很長時間以來,建筑本身的設計建造過程非常傳統,加上建筑業本身生產的復雜性,導致互聯網被充分應用、信息化成為生產力的技術難度十分巨大。隨著我國經濟社會發展進入新常態,經濟結構模式不斷優化,依靠鋼筋混凝土等資源消耗、環境污染和勞動密集型的傳統建造模式面臨著轉型升級的壓力,智慧建造將成為建筑業推進數字化轉型的重要途徑。
▌智慧建造的設計思想
智慧建造是一個新型的建造理念,它要求建筑業走低能耗、低污染和可持續發展之路,同時利用信息技術革新傳統建筑業的生產作業方式。結合智慧建造的項目經驗,智能建造的設計思想主要體現在以下三個方面:
1 ▏BIM技術應用
BIM技術使建筑結構、電氣、給排水、暖通等各專業的數據得到有效集成,使得項目設計者、施工者、監理者、房屋業主借助同一平臺共享設計信息、施工進度、質量信息,實現了模塊化設計,個性化定制,提供便捷的服務與需求響應。 BIM技術將工程量、產品價格、消耗量指標、造價數據信息進行透明化,通過提供增值服務和管理水平,行業將會逐步凸顯競爭優勢,利潤也會成倍增長。
BIM的應用使施工單位進場前完成綜合調整、方案預演等前期準備,掌握施工難點,減少施工錯誤,回避不必要風險;
根據施工組織設計模擬實際施工,確定合理的施工 方案指導施工,確保了設計和安裝的準確性,提高了安裝成功的概率, 減少了返工,降低了損耗,并節約了工程造價;
利用先進的信息技術,把預制部件、構件的加工、運輸、安裝全過程,把現場施工進度等情況與BIM 模型整合,進行全方位管理。
2 ▏全產業鏈數據集成,為全生命周期管理提供支持
充分借助物聯網、大數據、BIM、GIS、GPS等先進的信息技術,充分整合勞務考勤、塔吊限位防碰撞和吊鉤可視化、施工進度監控、除塵除霾、防火報警、光伏發電、質量檢驗、安全記錄、周報、月計劃等數據來源,實現建筑設計、物料采購、生產作業、建筑施工和運維全過程的信息交互與資源共享,為智慧工程的進度、質量、安全及綜合監管的智能化提供了數據支持。
3 ▏管理與建造集成,為智慧管理提供支持
充分借助“互聯網+”,以項目管理為中心,充分集成項目管理系統、ERP系統、數字化檔案系統、工程監管平臺、人事管理系統等資源,推進項目資金、物資、人員等的無縫對接和全流通,實現商務數據向財務數據和資金支付的轉換,實現總部向項目部的分層級管理,同時借助互聯網資源開展共享設計,去掉中間環節,減少分銷環節,將產業鏈條上的客戶和供應商互聯互通,實現資源共享合作共贏。
▌智慧建造的信息化平臺方案
智慧建造以BIM技術為核心,采用精細化管理方式,提高資源利用率,實現低碳節能,提高信息創建質量和信息利用率。智慧建造與傳統的建造模式有很大的不同,要求各方協同工作,以項目價值最大化為目標,要求項目全過程信息實現集成和共享,要求采用全面質量管理措施,采用現代信息技術進行安全質量監控,并合理安排人、材、機等要求,降低施工成本。
智能建造的信息化實現途徑是以BIM和項目管理為中心,通過構建協同設計、項目管理、ERP、人力資源、財務管理等系統與工程監管系統、勞務閘機系統、除塵除霾系統、塔吊防碰撞及掛鉤系統、視頻監控系統等系統建設與集成實施,打通項目設計、采購、施工、運維等全過程,實現建筑信息集成化應用。
1 ▏項目管理系統:
項目管理是建筑行業的核心業務,圍繞項目開展生產經營和管理活動是建筑行業業務形態的顯著特點。對于建筑行業,項目管理水平的高低直接影響了企業整體管理水平的狀況,建筑企業需要圍繞項目核心業務(如立項、預算、招投標、采購、合同、成本、計劃進度、安全、質量等)開展工作,才能取得價值最大化,項目管理是支持集約化經營和精益化管理思想的落地表現。
2 ▏BIM:
是以三維數字技術為基礎,集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型,一個完善的信息模型可以連接建筑項目生命期的不同數據、過程和資源,是對工程對象的完整描述。BIM的可視化、參數化、數據化、可模擬化、可優化的特點讓建筑項目的管理和交付更加高效和精益,可實現項目各過程、各專業、各類軟件產品的數據交換、集成和共享。
3 ▏云平臺:
各類信息系統中需要處理的復雜業務,產生的大模型和打數據需要進行高效處理,通過云計算與計算機軟件系統的整合,使得建筑的建造過程和運維過程更加便捷、集約、靈活和高效,基于云服務平臺,可以讓項目參與方通過公有云、私有云,更自由的訪問數據和更高效的處理數據。
4 ▏數據平臺:
隨著BIM、項目管理等各類系統的應用,結構化、非結構化的數據大量產生,這需要數據管理系統的支持。一方面需要對數據和知識的復用和分析,需要復用經驗數據、歷史案例工程數據、并對數據進行科學分析,以輔助工作及決策。另一方面,在生產和管理過程中,會積累很多數據和信息,需要進行加工和處理并形成知識進行復用,這些都需要通過數據管理系統提供支撐。
5 ▏移動應用和物聯網
建筑行業項目的分散性、人員的流動性、管理的離散性等特點,對信息化的應用產生的影響。利用移動應用、物聯網等技術手段可解決項目現場信息系統與人員的交互問題,才能保障項目數據來源準確及時,針對各實體、各階段、各部分,通過RFID、傳感器、攝像頭、測量器、手持終端等移動設備,實現實時監控、智能感知、數據采集和有效管理,加強現場管理及人與建筑的交互能力。
▌智慧建造的實現思路
智慧建造被認為是解決建筑行業低效率、高污染、高能耗的很好途徑,但是由于各方面的原因,BIM技術沒有得到廣泛應用、項目全生命周期的信息孤島問題仍很普遍,基于當前現狀,建議建筑業信息化建設應考慮智慧建造的作用,以集成和協同為重點方向,以BIM技術應用為重點,統一技術架構,推進智慧平臺化建設,大力夯實云基礎設施,加大物聯網、移動互聯網等新技術與工程監管系統、ERP、項目管理等業務信息系統的結合,不斷推進建筑業走低碳環保和可持續發展之路。同時,為推進智慧建造在工程建設領域的快速發展,需要開展以下幾個方面的工作。
1 ▏轉變思維,革新知識理念
當前,我國建筑業界對于全球建筑業信息化的發展趨勢和認識程度仍相當有限,沒有意識到智慧建造的巨大潛力及遠大前景,依然受傳統思維和管理模式局限,沒有意識到數字化轉型對行業的沖擊。因此,建筑行業應轉變各參與主體的理念和思維,應充分認識到智慧建造的價值和潛力,統籌規劃與設計,政府部門應加強宣傳引導,從業者應認清未來發展趨勢,用于革新知識,以時不我待和只爭朝夕的精神和干勁擁抱新經濟,推動數字化轉型。
2 ▏培養人才,投入資金資源
當前很多建筑企業對人才不重視,不舍得在人員培養上進行投入,人員流失問題非常嚴重,專業人才引進乏力,這嚴重制約了智慧建造乃至企業轉型的進度。在智慧建造應用前期,不論是基礎設施資源、還是專業技術人才都需要大量的投入,各參與方應多方籌措,積極籌措資金、設備及其他資源,積極引進和培養人才,完善人才成長通道,建立人才環境和激勵機制,善于通過各種途徑,掌握關鍵技術,為企業轉型升級提供人才保障。
3 ▏推進協同,完善環境條件
當前,很多建筑企業內部信息系統還未進行有效集成,部分企業還未開展總體規劃與設計,還有一些企業信息系統對業務流程和數據的覆蓋面非常有限,這需要企業要充分做好內功,完善基礎設施及軟硬件平臺建設,建立平臺運行管理制度,明確崗位信息化職責要求,推進平臺化應用,在此基礎上,與BIM技術進行結合,打通企業內部各部門之間、設計、采購、施工與運維之間、各專業之間的數據流,實現資源共享與協同應用。
4 ▏構建生態,打造利益聯盟
智慧建造實施過程中涉及外部創新設計者、原材料供應商、設備提供商、客戶、勞務公司等多個參與方,為推進產業鏈價值最大化,需要打通上下游鏈條,建立統一的技術標準、制度和軟硬件選型,提升軟件兼容性和適用性,充分借助“互聯網+”開展共享設計,提供供應商、客戶的交流、溝通平臺,建立良好的行業生態,快速反應和處理各種問題,及時響應客戶需求,促進建筑業可持續發展。
▌結語
本文結合建筑業信息化現狀及企業數字化轉型需求,對智慧建造進行了初步研究和探討,為后續建筑業推進以BIM中心的智慧建造模式提供了借鑒和參考。
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