智慧工地管理理念在選煤廠建設及管理中的應用

王 鵬

(中煤科工集團北京華宇工程有限公司，陜西 西安 710075)

0 引言

智慧工地是指運用信息化手段，通過三維設計平臺對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學管理的施工項目信息化生態(tài)圈，并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過程趨勢預測及專家預案，實現(xiàn)工程施工可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。

智慧工地聚焦的是各崗位的管理及應用，在工程建設及管理各方面運用“云、大、物、移、智+BIM”聯(lián)合技術，促進工程建設向現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展[1]?！霸?、大、物、移、智”，即云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能。BIM，全稱Building Information Model，即“建筑信息模型化”，是在建筑(或工程項目)上從策劃、設計、施工、運營直到拆除的全生命周期內生產(chǎn)和管理工程數(shù)據(jù)的過程[2]。BIM技術是以包含多層信息的三維協(xié)同設計模型為設計基礎的，通過模型與設計人員的信息交流實現(xiàn)協(xié)同設計。

1 智慧工地管理理念

智慧工地管理理念的應用主要體現(xiàn)在4個層面，即技術層、應用層、數(shù)據(jù)層和智慧層。

技術層是指計算機開發(fā)技術層，包括物聯(lián)網(wǎng)技術、互聯(lián)網(wǎng)技術及通信技術；應用層是指實測實量、進度管控、VR安全教育、水控電控、移動收料，文檔協(xié)同，BIM應用等方面；數(shù)據(jù)層主要是對應用層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行管理，包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分析；智慧層主要是由數(shù)據(jù)層衍生出的智慧管理，包括智慧勞務、智慧安全、智慧物料、智慧協(xié)同、智慧調度及智慧監(jiān)控。

結合現(xiàn)代企業(yè)管理模式，智慧工地的應用主要體現(xiàn)在3個層級上，即崗位層級(業(yè)務替代，崗效協(xié)作；智能生產(chǎn)，提高效率；無需填報，數(shù)據(jù)自動采集)；項目層級(樹品牌，立標桿，創(chuàng)優(yōu)報獎；目標智能監(jiān)控，風險防范；生產(chǎn)高效調度，項目精益管理)；企業(yè)層級(多項目目標智能監(jiān)控，風險防范；建立企業(yè)數(shù)據(jù)平臺，積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)；集約經(jīng)營，數(shù)據(jù)決策)。

2 智慧工地管理理念的應用

2.1 在崗位層級的應用

人員管理：①選煤廠工程建設現(xiàn)場管理可采用勞務實名制，比如建立“一卡通”，一方面采用上、下工打卡制度控制勞務管理，另一方面對勞工日常用水、用電也進行刷卡實名制管理；②可將勞務管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)和當?shù)卣臄?shù)據(jù)庫進行對接，形成勞工誠信名單數(shù)據(jù)庫，身份證一提交就可以查詢勞工一系列技術信息和誠信信息；③可將BIM技術分析出的對各工程單體對勞工的人數(shù)、工種需求和一卡通統(tǒng)計的勞工信息進行實時比對，隨時對人員情況進行分析，以滿足工程進度需求。

物料管理：①選煤廠工程建設階段進廠物料主要通過地磅進行稱重驗收，在地磅4個角做紅外監(jiān)測儀，可防止進出廠車輛作弊。也可通過手機APP對物料進行掃碼驗收；②系統(tǒng)基于三維模型提出生產(chǎn)材料計劃用量，地磅等計量設備現(xiàn)場實測統(tǒng)計收量，兩者在系統(tǒng)內實時對比，從而加強材料管控，減少工程浪費；③也可持續(xù)監(jiān)控供應商，記錄供應商物料供應情況，實時數(shù)據(jù)都可傳輸至數(shù)據(jù)庫，進而形成供應商誠信名單，為后期工程招標提供供應商優(yōu)先級排序。

工程進度管理：①在工程施工進度管理方面可充分運用智慧工地管理理念，將工程進度計劃和選煤廠設計模型相對接，可視化實時監(jiān)督施工進度，實時判斷人員或物料情況影響施工進度[3]；②以往對于選煤廠鋼結構廠房施工，尤其是鋼網(wǎng)架儲煤棚的施工存在吊裝工作量大，不知道如何排優(yōu)先級的問題，常常導致工期的落后?，F(xiàn)在可利用智慧工地+BIM相結合的技術提高工作效率。BIM信息模型可以清晰反應每一樓層鋼結構需求量，智慧工地記錄了工地現(xiàn)場沒有上吊的鋼結構件的分布情況、距離遠近；③系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能分析，自動排出優(yōu)先級，安排出最優(yōu)的吊裝順序，提高工作效率。

質量、安全管理：①質量巡檢過程中，可通過手機APP進行拍照，并實時上傳，手機APP直接將反映問題推送至整改人手機端并報警提醒；整改人收到整改信息后進行整改，整改完成后再將整改結果拍照上傳，通過手機APP推送給檢查人，檢查人復核后決定問題是否整改到位，再決定問題結束或繼續(xù)整改，整個過程形成一個閉環(huán)，而且數(shù)據(jù)流實時保存在企業(yè)云平臺，做為一個數(shù)據(jù)庫的積累，可以做為企業(yè)問題分析決策基礎[4]；②為滿足企業(yè)紙質版本存檔需求，后臺資料員還可以直接打印出檢查單，做為資料存檔。這整個過程都是在現(xiàn)場或異地手機端實時完成，不需要現(xiàn)場記錄后再返回電腦前打字記錄，大大節(jié)省工作時間，提高工作效率。這一系列問題的積累最終會形成企業(yè)隱患庫，再加上內置煤炭行業(yè)標準、選煤廠安全規(guī)程，綜合后形成企業(yè)知識庫，在這種情況下，即使發(fā)生人員調動，新上崗員工依然可以通過在知識庫中通過關鍵字搜索查詢相關問題幫助，參考以往實際案例，迅速獲取常見問題解決方案，減少企業(yè)損失，節(jié)省人員培訓成本；③現(xiàn)場工作人員配帶智能安全帽，內置芯片，實施在線監(jiān)測管理。一方面芯片設置在5 min或15 min內不發(fā)生位移即實施在線報警，保障工作人員安全。另一方面，集中管理系統(tǒng)可實時查看工地上人員分布情況，集中調度。

環(huán)境監(jiān)測管理：隨著我國工業(yè)結構調整與產(chǎn)業(yè)技術升級的發(fā)展，面向“高能耗、高物耗、高污染”的監(jiān)測和專用優(yōu)化系統(tǒng)將有較大的市場需求。為了滿足實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能減排的要求，①建筑行業(yè)在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和安全監(jiān)測系統(tǒng)方面的需求進一步增加；②環(huán)境監(jiān)測儀器是用于監(jiān)測室內外環(huán)境各項參數(shù)的儀器總稱，通過對影響環(huán)境質量因素的代表值的測定，確定環(huán)境質量(或污染程度)及其變化趨勢；③施工現(xiàn)場可以將監(jiān)測風力、溫度、PM值等參數(shù)的環(huán)境監(jiān)測儀和塔吊黑匣子進行數(shù)據(jù)連接，并集成霧炮噴淋系統(tǒng)和攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)，完成對現(xiàn)場環(huán)境質量的監(jiān)測、分析、判斷及執(zhí)行反饋等閉環(huán)控制；④進行數(shù)據(jù)分類存儲，提交企業(yè)管理數(shù)據(jù)庫，做為企業(yè)數(shù)據(jù)信息積累。

2.2 在項目層級的應用

項目管理包括合同管理、成本管理、資金管理、投標管理、物資管理、勞務/專業(yè)分包管理、機械設備管理、增值稅管理、技術管理、質量管理、安全管理、環(huán)境管理、生產(chǎn)及工期管理等內容。智慧工地為以上管理內容提供解決方案。

可在管理平臺形成集成看板，詳見表1。

表1 集成看板

2.3 在企業(yè)層級的應用

多數(shù)企業(yè)管理現(xiàn)狀為人材物集中管控難，無法做好企業(yè)資源配置；采購招標難，沒有指導價，市場詢價滯后；多項目資金難統(tǒng)籌，資金計劃難落地；市場競爭激烈，利潤率偏低，沒有企業(yè)定額作指導；營改增后稅務對業(yè)務的沖擊，對成本的沖擊；成本測算分析難，經(jīng)濟活動分析會無有效數(shù)據(jù)分析支撐；分子公司產(chǎn)值利潤情況參差不齊，個別虧損嚴重；高管理水平屬于局部高效案例的復制和推廣；項目管控靠分包，缺少項目，不能精細化管理等。通過智慧工地管理理念，可以解決企業(yè)上述管理難題。

以采購招標難問題為例，采用智慧工地管理理念可在企業(yè)管理級別設置集中采購平臺，形成統(tǒng)一管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫[5]，見表2。在集中采購平臺可快速高效完成采購管控、采購過程控制、供應商管理和形成規(guī)范的采購合同。

表2 集中采購平臺

3 結語

智慧工地管理理念是工程行業(yè)思維和技術方面的一次革新，盡管還存在不盡人意之處，但是其優(yōu)越性是行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。希望通過不斷發(fā)展，推動選煤廠的建設和管理不斷向現(xiàn)代化、智能化方向前進。