(diào)試和維護(hù)也會(huì)更加方便，使決策效率更高。

綜上所述，工程機(jī)械設(shè)備的調(diào)度與管理工作中，若有效運(yùn)用BIM 技術(shù)，將會(huì)提高施工機(jī)械設(shè)備綜合運(yùn)用水平，為對(duì)應(yīng)工程推進(jìn)提供技術(shù)保障。由本文分析可知，基于BIM 技術(shù)的施工機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度實(shí)現(xiàn)的步驟主要包括：對(duì)施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度信息進(jìn)行采集、搭建精細(xì)化的施工機(jī)械設(shè)備調(diào)度體系、設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度的決策平臺(tái)。