SPC智能施工管理技術(shù)的應(yīng)用前景

高樹娟

摘要：智能施工管理是未來施工的發(fā)展趨勢，世界主要工程公司都在不斷引入數(shù)字化和智能化信息技術(shù)，并基本建成了覆蓋設(shè)計(jì)、采辦、建造、運(yùn)維業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)，局部實(shí)現(xiàn)了信息協(xié)同，逐步邁進(jìn)數(shù)字化信息時(shí)代。本文以SmartPlant Construction（以下簡稱“SPC”）為中心，詳細(xì)闡述剖析了如何通過該軟件實(shí)現(xiàn)大型工程項(xiàng)目智能施工管理，并介紹了SPC在未來大型建設(shè)工程項(xiàng)目的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化工程管理;智能化施工;三維可視化;工作包;鷹圖SPC

SPC以三維模型為載體，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為中心，涵蓋設(shè)計(jì)、采購、施工為一體的數(shù)字化管理型平臺，其功能涉及EPC總承包四大控制領(lǐng)域。該軟件基于集成數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過工作包的方式將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)、人機(jī)等資源數(shù)據(jù)予以整合，完成對具體施工的各種制約條件的梳理，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工程項(xiàng)目的進(jìn)度、成本、質(zhì)量控制，確保施工工作能按計(jì)劃進(jìn)行。通過集成二維圖紙和三維模型，實(shí)現(xiàn)可視化施工管理，從而使施工管理數(shù)字化、透明化、智能化、科學(xué)化。

1 智能化施工管理模式

智能化施工管理模式是一種精細(xì)化管理手段，它將抽象平面和文字轉(zhuǎn)化為可視化的三維視圖，同時(shí)以模型作為信息載體，將設(shè)計(jì)、采辦、建造融為一體，數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)全過程數(shù)字化管理。

1.1 現(xiàn)狀分析

在傳統(tǒng)工程建設(shè)中，施工管理及施工人員并沒有直接利用各類數(shù)字化信息及三維模型等設(shè)計(jì)成果，而是間接的使用模型中抽取的圖紙和各種數(shù)據(jù)表，包括料單，這是一種巨大的浪費(fèi)。施工單位各部門間通過不斷的開會進(jìn)行信息交流，無法形成智能化的關(guān)聯(lián)，信息更新不及時(shí)、不全面，形成了信息孤島，較大程度依賴具體執(zhí)行人的個(gè)人素質(zhì)和水平。此外，由于設(shè)計(jì)是按自上而下的順序開展，而采購是按物項(xiàng)分類開展，在進(jìn)度計(jì)劃編碼維度與施工進(jìn)度截然不同，因此，在獲取設(shè)計(jì)、采購信息后，如何合理安排施工工作，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與采購進(jìn)度、解決資源矛盾等問題，是施工管理的關(guān)鍵。

1.2 智能化施工優(yōu)勢

1.2.1一體化管理

在智能施工管理模式下的施工是將設(shè)計(jì)、采購、施工數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，上游的設(shè)計(jì)和采購信息將以數(shù)據(jù)流的方式，自動進(jìn)入預(yù)設(shè)好的施工管理模塊，施工管理人員無需再次收集、整理數(shù)據(jù)，可以直接在設(shè)計(jì)和采購的成果數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上開展工作。

1.2.2四大控制能力得到提升

一個(gè)好的項(xiàng)目管理離不開最佳的四大控制能力，即進(jìn)度、成本、安全、質(zhì)量控制，而工作包的應(yīng)用恰好能幫助用戶實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。對工作包的分解與狀態(tài)管理，其實(shí)就是對施工進(jìn)度的控制，工作包中的完工工程量輸入及統(tǒng)計(jì)即時(shí)成本管理的依據(jù);而工作包中包含的ITP及NCR信息，則是安全質(zhì)量控制所關(guān)注的焦點(diǎn)。

1.2.3顯著特征

（1）通過計(jì)劃、設(shè)計(jì)和工作流程的可視化和開放顯示，改善與業(yè)主、工作人員、承包商和供應(yīng)商的溝通規(guī)劃。

（2）消除物料浪費(fèi)、溝通不暢、重復(fù)工作和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

（3）通過早期規(guī)劃改進(jìn)工作計(jì)劃，重點(diǎn)在于改進(jìn)工作流程、可實(shí)現(xiàn)的任務(wù)、工作量分配以及明確規(guī)定的工作范圍。

（4）通過準(zhǔn)時(shí)交付、所有各方參與、資源可用性、現(xiàn)場準(zhǔn)入以及其他相關(guān)事務(wù)的協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)前瞻性工期。

（5）計(jì)劃和協(xié)調(diào)非現(xiàn)場制作和模塊化施工活動，以減少現(xiàn)場擁塞，分配工作量，最大限度減少現(xiàn)場作業(yè)人數(shù)，并改進(jìn)準(zhǔn)時(shí)交付。

2 SPC軟件及其功能介紹

SPC是一款施工板塊核心的軟件產(chǎn)品，通過系統(tǒng)集成將設(shè)計(jì)、計(jì)劃、物資以及現(xiàn)場的人機(jī)料等資源，打通計(jì)劃、執(zhí)行、檢查和行動閉環(huán)控制進(jìn)行組織施工。

2.1SPC總體功能框架

SPC是基于工作包理念設(shè)計(jì)的用于施工管理平臺，采用了SPF的底層技術(shù)，實(shí)時(shí)接收上游發(fā)布的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，然后將項(xiàng)目的施工內(nèi)容劃分至一個(gè)個(gè)工作包。通過與P6的接口將進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入，經(jīng)過劃分、細(xì)化工作包，對施工信息重新組合，并可實(shí)現(xiàn)模擬可施工性及安裝順序。在使用統(tǒng)一的材料編碼的基礎(chǔ)上，SPC將讀取SPMAT中的材料清單及倉儲信息，以實(shí)現(xiàn)材料預(yù)測預(yù)留功能。SPC還預(yù)留了制約條件、關(guān)聯(lián)部件與文件等擴(kuò)展功能，以滿足對各種施工資源的管理。

2.2 SPC功能介紹

2.2.1 進(jìn)度控制

SPC的主要功能是將項(xiàng)目在P6中定義的施工計(jì)劃任務(wù)根據(jù)專業(yè)和用途進(jìn)一步分解成不同類型的工作包。基于工作包進(jìn)行工作的組織安排和信息反饋，所有的工作內(nèi)容都實(shí)時(shí)鏈接至SPF數(shù)據(jù)庫，確保獲得最新版本的圖紙和相關(guān)信息。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)工作步驟和工時(shí)，SPC可以自動計(jì)算施工所需計(jì)劃工時(shí)，配備合適的班組和施工資源。

2.2.2材料控制

施工材料是影響現(xiàn)場進(jìn)度和勞動效率的最大制約因素，良好的材料管理是節(jié)約成本的最有效方式之一。SPMAT等專業(yè)的材料管理軟件可以將材料細(xì)化到圖紙、位號的級別，并且可追蹤到所有材料以及交付的情況。SPC與SPMAT有非常完善的接口，一旦工作包在SPC內(nèi)創(chuàng)建，則用戶可以查詢該工作包內(nèi)所有材料的狀態(tài)，并生成狀態(tài)報(bào)告實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示。

2.2.3 施工資源的優(yōu)化

作為施工資源的管理，施工作業(yè)所需的設(shè)備、機(jī)具、資質(zhì)和勞動力也應(yīng)當(dāng)具有計(jì)劃性和作為限制條件在開工前得到滿足。SPC提供了多種開箱即用的施工資源，所有的設(shè)備和機(jī)具可以根據(jù)日期和需求數(shù)量被統(tǒng)計(jì)和整理，形成一份項(xiàng)目階段性的設(shè)備和機(jī)具需求柱狀圖，有利于施工設(shè)備設(shè)施部門和保障部門進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)劃和租聘管理。

2.2.4 三維可視化

三維模型的瀏覽，基于三維模型進(jìn)行工作包管理和可視化顯示?？梢赃M(jìn)行三維模型瀏覽展示，可直接拖曳模型放入工作包作為工作內(nèi)容。通過過濾器可顯示指定專業(yè)的模型、指定圖紙的模型、材料的狀態(tài)（材料庫存不足、材料到貨日期晚于施工日期等）、指定工作包的模型、按工作包的狀態(tài)顯示模型（哪些模型編制了哪些工作包，如哪些模型編制了預(yù)制工作包等）、按管段顯示模型?？梢赃M(jìn)行思維工程動畫模擬。4D動畫能展示工程的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度。能基于進(jìn)度可視化展示查看施工邏輯錯(cuò)誤。

3 SPC軟件應(yīng)用前景

隨著對大型建設(shè)工程項(xiàng)目要求的不斷提高，作為總承包公司核心環(huán)節(jié)的施工管理，越來越需要具備收集、分析、處理海量數(shù)據(jù)的能力，以滿足日益增長的高質(zhì)量工程管理的需求。

通過采用該平臺，與設(shè)計(jì)院的SP3D、SPM集成使用，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)施過程的數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)智聯(lián)互通，減少管理成本，達(dá)到數(shù)據(jù)傳遞信息化、建造過程智能化、項(xiàng)目竣工移交數(shù)字化的目標(biāo)，提高項(xiàng)目管理水平，展示公司EPC項(xiàng)目的實(shí)施能力，提升公司的市場競爭力。通過SP3D、SPM、SPC集成平臺，實(shí)現(xiàn)以三維模型為載體，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為中心，施工信息管理系統(tǒng)為平臺，持續(xù)開展信息化建設(shè)，與國際接軌，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購、施工、投產(chǎn)、運(yùn)維一體化服務(wù)能力，將傳統(tǒng)的油氣田建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苡蜌馓锝ㄔO(shè)，打造國內(nèi)一流的技術(shù)服務(wù)商。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸一昕.SmartPlant Construction智慧施工管理在CAP1400項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].中國勘察設(shè)計(jì)，2015年，26（9）：84-88.