韓 超，孫 峻，雙晨晨，朱 融，周雨嫣，車志巖

（1.中國建筑裝飾集團(tuán)有限公司 科技創(chuàng)新研究院，湖北 武漢 430100，E-mail：hangineer@163.com；2.華中科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

近年來，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，成為裝飾特別是幕墻企業(yè)進(jìn)行建造、管理和服務(wù)模式創(chuàng)新的新動力。住建部2019年9月《關(guān)于完善質(zhì)量保障體系提升建筑工程品質(zhì)的指導(dǎo)意見》中指出，要推進(jìn)BIM、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在設(shè)計、施工、運(yùn)營維護(hù)的項目全生命周期管理應(yīng)用。2020年，住建部聯(lián)合多部委發(fā)布了《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出智能建造與建筑工業(yè)化融合發(fā)展，對推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展意義重大。智能建造在工業(yè)化建造和數(shù)字化建造的基礎(chǔ)上，通過信息技術(shù)與建造技術(shù)的深度融合，結(jié)合先進(jìn)的精益建造理論方法，實現(xiàn)工程項目的成功交付。

建筑幕墻作為成熟的建筑工業(yè)化產(chǎn)品，是建筑工業(yè)化高水平建造技術(shù)和建筑品質(zhì)的直接體現(xiàn)。隨著新一代數(shù)字化及智能化技術(shù)的快速普及與應(yīng)用，幕墻企業(yè)應(yīng)根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢及政策引導(dǎo)，大力開展數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)型。在設(shè)計階段，通過數(shù)字化設(shè)計實現(xiàn)高效協(xié)同設(shè)計，應(yīng)用施工方案模擬減少設(shè)計失誤，應(yīng)用BIM數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)成本精細(xì)化管控，將可視化貫穿項目各階段，實現(xiàn)“所見即所得”，提高設(shè)計效率及質(zhì)量；在加工制造環(huán)節(jié)，布局幕墻智能生產(chǎn)線及數(shù)字化管理系統(tǒng)，建設(shè)幕墻智慧工廠，提高幕墻智能制造水平，通過精益制造提升并優(yōu)化幕墻產(chǎn)品的質(zhì)量和成本；在項目施工階段，通過打造智慧工地及項目管理平臺，提高施工現(xiàn)場作業(yè)工作效率，實現(xiàn)施工現(xiàn)場“人、機(jī)、料、法、環(huán)”各關(guān)鍵要素實時、全面、智能的監(jiān)控和管理，提高施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的控制水平，增強(qiáng)工程項目的精益化管理水平[1]；在項目運(yùn)維階段，基于建造階段BIM模型，融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立幕墻數(shù)字檔案，通過既有幕墻智慧管理云平臺，實現(xiàn)既有幕墻智能評估診斷、應(yīng)急預(yù)警及運(yùn)維管理。

1 基于PLM的建筑幕墻智能建造管理模式

1.1 建筑幕墻智能建造管理模式

產(chǎn)品全生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）是以產(chǎn)品為中心，以應(yīng)用軟件為手段的一種戰(zhàn)略性的業(yè)務(wù)模式，它應(yīng)用一系列相互一致的業(yè)務(wù)解決方案，支持產(chǎn)品信息在全企業(yè)和產(chǎn)品全生命周期內(nèi)（從概念到生命周期結(jié)束）的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和使用，集成了流程和信息等眾多要素。PLM是對產(chǎn)品的全生命周期管理，基于BIM的智能建造模式是對建筑的全生命周期管理，對象不同而內(nèi)涵一致[2]。

本文以建筑幕墻產(chǎn)品為核心，將產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）與基于BIM的智能建造模式相融合，構(gòu)建了基于PLM的建筑幕墻智能建造管理新模式。通過將項目及產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息（質(zhì)量、成本、進(jìn)度、安全等），在項目及產(chǎn)品各階段聯(lián)通和共享，使幕墻企業(yè)能夠為客戶通過產(chǎn)品全生命周期管理實現(xiàn)敏捷研發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量保證和持續(xù)性的后市場服務(wù)，企業(yè)價值創(chuàng)造過程從項目交付階段逐漸擴(kuò)展到產(chǎn)品全生命周期。該模式將信息技術(shù)、制造技術(shù)與建造技術(shù)深度融合，通過一體化的數(shù)字化設(shè)計、智能化制造、智能化施工、智慧化運(yùn)維，結(jié)合先進(jìn)的精益建造理論方法，推動工程項目的全過程、全要素、各參建方的數(shù)字化、智能化，實現(xiàn)全數(shù)字化虛擬建造和工業(yè)化數(shù)字孿生建造，并交付數(shù)字虛體和物理實體兩個建筑產(chǎn)品，從而推動生產(chǎn)力升級和生產(chǎn)關(guān)系重塑。

1.2 產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化協(xié)同平臺

為更好實現(xiàn)基于PLM的建筑幕墻智能建造管理模式，應(yīng)構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化協(xié)同平臺。平臺通過數(shù)字化集成，以設(shè)計-制造-施工-運(yùn)維全過程一體化、建筑-結(jié)構(gòu)-機(jī)電-裝飾全專業(yè)一體化突破產(chǎn)品及項目管理瓶頸，將BIM、物聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)分析技術(shù)結(jié)合，有助于實現(xiàn)產(chǎn)品及項目管理從“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。平臺用數(shù)字化的手段評估各種管控措施對產(chǎn)品及項目管理的影響，實現(xiàn)決策智能化[3]。同時，將BIM為核心的數(shù)字化模型應(yīng)用到產(chǎn)品及項目全生命周期中的進(jìn)度管理、成本管理、質(zhì)量管理、物資管理等過程中，打通各階段、各專業(yè)之間的數(shù)據(jù)交互鏈條，實現(xiàn)一體化的數(shù)字化設(shè)計、智能化制造、智能化施工及智慧化運(yùn)維。

2 幕墻數(shù)字化設(shè)計管理

幕墻數(shù)字化設(shè)計主要是以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，對幕墻產(chǎn)品進(jìn)行全專業(yè)數(shù)字集成，整合各參與方與全要素，對工程項目的設(shè)計、采購、生產(chǎn)、施工和運(yùn)維全生命周期進(jìn)行數(shù)字化、參數(shù)化模擬仿真，解決設(shè)計—建造一致性差、變更多、成本高、進(jìn)度超期等問題，形成符合需求的產(chǎn)品方案，質(zhì)高價優(yōu)的造價方案，施工和生產(chǎn)可行的實施方案，可維護(hù)的服務(wù)方案。

2.1 數(shù)字化設(shè)計的應(yīng)用

幕墻設(shè)計兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：方案設(shè)計和系統(tǒng)構(gòu)造。隨著科技的迅速發(fā)展，幕墻系統(tǒng)的設(shè)計也越來越多元化，傳統(tǒng)的圖紙繪制很難滿足當(dāng)下的技術(shù)要求，采用數(shù)字化設(shè)計可有效避免設(shè)計沖突、不規(guī)則的信息、質(zhì)量問題和缺乏實時監(jiān)控等問題。

（1）以BIM技術(shù)為核心的參數(shù)化應(yīng)用。在幕墻設(shè)計的各個階段，參數(shù)化可大幅度提高方案修改工作的效率和質(zhì)量。為外部數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出、方案變更、協(xié)同等提供合理的接口，以及數(shù)據(jù)調(diào)整的聯(lián)動[4]。如幕墻工程中常用的Grasshopper，是基于Rhino的一款參數(shù)化設(shè)計軟件，在設(shè)計工作中能輔助實現(xiàn)構(gòu)件批量材料下單與指導(dǎo)不規(guī)則的材料空間定位和安裝，多專業(yè)的碰撞檢測、輔助深化、結(jié)構(gòu)計算、節(jié)點(diǎn)模擬、出施工圖等[4]。

（2）可視化的多元應(yīng)用?；谀Ｐ偷?D特性，設(shè)計師可以從多個視角進(jìn)行分析，實現(xiàn)更好的系統(tǒng)優(yōu)化。結(jié)合BIM技術(shù)全系統(tǒng)建模和協(xié)同作業(yè)，可在前期規(guī)避碰撞問題。同時，也可以檢查自身方案的合理性，通過優(yōu)化模型，減少返工。同時，可基于模型降低復(fù)雜幕墻的施工難度，提高各方交流協(xié)同的效率。采用三維掃描[5]、施工模擬、AR/VR等技術(shù)可提高設(shè)計效率和質(zhì)量。通過對施工現(xiàn)場全面采集數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，利用可視化功能實現(xiàn)精細(xì)化改進(jìn)，與其他專業(yè)的現(xiàn)場反尺模型協(xié)同，在前期解決各專業(yè)的交接問題，避免自身構(gòu)件的沖突和其他專業(yè)的碰撞，以此提升設(shè)計圖與施工方案的合理性、可操作性。

2.2 數(shù)字化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和工作流的建立

通過規(guī)范項目建造中各構(gòu)件的數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期協(xié)同平臺與數(shù)字化模型的無縫關(guān)聯(lián)互通互用，落實項目建造數(shù)據(jù)“數(shù)出同源、一源多用”。BIM模型包含項目實施所需的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、采購加工、材料用量、工藝安裝等信息數(shù)據(jù)，需要建立規(guī)范的數(shù)字化設(shè)計流程和標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字化設(shè)計流程為：項目啟動→數(shù)字化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)→參數(shù)化BIM模型→BIM模型的碰撞檢測→圖模審核→數(shù)字化深化設(shè)計（數(shù)字化加工）→BIM施工模擬→現(xiàn)場BIM施工管理→項目BIM運(yùn)維。

2.3 數(shù)字化設(shè)計與智能制造的融合

由于制造過程中存在著不同信息源，因此在設(shè)計階段需盡量統(tǒng)一材料的規(guī)格，建立各類數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則。根據(jù)加工數(shù)據(jù)類型和種類建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼規(guī)則，將建立的編碼貫穿于整個制造過程中[7]。

加工中心需識別由設(shè)計提供的加工模型或二維加工詳圖和材料清單。其主要流程為：圖紙?zhí)幚怼庸つＰ痛钤O(shè)→BIM-CNC→校驗?zāi)K。

3 幕墻智能制造管理

幕墻智能制造管理是指在幕墻制造過程中運(yùn)用機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析等智能化技術(shù)，通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能決策等手段，對生產(chǎn)過程進(jìn)行全面、精確的管理和控制的方法。幕墻智能制造管理通過自動化生產(chǎn)和柔性調(diào)度，優(yōu)化生產(chǎn)流程，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以優(yōu)化資源配置，合理配置人力和設(shè)備資源。同時通過全面監(jiān)控和質(zhì)量控制，及時發(fā)現(xiàn)和修正生產(chǎn)中的缺陷和問題，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，減少人力成本和物料浪費(fèi)。幕墻智能制造管理對于幕墻企業(yè)具有重要意義[8]。智能制造是PLM建造模式中幕墻產(chǎn)品實體化的核心階段，對產(chǎn)品品質(zhì)及交付周期有著重要影響。

3.1 幕墻智能制造

幕墻智能制造由幕墻產(chǎn)品智能制造生產(chǎn)線與智慧生產(chǎn)管理平臺構(gòu)成。幕墻智能制造架構(gòu)如圖1所示，包括智能設(shè)備/生產(chǎn)線層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)控平臺層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)展示層5個核心層次。

圖1 幕墻智能制造架構(gòu)示意圖

智能制造生產(chǎn)線如圖2所示，主要組成包括：上料臺、智能切割鋸、AGV、智能加工中心、智能機(jī)械手。

圖2 幕墻產(chǎn)品智能制造生產(chǎn)線組成示意圖

智能切割鋸適用于多種規(guī)格的鋁型材、幕墻料加工，具備綜合切割和鋁屑收納等多種功能。智能加工中心可用于不同型材的自動固定和鉆銑，適用于各類安裝孔、流水槽、鎖孔、形孔等加工工序。智能機(jī)械手具備取料、設(shè)備間轉(zhuǎn)運(yùn)及放料功能。

3.2 幕墻智慧生產(chǎn)管理平臺

幕墻智慧生產(chǎn)管理平臺包括智能物料管理、智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度管理和智能生產(chǎn)過程管理等主要模塊。

3.2.1 智能物料管理

智能物料管理利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控和智能決策，提高物料管理效率與準(zhǔn)確性。幕墻制造行業(yè)涉及到多種物料，不同物料的處置要求各不相同。如鋁型材可以成捆堆疊存放；玻璃則需要分片傾斜存放；膠條等輔材則需要分格裝箱存放。智能物料管理系統(tǒng)通過規(guī)格管理、物料分類、庫存監(jiān)控、供應(yīng)鏈協(xié)同及預(yù)測計劃等功能，解決了幕墻產(chǎn)品規(guī)格差異大和物料需求種類多的問題。智能物料管理系統(tǒng)實現(xiàn)了更高效、更精準(zhǔn)的物料管理模式。其主要環(huán)節(jié)如下：

（1）物料進(jìn)/出庫的自動化管理。通過AIDC（數(shù)據(jù)采集及自動識別）技術(shù)，利用二維碼和RFID標(biāo)簽等技術(shù)對倉儲貨架和托盤進(jìn)行標(biāo)識。利用工業(yè)相機(jī)采集托盤中的物料圖片，并智能識別存儲物品的種類、數(shù)量等信息。倉儲區(qū)的出入口設(shè)置了自動識別門，可以自動識別托盤信息、產(chǎn)品或者物料信息，實現(xiàn)物料進(jìn)出庫的自動化管理。

（2）智能貨架管理。智能貨架根據(jù)存儲狀況和物料種類自動生成最佳貨位，并使用定位系統(tǒng)和數(shù)字孿生技術(shù)生成倉庫的3D模型可視化看板。在取貨時，可輔助工人快速找到庫位并完成撿配出貨物的工作。

（3）智能轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備管理。智能轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可以實現(xiàn)物料的自動化運(yùn)輸，并通過電子地圖、傳感器等技術(shù)對貨物進(jìn)行實時監(jiān)測。

（4）自動化數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)和視覺識別等技術(shù)手段，對物料流轉(zhuǎn)、庫存變化和物料去向數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集。

（5）智能化協(xié)同。通過給物料配備RFID標(biāo)簽，并使用手持設(shè)備或工位RFID讀寫器進(jìn)行識別和讀取，實時更新物料狀態(tài)和庫存信息。

3.2.2 智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度管理

智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度管理通過數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和優(yōu)化算法等方法，對生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)和約束進(jìn)行建模和仿真。該管理方式基于設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)信息，智能的分析和預(yù)測需求、生產(chǎn)及物流情況，并負(fù)責(zé)設(shè)計和規(guī)劃生產(chǎn)計劃，有效組織生產(chǎn)資源的利用和分配。根據(jù)產(chǎn)品種類、數(shù)量、時間和加工工藝等信息，制定合理的生產(chǎn)計劃，確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。同時，及時追蹤和評估生產(chǎn)計劃的執(zhí)行情況，并根據(jù)需求進(jìn)行適時調(diào)整，以保證生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確性和及時性[9]，如圖3所示。

圖3 智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度系統(tǒng)

智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度管理的實施步驟包括數(shù)據(jù)收集和準(zhǔn)備、需求計劃、資源分配、排程計劃、優(yōu)化調(diào)整及反饋和監(jiān)控。通過這些步驟，智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度管理能夠最大限度地提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源利用和分配，并實現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、及時的生產(chǎn)計劃執(zhí)行。

3.2.3 智能生產(chǎn)過程管理

幕墻制造的特點(diǎn)使得智能生產(chǎn)過程管理需要更多的定制化。幕墻制造涉及到設(shè)計細(xì)節(jié)和實際場地情況的考慮，因此生產(chǎn)過程都需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。此外，幕墻產(chǎn)品的規(guī)格差異也較大，通常需要按照具體建筑需求進(jìn)行定制制造。

為了滿足這些需求，智能生產(chǎn)過程管理需要具備柔性生產(chǎn)的能力，并結(jié)合信息技術(shù)和自動化技術(shù)。通過實時監(jiān)控和跟蹤生產(chǎn)制造過程中的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和參數(shù)可輔助人工操作，并實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化和智能化管理[10]。幕墻制造可以分為型材機(jī)加工和板塊組裝兩個主要環(huán)節(jié)。在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，生產(chǎn)過程管理的側(cè)重點(diǎn)有所不同。在型材機(jī)加工環(huán)節(jié)，管理主要側(cè)重于機(jī)臺控制和加工監(jiān)控。而在板塊組裝環(huán)節(jié)，管理主要側(cè)重于組件運(yùn)輸和拼裝組合。生產(chǎn)過程管理可以根據(jù)智能生產(chǎn)計劃及調(diào)度提供的生產(chǎn)計劃，隨時動態(tài)調(diào)整執(zhí)行參數(shù)，實現(xiàn)智能柔性生產(chǎn)[11]。在工程實踐過程中，設(shè)計與制造過程的協(xié)同可有效提高整體工作效率，通過采用深化模型+數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的形式，有效地將設(shè)計數(shù)據(jù)正向依次傳遞到下游，過程包括圖紙?zhí)幚?、加工模型搭設(shè)、BIM-CNC轉(zhuǎn)換及應(yīng)用前的校核。

最終使用BIM-CNC集成模塊，將加工信息自動轉(zhuǎn)換為滿足智能加工組裝設(shè)備運(yùn)行的加工程序。轉(zhuǎn)換后的加工程序，儲存于智能生產(chǎn)過程管理模塊的數(shù)據(jù)庫中，設(shè)備可自動識別型材信息以匹配對應(yīng)的加工組裝程序[12]。

4 幕墻智能施工管理

幕墻智能施工是在信息化基礎(chǔ)上，對人、機(jī)、料、法、環(huán)，進(jìn)行全面感知、施工技術(shù)全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學(xué)分析、風(fēng)險智慧預(yù)控的新型信息化屬性與管理模式。如圖4所示，智能施工平臺由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和決策分析層構(gòu)成。感知層能夠為整個工地的信息提供保障；網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)著信息傳輸和信息共享的作用；應(yīng)用層能夠解決工程施工中存在的一些問題，給出相應(yīng)的解決方案；決策分析層為管理層提供決策支持及管理協(xié)作。

圖4 智能施工總體框架圖

（1）人員管理。人員智能管理以建筑工人實名制管理平臺為基礎(chǔ)，進(jìn)行現(xiàn)場工人施工管理服務(wù)，打造建筑工人的一體化服務(wù)平臺。

（2）設(shè)備管理。智能輔助施工設(shè)備應(yīng)用，無人機(jī)輔助放線設(shè)備[14]，利用無人機(jī)技術(shù)實現(xiàn)對幕墻平面、立柱、分格及轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)線的快速輔助測繪放線；單元式幕墻輔助安裝機(jī)器人，基本功能包括：自由移位、三維調(diào)節(jié)和吸附抓取。

（3）材料管理。建立幕墻統(tǒng)一編碼規(guī)則，基于RFID或二維碼、智能識別等AIDC技術(shù)，對材料進(jìn)行統(tǒng)一編碼，實現(xiàn)物資從下單、加工、運(yùn)輸、安裝全過程實時動態(tài)管理。利用產(chǎn)品全生命周期管理平臺，對單元板塊的全生命周期管理活動進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、信息化管理[15]。

（4）進(jìn)度管理。在產(chǎn)品全生命周期管理平臺中，通過單元板塊的RFID及二維碼標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)，標(biāo)識板塊狀態(tài)的變更，實時更新項目進(jìn)度，在幕墻立面圖（或BIM模型）中進(jìn)行直觀展示。數(shù)據(jù)分析與報告，根據(jù)幕墻項目實際安裝進(jìn)度和預(yù)期節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對比，分析進(jìn)度滯后的原因，采取針對性的措施。

（5）質(zhì)量管理。在幕墻工程施工的過程中，通過二維碼或者RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識，安裝完成后工人掃碼提交質(zhì)量驗收申請，安裝人員信息、安裝日期等內(nèi)容可通過掃碼快速進(jìn)行質(zhì)量問題溯源，查找分析影響工程質(zhì)量的具體原因。做到施工過程可追溯、可查詢[16]。

（6）安全管理。通過定位、圖像識別、AI人工智能、紅外識別、自動傳感等技術(shù)，現(xiàn)場自動采集安全隱患數(shù)據(jù)。利用視頻監(jiān)控搭載AI智能模塊，識別和捕捉人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，提供視頻監(jiān)控聯(lián)動預(yù)警功能。當(dāng)?shù)趸@作業(yè)人數(shù)不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，或人員安全防護(hù)措施不到位時及時反饋。通過智能分析服務(wù)系統(tǒng)對一些可能存在的危險因素及時檢測和預(yù)警。在幕墻安裝工人的安全帽，植入具有物聯(lián)網(wǎng)傳輸功能的芯片，實時掌控幕墻安裝工人位置，了解其行動軌跡。如果工作人員長時間逗留在危險區(qū)域，會自動發(fā)出警報聲，避免出現(xiàn)安全事故[17]。

5 幕墻智慧運(yùn)維管理

幕墻智慧運(yùn)維管理是基于項目竣工后交付的BIM模型，通過集成物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的既有幕墻智慧管理云平臺，建立幕墻數(shù)字檔案，實時掌控幕墻運(yùn)營狀態(tài)，為政府及業(yè)主提供報檢報修，預(yù)防預(yù)警功能。幕墻智慧運(yùn)維管理在PLM建造模式中占比較大，周期最長，是PLM建造模式價值實現(xiàn)的核心內(nèi)容。

6 幕墻智能建造項目案例

（1）項目基本情況。埃及新行政首都中區(qū)酒店項目位于開羅東部地區(qū)“新行政中心”的核心地帶，是國家推行“一帶一路”戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程，代表意義重大。中區(qū)酒店建筑面積約14萬m2，地上10層，地下2層建筑，建筑高度54.8 m。幕墻面積60247 m2，單元板塊4367塊，項目效果圖如圖5所示。該項目是埃及現(xiàn)代建筑中高端的代表，智能建造理念貫穿該項目的全生命周期。該項目作為“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃海外示范項目，全面應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計、智能制造、智能施工管理等技術(shù)。

圖5 埃及新首都CBD項目、中區(qū)酒店幕墻效果圖

（2）數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用。該項目通過統(tǒng)一接口，統(tǒng)一規(guī)則，統(tǒng)一深化區(qū)域，提升BIM協(xié)同設(shè)計效率。最終交付的BIM模型，滿足可視化設(shè)計要求，實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各專業(yè)碰撞檢查（見圖6），解決設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題，能方便快速統(tǒng)計構(gòu)件工程量，體現(xiàn)材質(zhì)信息，輔助方案設(shè)計及重難點(diǎn)位置提前預(yù)判，對繁雜單元體采用模型導(dǎo)出加工圖，實現(xiàn)零誤差，有效提升加工及安裝的精確性。

圖6 利用BIM模型實現(xiàn)技術(shù)碰撞檢查

（3）智能化制造應(yīng)用。該項目的單元板塊分別在武漢幕墻加工廠和惠州加工廠完成加工組裝工作。通過將BIM模型導(dǎo)入加工中心形成數(shù)控加工程序，加工設(shè)備根據(jù)程序自動完成型材加工，實現(xiàn)無圖紙化加工。

（4）智能施工技術(shù)應(yīng)用。該項目幕墻板塊全部在國內(nèi)完成加工，以海運(yùn)方式運(yùn)輸至項目。項目應(yīng)用產(chǎn)品全生命周期管理平臺，對部品部件（幕墻單元板塊、隔音百葉、粘副框玻璃等形式）進(jìn)行產(chǎn)品編碼、標(biāo)識、信息采集、物流跟蹤、現(xiàn)場安裝等，提高了項目管理全流程從設(shè)計、加工、運(yùn)輸、安裝等的精細(xì)化管理程度。

7 結(jié)語

本文基于建筑幕墻的工業(yè)化產(chǎn)品特征，通過引入大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代數(shù)字化技術(shù)，將幕墻產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）與基于BIM的智能建造模式相融合，提出了基于產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）的建筑幕墻智能建造管理思路和方法。該管理思路以產(chǎn)品及系統(tǒng)思維為核心，通過將信息技術(shù)、制造技術(shù)與建造技術(shù)深度融合，將工業(yè)化建造的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、交付等各環(huán)節(jié)的管理及數(shù)據(jù)打通，有效提升了工業(yè)化產(chǎn)品及項目的數(shù)字化管理水平，降低了綜合成本，提高了建造效率，保證了質(zhì)量和安全。該管理思路使企業(yè)價值創(chuàng)造過程從項目交付階段逐漸擴(kuò)展到產(chǎn)品全生命周期，對未來幕墻企業(yè)構(gòu)建新的競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，并將進(jìn)一步推動建筑裝飾行業(yè)以及建筑業(yè)向工業(yè)化、數(shù)字化、智能化高質(zhì)量發(fā)展。