这才是真正的智慧工地,看中航建设如何做到的!

这才是真正的智慧工地,看中航建设如何做到的!

摘要:“智慧工地”信息管理系统解决方案,运用“云大物移智(云平台、大数据、物联网、移动互联网、智能终端)+BIM”等先进技术和综合应用信息化手段,围绕施工全过程管理,建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈,并将现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析,提供过程趋势预测及专家预案。本文通过“智慧工地”信息管理系统在“清洁能源材料测试诊断与研发平台”施工中的实践应用成功案例的分析,认为“智慧工地”系统的上线,提高了施工现场的生产效率、管理效益和工作效率,降低了成本。

关键词:智慧工地 工程施工 实践应用

前言:“智慧工地”是智慧城市理念在建筑施工行业的具体体现,是建立在高度的信息化基础之上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能、工作互动互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型信息化手段。它聚焦工程施工现场,紧紧围绕人、机、料、环等关键要素综合运用BIM、物联网、云计算、大数据、移动和智能设备等软硬件信息化技术,与一线生产过程相融合,对施工生产、商务、技术等管理过程加以改造,提高施工现场的生产效率、管理效率和决策能力等,实现工地的数字化、精细化、智慧化管理。

中航建设集团有限公司(以下简称:中航建设)以“清洁能源清洁能源材料测试诊断与研发平台”为案例试点单位,启用“智慧工地”管理系统,以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

项目概括

1.基本信息

清洁能源材料测试诊断与研发平台工程位于北京市雁栖开发区雁栖东二路玛氏工厂北侧。

图1 项目位置图

清洁能源材料测试诊断与研发平台,主体为框架剪力墙结构,基础形式为部分筏板基础、部分独立基础。本工程能源A楼地上5层,部分地下1层;能源B楼地上二层;总建筑面积为30000m2。能源A楼建筑总高度27.5m,能源B楼建筑总高度15m,室内外高差为0.3m。A楼地下一层层高为6m,地上首层层高6m,二层以上层高均为5m,B楼首层层高6m,二层层高7.7m。

图2 项目效果图

2.项目难点

本工程属于国家重点工程项目,工期紧、任务重、施工场面大、图纸变更较多、劳务人员多、劳务分包商多。

3.应用目标

(1)满足中航建设法人对项目建造过程的实时监管。在新技术的引领下将施工过程中涉及到的人、机、料、法、环等要素进行实时、动态采集,有效支持现场作业人员、项目管理者提高施工质量、成本、和进度水平,做到法人对项目过程的实时监管。

(2)满足项目管理者、一线岗位对现场施工全过程的管理。依托各类信息化手段支撑现场管理,让管理者掌握现场进度情况、“人、材、机”的实时运行情况,切实落实进度、质量、安全和成本的管控目标,完成项目全生命周期的监控。

(3)降本、增收、防风险是企业经营与项目管理者的关注点。近年来,随着中航建设做大、做强,公司承接的项目越来越多,企业总收入也越来越高,表面看上去是企业越来越大了。然而,随着企业规模增大,企业管理很多深层次的问题渐渐显现,如:无形的知识积累、知识资产又增加了多少?这是实现企业持续管理提升与发展的基础,更是企业管理创新的源泉。另一方面,伴随着项目数量的增多,现场管理如果仍旧采用传统的管理模式,那么,管理面的扩大是否隐含着管理风险面的同步提升?数千劳务工人每天都在进出施工现场,如何实现有效管控?每个项目24小时都在进出物资,有什么手段来管理这些现场?……以上问题必须充分利用创新的思维以及科技手段进行管理,实现有支撑的降本、增效、防风险。

“智慧工地”应用方案

1、应用内容

清洁能源材料测试诊断与研发平台是国家科学城的重点工程,也是中国科学院物理研究所具有科研性质的特色工程,因此,项目建立了统一标准,以科技的手段提升建造管理,打造智慧工地,以提高施工各个环节的管控水平,优质高效地推进建设目标。本项目根据需求制定了智慧工地管理平台,集成了劳务实名制系统、物料验收系统、视屏监控、安全巡检、质量巡检、斑马进度等系统,并与该项目搭建的BIM5D高精度模型结合应用,在智慧管理大屏幕动态展示,真正做到便捷、高效地智慧建造管理。

2、应用策划

(1)软件选型

结合中航建设对施工现场管理的需求,经过调研多家软件公司和软件使用单位,同时考察软件商的综合实力、建筑行业的影响力、诚信度、费用、服务理念、在全国的成功产品案例以及长期合作意向等方面进行考察。经过多次商讨和对多个商家筛选之后,中航建设最后确定广联达为长期合作伙伴,启动了“智慧工地”信息管理系统 。

(2)架构图

1)项目部组织架构图

图3 清洁能源材料测试诊断与研发平台组织架构图

2)中航建设信息化整体架构图

图4 中航建设信息化整体架构图

(3)应用策划

本施工项目采取以现场平台架构依托大数据平台,将协同办公、进度成本、质量安全、绿色环保等施工管理统一在信息平台上,数据互联互通,实现(1)中航建设总部通过该平台做到项目整体目标执行可视化,主要对现场进度、质量、安全整体负责。(2)项目部管理人员通过平台整合终端应用,集成现有系统,对项目管理范围内的生产、质量、安全、成本、经营等指标进行整体管控。(3)各项目部下的工作人员应用各种终端,利用云、端、大数据、互联网、物联网、智能化、BIM技术等手段,聚焦于工地、施工现场实际工作活动,采集专业化、场景化、碎片化的数据上传平台。之后,各部门根据自己需求选择相应的管理内容,提取相关数据,进行数据分析和整体管控。

(4)应用顺序

根据施工项目部的具体情况,应用顺序依次为:智慧工地管理平台、劳务实名制系统、施工安全管理系统、施工质量管理系统、物料验收管理系统、斑马进度、视屏监控、移动办公、关联综合管理系统。

实施过程

1.应用准备

(1)劳务实名制

办公区、施工区、生活区三个区域相互隔离,且各门区间联通局域网;配备工控机一台,电脑配置为Win7系统(32位或64位均可);门区处通网通电。

(2)物料验收

现场基础可按照地磅厂家提供的图纸或我方提供的图纸进行打地基;地磅仪表选择推荐的柯力D2008或上海耀华XK3190系列(这两个系列能够接入系统);准备两台Win7电脑,一台作为操作终端,另一台用于地磅周边监控;2台16口H3交换机、1台海康8路硬盘录像机;三个立杆,一个6m、两个1.4m立杆;三个海康高清摄像头(枪机),一个海康半球机,以及鸭脚夹。网线电线;红外防作弊设备:防作弊对射仪+IO卡+专用立杆3×16,120吨地磅。

(3)硬件配置

摄像头立杆基础、红外立杆基础;符合图纸要求(硬化完毕);磅房准备到位,不超过秤体15m;磅房大小最低要求为2m×2m或2m×3m。

(4)网络环境搭建配置

项目部磅房已接入网络;网络要求不低于4M;不支持3G,4G上网卡。

(5)电路工作配置

磅房内有安全电压220V(有空开);磅房内为稳定电压220V,(磅房内设备为电子设备,不允许电压不稳定情况出现);电源为固定电源(24小时持续供电),非临时电源或者发电机供电电源。

2. 应用过程

(1)成立信息化领导小组

信息化领导小组主要成员由中航建设董事长、主管信息化建设副总经理、信息中心成员以及广联达技术人员组成,负责监督信息化建设实施过程中各阶段的完成情况、协调和指导实施过程发生的各种问题。

(2)组织调研

信息化领导小组成员深入项目施工现场与项目经理以及有关人员进行需求调研,确定业务流程。

(3)实施“智慧工地”信息管理系统启动大会

(4)制定培训计划

分期、分批、分业务、分岗位先培训内训师(公司内部业务骨干),之后由内训师对本部门工作人员培训。

1)培训人员:项目施工现场全体管理人员、各劳务分包代办人、技术质量部、工程部人员;

2)培训内容:劳务实名制、物料验收、斑马进度、质量巡检、安全巡检、视屏监控。

(5)系统试运行

边熟悉系统边解决各种(系统、人员操作等)问题。

(6)系统正式运行

各工作人员基本掌握系统操作以后择时正式上线。

应用总结

1.效果总结

(1)清洁能源材料测试诊断与研发平台项目施工现场,登记在册劳务人数高峰期达2478人,管理人员达60多人,且人员流动频繁,如果使用传统管理手段,对于劳务人的组成结构及其特点很难掌握。自该项目严格推行实施劳务实名制管理以来,集成各类智能设备对建设项目在场的劳务工人数据信息采集,实现了高效管控。

图5 劳务管理系统图

图6工人属性图

图7 工人流动性图

(2)应用大数据进行统计分析,显示:本项目施工现场的劳务人员年龄在40-50岁占在册人数35%,且男性居多,女性极少,这数据符合《2017中国农民工监测调查报告》中农民工年龄偏大且女性少大趋势。通过数据分析,发现施工现场的劳务人员在9月份流动性较大,根据这一情况上报主要领导,分析其原因,可能与秋收有一定的关系。对于劳务人员用工风险分析中,发现不合规人员,劝其退场。通过平均出勤率数据可以随时观察班组出勤异常,及时发现及时上报及时解决。

(3)斑马进度的启用,进度管控一目了然。随时检测到原计划施工进度与实际完成进度的偏差,查找发生偏差的原因,采取各种措施及时对原计划进度和资源调配进行优化。通过监测本施工进度图,显示没有发生较大偏差。

图8 斑马进度

(4)安全巡检、质量巡检

安全巡检、质量巡检系统的启用,确实提高工作效率。安全管理人员随时现场巡检,发现问题通过手机APP及时上传,并提出限期整改标准,相关人员,在规定时间及时整改,响应时间由原来的2天变为随时整改,整个过程便捷而流畅,减少许多繁琐环节,节省大量的劳动时间,同时提供大量基础数据。

图9移动办公界面图

(5)物料验收管理系统的启用,解决了使用系统之前称重物资成本控制难、准确入库难、钢筋、混凝土偏差控制难、废旧材料出场监控难、手工填写易出错、效率低、人为问题等。系统使用数月后混凝土超差情况明显好转。经概要测算,仅混凝土一项创效大约2%。

图10偏差率变化图

(6)与综合项目管理、OA、集中采购有机联合使用,所有审批流程有统一提醒,扭转情况统一监控,大大节省时间、人力,提高了管理质量。

2.方法总结

清洁能源材料测试诊断与研发平台基于“智慧工地”精细化管理的成功应用,以一种“智慧管理”的方式改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式,以提高交互的明确性、效率、灵活性及响应速度,强化了各级管理层活动的可视化、实时化、高效化。项目管理层实时掌握项目各种情况,实现快速审批、快速决策。项目周期内,应用“智慧工地”明显提高了施工组织策划的合理性,提高了沟通效率和决策效率。通过一年来“智慧工地”的实践应用,在高效运转、节约成本、劳务人管控等效果显著,同时助力争创北京市结构“长城杯”金奖 ,基本上达到了我们的预期目的。“智慧工地”信息管理系统在施工工地成功运行充分证明了整个实施过程中的方案、策划、方法是正确的、可取的、可以借鉴的。

“智慧工地”建设和实践应用在清洁能源材料测试诊断与研发平台工程项目上,取得了显著的进展与效果,同时也深深体会到在推进信息化建设过程中一些有问题的地方:

(1)有相当一部分群体,对大数据缺乏深刻认识,不能正确利用大数据分析问题和解决问题,进而利用大数据指导工作;

(2)提高项目管理层对信息化建设认识,让他们能够使用信息管理系统变被动为主动;

(3)加强信息化建设队伍人才的稳定性;

(4)劳务实名制系统应该加“文化程度”字段,以便今后对劳务人文化程度的趋势探讨和分析。

清洁能源材料测试诊断与研发平台工程项目,成功的启用“智慧工地”,为中航建设在其他施工工地更加深度应用“智慧工地”树立了典范,今后我们紧跟科技发展步伐,继续以先进技术驱动整个建设行业创新与进步,实现施工现场数字化、在线化、智能化的综合管理,让每一个工程项目成功!

作者:宁志强 朱妍春 邓辰 中航建设集团有限公司

设计:杨改革

监制:蒋艺

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