基于“三化”融合的“智慧建企、智慧工地”建設(shè)實踐

文｜中建八局第一建設(shè)有限公司 寧文忠 張軍 朱賀 魏樹臣 趙玉成

1 引言

建筑業(yè)兩化融合發(fā)展已歷經(jīng)十余年，標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的相互融合促進了建筑業(yè)緊跟時代高速、高質(zhì)量發(fā)展。某些企業(yè)深得兩化融合之精髓，搭建了完善的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，并將“管理標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)信息化、信息智能化”作為企業(yè)發(fā)展、頂層統(tǒng)建的基石，運用了高效的信息化、智能化工具助推企業(yè)的集成化、精益化管控，形成了“三化融合”的發(fā)展新態(tài)勢。反觀某些建筑企業(yè)，兩化融合僅做表面功夫，不能深入扎實的推進落地，依然走粗狂式發(fā)展的老路子，管理體系不健全、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，和前者形成了鮮明對比。

近幾年建筑行業(yè)智慧工地發(fā)展火熱，建筑業(yè)內(nèi)、建管政府、相關(guān)協(xié)會、相關(guān)科技公司等都在關(guān)注智慧工地，羅列的智慧工地相關(guān)實施內(nèi)容、應(yīng)用技術(shù)繁多，讓人目不暇接；建筑業(yè)內(nèi)外也均在探索智慧工地建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，至今并未有統(tǒng)一的被行業(yè)廣泛認可的實施標(biāo)準(zhǔn)。有人狹隘的認為智慧工地建設(shè)就是打造平臺，搭建工地物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管終端，查看工地現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并沒有延伸擴展智慧工地的深度內(nèi)含。也有部分外部科技公司打包輸出智慧工地解決方案，但某些內(nèi)容不接地氣，無企業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化管理的支撐，無法真正的指引、賦能工程現(xiàn)場管理。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)迅猛發(fā)展，這些技術(shù)也慢慢滲透到企業(yè)管理和工程建設(shè)的發(fā)展中，如果僅是停留在兩化融合的發(fā)展思路上，會容易束縛拓展的思維，故本文中的案例企業(yè)探索以標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化的“三化融合”理念進行“智慧建企”“智慧工地”的應(yīng)用實踐。標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化三者相輔相成、環(huán)環(huán)相扣，本文圍繞“三化融合”的成功實踐來給行業(yè)發(fā)展帶來新的思考、啟發(fā)和借鑒。

2 兩化融合筑牢“智慧建企”的發(fā)展基石

建筑企業(yè)的兩化融合指“管理的標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)的信息化”，將管理建立標(biāo)準(zhǔn)化的流程，用信息化的手段實現(xiàn)線上跑流程，搭建多層級、統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)動體系，讓底層執(zhí)行不脫節(jié)、不走樣，讓中層管理更高效、強把關(guān)，讓頂層集控有抓手、有重點。

某建筑施工企業(yè)從2010年就開始啟動兩化融合工作，建立了覆蓋施工、技術(shù)質(zhì)量、安全、商務(wù)、財務(wù)等全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，陸續(xù)上線了全業(yè)務(wù)體系的信息化流程。2020年該企業(yè)兩化融合體系獲權(quán)威認可，取得《兩化融合管理體系評定證書》。

在施工管理方面，搭建了綜合計劃管控體系，可以讓項目部根據(jù)各自的業(yè)態(tài)庫智能化編制線上總計劃，依據(jù)總計劃對相關(guān)責(zé)任人員產(chǎn)生工作計劃考核提醒，為工期管理提供智能化的預(yù)警機制，三級聯(lián)動糾偏施策助推工程履約。

在分包、分供商管理方面，建成了線上考察入庫、推薦引用、集采招標(biāo)的透明化、線條化管控機制，為工程一線注入了優(yōu)質(zhì)資源，通過線上的時間維度、等級維度智能化控制分包、分供的考核評估，考核結(jié)果線上強制執(zhí)行，及時剔除不合格分包、分供商。

在安全管理方面，通過控制時效性、完整性杜絕了紙質(zhì)版資料，讓工程現(xiàn)場的安全管控每天有記錄；通過地理位置強制鎖定功能，讓領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制不糊弄、不失實；通過監(jiān)控集成平臺每天可監(jiān)測現(xiàn)場的影像，及時對現(xiàn)場的文明施工、安全管理進行線上巡查、線上喊話，還可監(jiān)控遠程監(jiān)控系統(tǒng)的影像上傳率，以考核監(jiān)控系統(tǒng)是否在正常運維。

在工人管理方面，企業(yè)2013年就開始應(yīng)用勞務(wù)實名制管理，積累了內(nèi)部的工人大數(shù)據(jù)庫，對每個工人都建立了誠信評價體系，后延伸建立了工人的安全教育數(shù)據(jù)庫、行為安全之星數(shù)據(jù)庫、工資銀行代發(fā)數(shù)據(jù)庫等，既切實保障了工人權(quán)益，也促進了工人對企業(yè)的認可，儲備了精兵強將。

在商務(wù)財務(wù)管理方面，企業(yè)重數(shù)據(jù)聯(lián)動，實行商務(wù)財務(wù)一體化，在線上即可讓項目的報量、結(jié)算、收款、付款、現(xiàn)金流等一目了然，也可進行線上的四算對比，過程中對項目的盈虧進行精準(zhǔn)的把控。

本企業(yè)研發(fā)了面向工程項目及機關(guān)管理的智慧“三報”和智慧看板功能，用智慧日報、智慧周報、智慧月報、智慧看板將系統(tǒng)隱性數(shù)據(jù)、預(yù)警數(shù)據(jù)、智能硬件（物聯(lián)網(wǎng)）數(shù)據(jù)等深度挖掘、發(fā)揮價值，將聯(lián)動性數(shù)據(jù)萃取、串聯(lián)，以及時抓住關(guān)鍵、糾偏管理，也形成了項目層面及機關(guān)管理層面的追溯性管理日志。

通過拼積木式、聯(lián)動化的系統(tǒng)搭建，該企業(yè)將系統(tǒng)部署在自己的私有云數(shù)據(jù)中心，建立了以圍繞“一個中心四大系統(tǒng)”為發(fā)展目標(biāo)的兩化融合實施路徑，在企業(yè)層面利用系統(tǒng)大數(shù)據(jù)支撐智慧企業(yè)、智慧發(fā)展，在項目部層面利用透明式的看板數(shù)據(jù)、智慧“三報”數(shù)據(jù)普“慧”基層。

3 三化融合促進智慧工地落地見效

該企業(yè)早在2016年就開始智慧工地的建設(shè)，起步階段企業(yè)依托示范項目進行經(jīng)驗摸索，圍繞“人機料法環(huán)”關(guān)鍵工程要素，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、BIM 等技術(shù)建立了項目級的智慧工地平臺，結(jié)合GIS 技術(shù)搭建了基于項目管理系統(tǒng)的“一張圖”智慧工地平臺，成為建筑業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的自主平臺開拓者及搭建者。

智慧工地的落地實施是以工程項目為載體，相配套的機制沒有建立完善很難在統(tǒng)建的平臺上接入終端。為此本企業(yè)對于傳統(tǒng)的智慧工地實施應(yīng)用項出臺配套管理辦法，統(tǒng)一終端物聯(lián)硬件的數(shù)據(jù)接口，統(tǒng)一運維實施辦法，如出臺《遠程監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理運維辦法》《勞務(wù)實名制系統(tǒng)統(tǒng)一管理運維辦法》《大型機械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理實施辦法》《智慧工地物聯(lián)網(wǎng)實施清單及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》等。相對應(yīng)的辦法及標(biāo)準(zhǔn)成為統(tǒng)一智慧工地建設(shè)提供了基礎(chǔ)保障。

現(xiàn)階段有些智慧工地實施項價格昂貴，可周轉(zhuǎn)性差，并不適用于所有的工程項目，基層需求并不強烈，為此本企業(yè)研究出臺了《智慧工地平臺點亮管理辦法》，讓符合條件的項目進行智慧工地點亮后才可接入某些實施項數(shù)據(jù)；不符合條件的項目不強制接入數(shù)據(jù)。僅僅接入數(shù)據(jù)，或者讓數(shù)據(jù)可視化并不能有效發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，該企業(yè)通過系統(tǒng)集成的方式將各類預(yù)警數(shù)據(jù)進行三級聯(lián)動推送，達到層層預(yù)警、遞進管理的聯(lián)動效果。

本企業(yè)項目層級智慧工地平臺中設(shè)計了智慧項目看板，發(fā)布了《智慧項目看板管理應(yīng)用辦法》。智慧項目看板每天抓取項目管理系統(tǒng)中工期、技術(shù)質(zhì)量、安全、勞務(wù)等模塊的動態(tài)填報數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、審批數(shù)據(jù)、流程狀態(tài)等數(shù)據(jù)，且要求項目部在辦公場所或項目經(jīng)理辦公室每天開啟，以及時發(fā)現(xiàn)問題，用關(guān)鍵數(shù)據(jù)通達管理全場?；诰C合計劃開發(fā)的完美履約看板也為機關(guān)總部提供了可視的便捷化管理工具。

為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管理生活區(qū)，本企業(yè)出臺了《生活區(qū)物業(yè)化管理辦法》，指導(dǎo)、規(guī)范項目建立“智慧工友村”“智慧服務(wù)驛站”。通過引入物業(yè)公司，生活區(qū)采用一卡通式管理，工人可以通過一張卡消費、就餐、洗浴、用電等；物業(yè)公司還為工人生活區(qū)搭建運維免費的無線網(wǎng)絡(luò)，工人采用安全答題的形式才能獲取上網(wǎng)準(zhǔn)入通道。公司為工人生活區(qū)搭建了統(tǒng)一的床位登記系統(tǒng)，以方便物業(yè)公司管理床位。

智慧建造方面，本企業(yè)以BIM為基礎(chǔ)，連續(xù)八年組織《基于BIM技術(shù)的施工方案、技術(shù)交底編制大賽》，編制實施了《項目管理BIM分級應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》，試點應(yīng)用了《BIM協(xié)同平臺》。相關(guān)制度、標(biāo)準(zhǔn)的制定讓BIM技術(shù)有序、規(guī)范應(yīng)用到工程項目，也激發(fā)了BIDA裝配式機房施工技術(shù)、智慧圖紙技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。

圖1 兩化融合實施架構(gòu)

圖2 智慧工地項目看板

4 夯實基礎(chǔ)，頂層統(tǒng)建，融通互鑒，示范探效，考核聯(lián)動

本企業(yè)設(shè)有首席信息官，統(tǒng)領(lǐng)公司的信息化建設(shè)，也是建筑行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多設(shè)有此崗位的企業(yè)。本企業(yè)三化融合的主責(zé)部門是信息化管理部，部門有熟悉管理業(yè)務(wù)的產(chǎn)品經(jīng)理，有精通各類程序語言的架構(gòu)工程師、數(shù)據(jù)庫工程師、運維工程師、硬件工程師等，優(yōu)秀的人才梯隊夯實了“智慧建企、智慧工地”發(fā)展的基礎(chǔ)。信息化管理部既是研發(fā)部門，也是服務(wù)部門。為減輕研發(fā)壓力，提升研發(fā)效率，本企業(yè)引入了多項外部接口服務(wù)，如短信服務(wù)接口、消息推送服務(wù)接口、報表接口、企業(yè)認證接口等。

本企業(yè)要求所有的軟件研發(fā)項目均需在總部備案，總部進行研發(fā)集控，以避免以項目部層面建立的軟件系統(tǒng)僅只能用于自己的項目，無法實現(xiàn)全公司共享。此外，通過統(tǒng)建、集控，本企業(yè)掌握了自主知識產(chǎn)權(quán)，取得了多項軟件著作權(quán)，支撐著企業(yè)的“高新技術(shù)企業(yè)”榮譽。

本企業(yè)還積極走出去學(xué)習(xí)交流，對標(biāo)業(yè)內(nèi)外先進單位，引入多元化的智慧管控經(jīng)驗，以敏銳的嗅覺探索智慧化建造新道路。本企業(yè)連續(xù)4年進行智慧工地的內(nèi)部建設(shè)示范，已陸續(xù)有60多個項目進行了智慧工地點亮，起到了較好的帶動引領(lǐng)作用。2019年，本企業(yè)還有2個項目入選山東省第一批“綠色智慧建造示范項目”，示范項目精細策劃、落實應(yīng)用，舉辦了多場觀摩活動，樹立了行業(yè)智慧的典范。

在三化融合的推進中，本企業(yè)建立了配套的月度考核推進機制，有效保證了各項信息數(shù)據(jù)的時效性、準(zhǔn)確性，保障了智慧工地建設(shè)各實施項的落地。

圖3 云數(shù)據(jù)中心

5 堅持創(chuàng)新驅(qū)動，打造可持續(xù)的“智慧名片”

5.1 云端智慧管理

本企業(yè)早在2016年就上線了和項目管理系統(tǒng)相配套的移動終端APP。APP中集成了業(yè)務(wù)項填報、審批、BA系統(tǒng)、智慧工地平臺等功能，不僅內(nèi)部全員在應(yīng)用，而且面向相關(guān)方開放了各類掌上申請功能，方便工程現(xiàn)場的總承包管理類的審批?？偛繖C關(guān)人員利用移動終端APP可以查看所有項目的遠程監(jiān)控影像、門禁管理情況、整改單預(yù)警情況、危險源跟蹤旁站情況等，滿足各崗位的數(shù)據(jù)需求。

本企業(yè)在2018年建成了企業(yè)私有云數(shù)據(jù)中心，中心不僅承載公司現(xiàn)行的各級系統(tǒng)，還為總部機關(guān)用戶提供安全可靠的云桌面辦公服務(wù)。云桌面可以通過各類智能終端接入，滿足了各類情景下的移動辦公需求。在普通的云桌面辦公基礎(chǔ)上，公司總部利用剩余的云中心空間探索基于BIM圖形工作站級別的云桌面應(yīng)用，分出了4臺超高GPU、CPU 配置的云工作站，滿足了項目的BIM 作圖需求，且給項目部節(jié)省了購買物理硬件的費用。

5.2 創(chuàng)新工作室激發(fā)智慧

本企業(yè)2017年成立了智慧工地創(chuàng)新工作室，工作室圍繞軟件、硬件進行了一系列創(chuàng)新實踐。

軟件方面，工作室依托本企的移動終端APP研發(fā)了面向全員智慧辦公、智慧管理的多個小程序。小程序融入了VR、AR技術(shù)，可通過手機或PAD查看工程現(xiàn)場360°全景影像、體驗AR眼鏡；通過GIS地圖可建立每個項目的地圖關(guān)系鏈；利用OCR 識別技術(shù)創(chuàng)建了票跡留痕功能，可快速記錄差旅發(fā)票；此外小程序還可進行面向全員的直播、獲取屬地歷史天氣、桌牌套打等功能。工作室利用二維碼綁定工人的形式進行線下、線上相融合的行為安全之星評選，工人也可掃碼進行隱患上報，線上數(shù)據(jù)透明、公開，并提供多維度數(shù)據(jù)分析，有效促進了現(xiàn)場的安全管控。

硬件方面，工作室成員深入項目管理一線，自主研發(fā)了《標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)》；研制了養(yǎng)護室溫濕度在線監(jiān)測設(shè)備，設(shè)備在全公司范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，成為了工地養(yǎng)護室的標(biāo)準(zhǔn)配置儀器；同時依托本項研究取得了國家專利授權(quán)。工作室還陸續(xù)研發(fā)了《線性工程勞務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)》《安全教育打卡及影像記錄系統(tǒng)》《安全教育一體機及配套系統(tǒng)》《安全教育考試系統(tǒng)》等，通過創(chuàng)新性的科技成果應(yīng)用提升了管理效率。

圖4 移動終端APP應(yīng)用

5.3 面向新基建打造智慧引擎

基于“一張圖”的智慧工地平臺一直隨著行業(yè)的發(fā)展趨勢在迭代升級，本企業(yè)陸續(xù)加入了BIM 輕量化引擎、VR/AR、AI攝像等集成功能，通過新技術(shù)的融入給工程現(xiàn)場管理帶來了新的變化。

近期，本企業(yè)還在探索5G+智慧工地的建設(shè)實踐，在北京某工程項目現(xiàn)場安裝了5G基站，試點研發(fā)了5G實名制雙防監(jiān)管系統(tǒng)、5G可移動建筑職業(yè)健康分析系統(tǒng)、5G+AI便攜巡檢系統(tǒng)、5G+BIDA技術(shù)，等等，開啟了探索新基建的創(chuàng)新征程。

本企業(yè)立足集團化的發(fā)展，涉足領(lǐng)域越來越多，也開始了“智慧管廊”“智慧城市”“智慧水務(wù)”“智慧工廠”等平臺的研發(fā)，為智慧新基建建設(shè)儲備了能量。

6 結(jié)語：三化融合，讓信息跑起來創(chuàng)造更大價值

歷經(jīng)了10余年建設(shè)，從標(biāo)準(zhǔn)化的起步，到信息化的普及，再到智能化的普惠，信息數(shù)據(jù)創(chuàng)造了越來越大的價值，本例中的企業(yè)經(jīng)營業(yè)績也和信息化發(fā)展速度同頻共振，創(chuàng)造了跨越式發(fā)展，延伸了多種業(yè)態(tài)，更讓項目管理品質(zhì)有了巨大提升。

本企業(yè)三化融合建設(shè)過程中的堅守創(chuàng)新不止步、積極探索精神值得行業(yè)借簽。

圖5 5G+AR+智慧工地