5G與AI技術(shù)助力建筑工程項(xiàng)目管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型

劉靜

摘 要：我國的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型已成為現(xiàn)階段的發(fā)展潮流。企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程加快，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合。我國傳統(tǒng)建筑工程信息化起步雖早，但部分建筑工程仍然處于信息披露階段，項(xiàng)目各參與方的信息交互模糊，與國際化的技術(shù)與管理大相徑庭。本文對5G與AI技術(shù)助力建筑工程項(xiàng)目管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：5G與AI技術(shù);建筑管理;數(shù)字化轉(zhuǎn)型

引言

探索傳統(tǒng)建筑工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路，推動實(shí)體與虛擬經(jīng)濟(jì)的深度融合，提高建筑工程企業(yè)競爭力，在當(dāng)前顯得尤為重要。轉(zhuǎn)型的成敗將決定企業(yè)的生存與發(fā)展前景，也將決定建筑工程未來的發(fā)展趨勢。緊跟制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的腳步，抓住建筑工程轉(zhuǎn)型升級的機(jī)遇，探索建筑工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑，是從事建筑工程人員的首要任務(wù)。

1數(shù)字化與信息化

（1）數(shù)字化是信息化的一部分。這就意味著沒有數(shù)字化也可以進(jìn)行信息化。最簡單的例子，在淘寶沒有建立信用大數(shù)據(jù)、交易大數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)之前，淘寶就是一個物品交易的信息整合平臺，只有信息化，沒有數(shù)字化。（2）信息化是數(shù)字化的有效延伸。單純的進(jìn)行數(shù)字化往往只是一種數(shù)據(jù)處理的過程，只有通過信息化渠道，將數(shù)字信息進(jìn)行有效表達(dá)，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字價值的應(yīng)用。

2數(shù)字化設(shè)計(jì)施工集成體系

基于目前行業(yè)多參與方、多工種協(xié)作發(fā)展模式，本文提出一種設(shè)計(jì)-建造-交付運(yùn)維全過程數(shù)字化銜接集成體系。該體系的核心，是通過全過程需求反饋與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)雙向串聯(lián)，建立現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)體系，建立與數(shù)字化設(shè)計(jì)相適應(yīng)的先進(jìn)制造工法與生產(chǎn)管理手段，建立設(shè)計(jì)手段與生產(chǎn)手段的信息化協(xié)同平臺，通過數(shù)字化交付實(shí)現(xiàn)運(yùn)維階段承接，形成實(shí)施全過程的信息化集成和全產(chǎn)業(yè)鏈信息閉環(huán)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)串聯(lián)模式見圖1 所示。該體系的主要組成有（1）數(shù)字化設(shè)計(jì)體系，含適用于產(chǎn)業(yè)化建造的建筑設(shè)計(jì)方法、構(gòu)件庫、戶型組合庫、項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理體系、模型數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等;（2）智慧建造生產(chǎn)體系，含與數(shù)字化設(shè)計(jì)成果相適應(yīng)的定位放樣、數(shù)字化吊裝、3D打印、產(chǎn)業(yè)化施工法等。（3）產(chǎn)業(yè)鏈集成應(yīng)用，含數(shù)字化預(yù)拼裝、設(shè)計(jì)深化平臺、智慧工地與多方管理平臺、智能加工運(yùn)輸及物聯(lián)追蹤協(xié)同管理平臺等。（4）建筑全周期運(yùn)維，含施工模型交付標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)維信息轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化運(yùn)維架構(gòu)與應(yīng)用軟硬件平臺等。在資源整合與科學(xué)管理環(huán)節(jié)，施工階段通過與數(shù)字化BIM設(shè)計(jì)成果的無縫承接，對建造過程進(jìn)度、質(zhì)量、成本進(jìn)行動態(tài)管控，實(shí)現(xiàn)工程建造各方數(shù)據(jù)有效共享，高效協(xié)同管理，對建造過程進(jìn)度、質(zhì)量、成本進(jìn)行動態(tài)管控，實(shí)現(xiàn)工程建造各方數(shù)據(jù)有效共享、高效協(xié)同，助推設(shè)計(jì)施工各方深度融合。

3數(shù)字化轉(zhuǎn)型是傳統(tǒng)建筑工程轉(zhuǎn)型升級的必然選擇

建筑工程間的激烈競爭使傳統(tǒng)建筑工程的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫?，F(xiàn)階段國內(nèi)建筑工程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程緩慢?，F(xiàn)有研究多強(qiáng)調(diào)單一方面數(shù)字技術(shù)應(yīng)用或建筑信息化而忽視了以數(shù)字化知識信息為核心的生產(chǎn)要素，例如BIM技術(shù)在各方面的應(yīng)用、數(shù)字施工等，過多地強(qiáng)調(diào)其轉(zhuǎn)型的手段而忽視其根源，未綜合考慮生產(chǎn)要素、數(shù)字轉(zhuǎn)化載體和數(shù)字化技術(shù)要素間的關(guān)系。

4智能建造產(chǎn)品技術(shù)，推動建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

4.1大力支持建筑機(jī)器人及智能施工設(shè)備研發(fā)應(yīng)用

鼓勵行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)加大建筑機(jī)器人及智能施工設(shè)備研發(fā)力度，支持相關(guān)核心零部件和關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)攻關(guān)。在現(xiàn)有龍頭企業(yè)研發(fā)成果基礎(chǔ)上，大力推動建筑機(jī)器人及智能施工設(shè)備投入工程項(xiàng)目建設(shè)，加快試點(diǎn)推廣，提升工程施工智能化水平。

4.2研究建立和完善智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系及評價體系

由行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)或龍頭企業(yè)牽頭，聯(lián)合行業(yè)研究團(tuán)隊(duì)、專家學(xué)者、骨干企業(yè)等力量，研究建立與智能建造相匹配的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、BIM集成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、裝配式部品部件標(biāo)準(zhǔn)、新型建造工藝工法標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系，為推進(jìn)智能建造提供全面的技術(shù)支撐。

5基于工程數(shù)字化的新一代管理信息化理論構(gòu)建

新一代管理信息化是在工程數(shù)字化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。我們可以這樣定義新一代管理信息化：區(qū)別于碎片化、應(yīng)用少、價值低、效率耗損的傳統(tǒng)工程項(xiàng)目管理信息化，新一代項(xiàng)目管理信息化基于融合新一代信息技術(shù)的工程數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目管理組織、要素、流程等的更高程度信息化，給工程項(xiàng)目管理帶來真正的降本增效價值，并帶來工程管理數(shù)據(jù)決策、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)監(jiān)管的全新變革和超級價值。基于工程數(shù)字化的新一代項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)了：（1）管理主體明確：就是項(xiàng)目實(shí)體;（2）信息打通不斷層：基于數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)全生命期信息流轉(zhuǎn);（3）數(shù)據(jù)流通不獨(dú)立：基于數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)全生命期數(shù)據(jù)流動，明確數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)管理模式，打破數(shù)據(jù)孤島;（4）系統(tǒng)精細(xì)化不粗放：新一代項(xiàng)目管理系統(tǒng)打破傳統(tǒng)CS架構(gòu)笨拙粗放形態(tài)，積極采用開放生態(tài)的微服務(wù)架構(gòu)開發(fā)，融合云技術(shù)和可視化BI界面，讓管理更加精致;（5）無需線上線下兩條腿，不做重復(fù)工作：新一代項(xiàng)目管理信息化借助工程數(shù)字化，充分利用移動網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一次填報(bào)，全過程有效。

6基于5G與AI技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目管理數(shù)字化解決方案

6.1數(shù)字化平臺的感知層

感知層主要由傳感器、芯片模塊、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、行業(yè)終端等組成，作用是自動實(shí)時采集施工現(xiàn)場的關(guān)鍵信息，統(tǒng)一接入到數(shù)字化平臺中，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。在感知層中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)是核心，MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是技術(shù)變革的最新方向。MEMS傳感器以先進(jìn)半導(dǎo)體制造為基礎(chǔ)，與智能化芯片、機(jī)械、電子相結(jié)合，廣泛應(yīng)用于智能設(shè)備，具有體積小、精度高、功耗低、智能化等優(yōu)勢。在建筑工程中常用到的MEMS傳感器包括各種類型的智能可穿戴設(shè)備、環(huán)境傳感器、智能攝像頭、無人機(jī)、掃描儀等。

6.2數(shù)字化平臺的數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層的作用是存儲、歸集、分析、應(yīng)用數(shù)據(jù)，對項(xiàng)目管理決策提供支持。數(shù)據(jù)層包括三大基礎(chǔ)平臺：AI大數(shù)據(jù)分析平臺、BIM平臺、SaaS平臺，通過三大基礎(chǔ)平臺集成提供智慧決策系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)層中，AI大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是核心。深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的機(jī)器算法已經(jīng)在建筑施工信息系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)廣聯(lián)達(dá)等企業(yè)將BIM技術(shù)與AI技術(shù)相結(jié)合，能夠提供建筑工程全生命周期的智能化與數(shù)字化解決方案。

7典型應(yīng)用場景分析

項(xiàng)目施工現(xiàn)場的風(fēng)險因素眾多，包括設(shè)備操作風(fēng)險、防火防盜風(fēng)險、環(huán)境污染風(fēng)險等，基于視覺識別的工地智慧安防系統(tǒng)包括5G邊緣網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控平臺、攝像頭終端、傳感器終端、其他掃描終端等，能夠?qū)︼L(fēng)險因素進(jìn)行智能預(yù)警、監(jiān)控及報(bào)警，從傳統(tǒng)的人工、被動監(jiān)控轉(zhuǎn)向智能、主動監(jiān)控。智能安防系統(tǒng)主要應(yīng)用的AI技術(shù)包括：人臉識別、圖像識別、異常行為分析、特征提取等。智能安防系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用對象的不同，包括智能安全帽、智能攝像頭、智能塔吊、智能物料驗(yàn)收、智能識別閘機(jī)、周界入侵監(jiān)控等。

結(jié)束語

5G與AI技術(shù)是我國“新基建”的兩大核心組成部分，已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略層面。建筑業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱性產(chǎn)業(yè)，5G與AI技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用，能夠促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目管理從信息化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，解決項(xiàng)目管理的粗放、靜態(tài)、滯后的問題，讓這一傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)新的生機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]周浪.建筑工程檔案數(shù)字化流程的優(yōu)化[J].數(shù)字與縮微影像，2019（04）：45-48.

[2]何立群.數(shù)字化時代建筑設(shè)計(jì)管理發(fā)展探究[J].建材與裝飾，2019（33）：69-70.

[3]周偉.尋求數(shù)字化發(fā)展的融合與突破[J].建筑，2019（22）：9.

[4]朱岳均.建筑工程管理的現(xiàn)狀分析及控制措施研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（31）：118.

[5]扶雷.建筑工程管理與施工質(zhì)量控制研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（27）：126.