余秋慧,張冉冉
(商丘學(xué)院風(fēng)景園林與建筑學(xué)院,河南 商丘 476000)
傳統(tǒng)施工管理模式是指在施工項(xiàng)目中,依賴于人工經(jīng)驗(yàn)和技能進(jìn)行管理的方式。傳統(tǒng)管理模式中,人力資源的分配和管理主要依賴于項(xiàng)目經(jīng)理和施工隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn)和判斷;進(jìn)度控制、資源管理主要依賴于人工的調(diào)度和協(xié)調(diào);質(zhì)量控制主要依賴于人工的檢查和驗(yàn)收。傳統(tǒng)施工管理方式容易受到主觀因素的影響,導(dǎo)致管理的不一致性和不準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)管理模式在信息傳遞和溝通方面也存在效率低下的問題。為了改進(jìn)傳統(tǒng)施工管理模式,可以考慮引入信息化技術(shù)和創(chuàng)新的管理方法。通過應(yīng)用信息化技術(shù),如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等,實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目各個環(huán)節(jié)的信息化管理。信息化施工管理已經(jīng)成為工程項(xiàng)目管理的一個研究熱點(diǎn),國內(nèi)土木建筑科技工作者圍繞信息化施工管理進(jìn)行了很多探索,例如,鄭建如等[1]研究了基于BIM 技術(shù)的施工信息高效傳遞,潘祥峰[2]研究了基于BIM 的橋梁工程設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化,丁嘉亮等[3]研究了建筑工程施工信息化管理體系建設(shè),姜雪峰[4]研究了基于信息化技術(shù)的智慧施工動態(tài)管理,孫立鋒等[5]研究了信息化技術(shù)在水利工程施工管理中的應(yīng)用。本文在研究信息化施工管理技術(shù)與方法的基礎(chǔ)上探索了信息化施工管理與傳統(tǒng)管理模式的融合。
信息化施工管理是指在施工過程中,利用信息技術(shù)手段對施工管理進(jìn)行全面、系統(tǒng)和高效的管理。它包括了信息化技術(shù)、管理理論和實(shí)踐相結(jié)合,以提高施工效率、優(yōu)化施工流程、提高施工質(zhì)量和安全等級為目標(biāo)。信息化施工管理的內(nèi)涵主要包括以下幾個方面:
(1)數(shù)據(jù)化管理:通過采集、存儲和分析施工過程中的各種數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對施工過程的全面監(jiān)控和管理。包括施工進(jìn)度、資源使用情況、質(zhì)量控制等方面的數(shù)據(jù)。(2)信息化協(xié)同:通過信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)施工管理各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)同和溝通,提高溝通效率和減少信息傳遞誤差。(3)智能化決策:通過數(shù)據(jù)分析和決策支持系統(tǒng),對施工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,提供決策支持和優(yōu)化建議,幫助管理者做出更準(zhǔn)確、科學(xué)的決策。(4)優(yōu)化施工流程:通過信息化技術(shù),對施工流程進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),提高施工效率和質(zhì)量。包括施工計(jì)劃的優(yōu)化、資源的合理配置、施工過程的優(yōu)化等方面。(5)安全管理:通過信息化技術(shù),加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的安全監(jiān)控和管理,提高施工安全等級。包括安全檢查、事故預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等方面。
(1)設(shè)備監(jiān)測和維護(hù):通過在設(shè)備上安裝傳感器,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、溫度、震動等參數(shù),提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和異常,進(jìn)行及時(shí)維修和保養(yǎng),避免設(shè)備故障對施工進(jìn)度的影響。(2)環(huán)境監(jiān)測:利用傳感器監(jiān)測施工現(xiàn)場的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工現(xiàn)場的環(huán)境問題,提供良好的工作環(huán)境。(3)材料管理:通過在材料上安裝RFID 標(biāo)簽或傳感器,可以實(shí)現(xiàn)對材料的追蹤和管理可以準(zhǔn)確記錄材料的進(jìn)出庫信息,避免材料丟失和浪費(fèi),提高材料利用率。(4)工人安全監(jiān)測:通過佩戴傳感器設(shè)備,可以監(jiān)測工人的位置、體溫、心率等信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)工人的安全問題,避免事故發(fā)生。(5)施工現(xiàn)場監(jiān)控:利用攝像頭和傳感器等設(shè)備,可以對施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像,提高施工現(xiàn)場的安全性和監(jiān)管能力。
(1)現(xiàn)場勘測和測量:無人機(jī)可以進(jìn)行航拍和攝影,獲取施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)影像和數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于地形測量、土地利用分析等,幫助進(jìn)行施工規(guī)劃和設(shè)計(jì)。(2)施工監(jiān)測和進(jìn)度管理:通過無人機(jī)的航拍和遙感技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測施工進(jìn)度和工序完成情況;可以生成高精度的三維模型和地形圖,幫助項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行進(jìn)度控制和調(diào)整。(3)安全監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)評估:無人機(jī)可以在施工現(xiàn)場進(jìn)行安全巡查和監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)。可以通過紅外攝像等技術(shù),檢測施工現(xiàn)場的熱點(diǎn)和異常情況,提前預(yù)警并采取相應(yīng)措施。(4)資源管理和成本控制:通過無人機(jī)和遙感技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測施工現(xiàn)場的資源使用情況,如材料堆放、設(shè)備運(yùn)輸?shù)龋豢梢员苊赓Y源浪費(fèi)和不必要的費(fèi)用支出。(5)施工質(zhì)量檢查:無人機(jī)可以進(jìn)行高空和難以到達(dá)的區(qū)域的檢查和監(jiān)測,如建筑外墻、屋頂?shù)龋豢梢酝ㄟ^高分辨率的圖像和視頻,發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題,并及時(shí)進(jìn)行整改。
(1)實(shí)時(shí)通訊和協(xié)作:通過平板電腦和智能手機(jī),施工管理人員可以隨時(shí)隨地與團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行溝通和協(xié)作;可以通過即時(shí)通訊工具、郵件等方式,進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)展的溝通和問題的解決。(2)文檔管理和共享:平板電腦和智能手機(jī)可以用于文檔管理和共享,如施工圖紙、合同文件、技術(shù)規(guī)范等;可以通過云存儲服務(wù)或?qū)iT的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)文檔的在線存儲和共享,方便團(tuán)隊(duì)成員的查閱和使用。(3)任務(wù)管理和進(jìn)度跟蹤:通過平板電腦和智能手機(jī)上的任務(wù)管理應(yīng)用,施工管理人員可以制定和分配任務(wù),并實(shí)時(shí)跟蹤任務(wù)的進(jìn)度和完成情況;可以設(shè)置提醒和提醒功能,確保任務(wù)按時(shí)完成。(4)數(shù)據(jù)采集和記錄:平板電腦和智能手機(jī)可以用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和記錄,如施工現(xiàn)場的照片、測量數(shù)據(jù)等;可以通過專門的應(yīng)用程序,將數(shù)據(jù)直接錄入系統(tǒng),避免了繁瑣的手工記錄和整理。(5)質(zhì)量檢查和整改:通過平板電腦和智能手機(jī)上的質(zhì)量管理應(yīng)用,可以進(jìn)行施工質(zhì)量的檢查和整改??梢耘臄z照片、錄制視頻,并進(jìn)行標(biāo)注和描述,方便問題的定位和整改。
(1)項(xiàng)目計(jì)劃和進(jìn)度管理:施工管理軟件可以幫助項(xiàng)目經(jīng)理制定項(xiàng)目計(jì)劃和進(jìn)度,并實(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展;可以創(chuàng)建工作分解結(jié)構(gòu)、甘特圖等,進(jìn)行任務(wù)分配和進(jìn)度管理。(2)資源管理和調(diào)度:施工管理軟件可以幫助項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行資源管理和調(diào)度,如人力資源、設(shè)備和材料等;可以查看資源的使用情況、調(diào)度資源的時(shí)間和數(shù)量。(3)成本控制和預(yù)算管理:施工管理軟件可以幫助項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行成本控制和預(yù)算管。(4)施工質(zhì)量管理:施工管理軟件可以幫助項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行施工質(zhì)量管理,如質(zhì)量檢查和整改;可以創(chuàng)建檢查表、記錄問題和整改措施,進(jìn)行質(zhì)量問題的跟蹤和閉環(huán)。(5)文檔管理和共享:施工管理軟件可以用于文檔管理和共享,如施工圖紙、合同文件、技術(shù)規(guī)范等;可以創(chuàng)建文檔庫、設(shè)置權(quán)限,方便團(tuán)隊(duì)成員的查閱和使用。
(1)3D 模型協(xié)調(diào):BIM 可以通過創(chuàng)建建筑物的三維模型,協(xié)調(diào)各個專業(yè)的設(shè)計(jì)和施工方案。通過模型的可視化,可以發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)沖突、碰撞和錯誤,減少施工過程中的問題和延誤。(2)工程量計(jì)算和材料管理:BIM 可以自動提取建筑模型中的構(gòu)件信息,進(jìn)行工程量計(jì)算和材料管理;可以快速準(zhǔn)確地生成施工圖和材料清單,避免了繁瑣的手工計(jì)算和整理。(3)進(jìn)度管理和施工協(xié)調(diào):BIM 可以將建筑模型與進(jìn)度計(jì)劃和施工進(jìn)展相結(jié)合,進(jìn)行進(jìn)度管理和施工協(xié)調(diào);可以實(shí)時(shí)跟蹤施工進(jìn)度和資源分配,優(yōu)化施工順序和協(xié)調(diào)各個施工方的工作。(4)施工工藝和模擬:BIM 可以用于施工工藝的規(guī)劃和模擬,如起重、施工方法和安全措施等;可以通過模型的可視化和動畫效果,評估施工方案的可行性和效果,提前發(fā)現(xiàn)和解決問題。(5)質(zhì)量管理和安全監(jiān)控:BIM 可以用于質(zhì)量管理和安全監(jiān)控,如質(zhì)量檢查和安全演練等;可以在模型中標(biāo)注和記錄問題和改進(jìn)措施,進(jìn)行質(zhì)量和安全問題的跟蹤和閉環(huán)。
(1)數(shù)據(jù)存儲和共享:云計(jì)算提供了大規(guī)模、高可靠性的數(shù)據(jù)存儲和共享平臺。施工管理團(tuán)隊(duì)可以將施工相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在云端,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享。不同項(xiàng)目成員可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)訪問和編輯數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息共享和協(xié)同工作。(2)協(xié)同工作和溝通:云計(jì)算平臺提供了協(xié)同工作和溝通工具,如在線文檔編輯、即時(shí)通訊、視頻會議等。施工管理團(tuán)隊(duì)可以通過這些工具實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的協(xié)同工作和溝通,提高團(tuán)隊(duì)的協(xié)作效率和決策速度。(3)進(jìn)度管理和資源分配:云計(jì)算平臺可以提供進(jìn)度管理和資源分配的功能。項(xiàng)目經(jīng)理可以在云端創(chuàng)建和更新項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃,并實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度。同時(shí),可以通過云計(jì)算平臺對資源進(jìn)行分配和調(diào)度,確保施工過程的順利進(jìn)行。(4)質(zhì)量管理和安全監(jiān)控:云計(jì)算平臺可以提供質(zhì)量管理和安全監(jiān)控的功能。施工管理團(tuán)隊(duì)可以在云端建立質(zhì)量檢查和安全巡檢的模板和記錄,方便現(xiàn)場人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查和記錄。同時(shí),可以通過云計(jì)算平臺對質(zhì)量和安全數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。(5)數(shù)據(jù)分析和決策支持:云計(jì)算平臺可以提供數(shù)據(jù)分析和決策支持的功能。通過云計(jì)算平臺收集的施工數(shù)據(jù)可以進(jìn)行分析和挖掘,提供項(xiàng)目管理人員對施工過程的深入了解和決策支持??梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化施工流程、提高資源利用率、降低成本等。
(1)設(shè)計(jì)和模擬:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為虛擬模型,使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行漫游和交互。施工團(tuán)隊(duì)可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對施工過程進(jìn)行模擬和演練,評估施工方案的可行性和效果。(2)培訓(xùn)和指導(dǎo):虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在施工現(xiàn)場提供實(shí)時(shí)的培訓(xùn)和指導(dǎo)。施工人員可以通過AR眼鏡或頭盔獲取實(shí)時(shí)的指導(dǎo)和信息,例如施工圖紙、安全操作指南等。這可以提高施工人員的工作效率和準(zhǔn)確性。(3)質(zhì)量控制和安全監(jiān)測:虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用于質(zhì)量控制和安全監(jiān)測。通過AR 技術(shù),施工人員可以將設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際施工進(jìn)行對比,檢查施工的準(zhǔn)確性和一致性。同時(shí),AR 技術(shù)還可以用于安全監(jiān)測,并提供實(shí)時(shí)警告和指導(dǎo)。(4)客戶體驗(yàn)和項(xiàng)目展示:虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用于客戶體驗(yàn)和項(xiàng)目展示。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),客戶可以在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)和預(yù)覽建筑設(shè)計(jì),提前感受到建筑的外觀和內(nèi)部空間。這可以幫助客戶更好地理解和評估設(shè)計(jì)方案,提供更準(zhǔn)確的反饋和決策。
(1)數(shù)據(jù)分析與預(yù)測:人工智能可以分析大量的施工數(shù)據(jù),包括施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等方面的數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析,可以預(yù)測施工的風(fēng)險(xiǎn)和問題,并提供相應(yīng)的解決方案。(2)智能監(jiān)控與預(yù)警:人工智能可以通過圖像識別和視頻分析技術(shù),對施工現(xiàn)場進(jìn)行智能監(jiān)控。它可以自動識別施工過程中的安全隱患、質(zhì)量問題和進(jìn)度延誤,并及時(shí)發(fā)出預(yù)警,幫助管理者及時(shí)采取措施。(3)智能調(diào)度與優(yōu)化:人工智能可以通過優(yōu)化算法和智能調(diào)度系統(tǒng),對施工資源進(jìn)行合理的調(diào)度和優(yōu)化。它可以考慮施工資源的利用率、成本和風(fēng)險(xiǎn)等因素,制定最優(yōu)的施工計(jì)劃,提高施工效率。(4)質(zhì)量控制與缺陷檢測:人工智能可以通過圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),自動檢測施工過程中的質(zhì)量問題和缺陷。例如,可以使用圖像識別技術(shù)來檢測墻體的裂縫和不平整,從而幫助管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。
(1)數(shù)據(jù)化管理:將傳統(tǒng)管理中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化處理,建立數(shù)據(jù)庫,并通過信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速錄入、存儲和查詢,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。(2)智能化監(jiān)控:利用傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備,采集施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過信息化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控和分析,實(shí)現(xiàn)對施工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警,提高施工管理的效率和安全性。(3)協(xié)同化工作:通過信息化平臺,實(shí)現(xiàn)施工管理各個環(huán)節(jié)的協(xié)同工作,包括設(shè)計(jì)、采購、施工、質(zhì)量控制等,提高各個環(huán)節(jié)之間的溝通和協(xié)作效率,減少信息傳遞的延遲和誤差。(4)智能化分析:利用云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析算法,對施工管理中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,提取有價(jià)值的信息和規(guī)律,為決策提供科學(xué)依據(jù),優(yōu)化施工管理的決策效果。(5)移動化應(yīng)用:通過移動設(shè)備和移動應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)施工管理人員的移動辦公,隨時(shí)隨地獲取和處理施工管理的相關(guān)信息,提高工作效率和靈活性。
針對傳統(tǒng)施工管理模式存在的一些問題和挑戰(zhàn),本文研究了運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、BIM 等技術(shù)進(jìn)行信息化施工管理的方法,歸納了信息化施工管理與傳統(tǒng)管理模式融合的策略。信息化施工管理與傳統(tǒng)管理模式的融合可以提高管理效率、降低風(fēng)險(xiǎn)、提升決策質(zhì)量,并推動施工行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和能化發(fā)展。這對于提高施工行業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展具有重要的義。通過應(yīng)用信息化技術(shù),如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等,可以實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目各個環(huán)節(jié)的信息化管理。