建设智慧工地的与实践

11/11智能管理精益建造北京住总集团建设智慧工地的探索与实践北京住总集团宋涛一、对智能管管理的认知理理解北京住总集团是是以科技研发发为先导，地地产开发、建建安施工、现现代服务，三业并举，跨跨地区、跨行行业、跨国界界的大型企业业集团。所属有30多家子公公司及事业部部，也是一家家总资产近500亿元的城市市投资建设运运营服务商。我我们的目标到到2020年，实现综综合经营额1000亿元，目前前年开复工能能力1000万平方米，综综合经营额600亿元，年实实现利润8亿元，从成成立至今，已已建成各类建建筑上亿平方方米，获鲁班班奖、国优奖奖28项，省部级级以上奖300余项，位列列中国企业500强，荣膺中中国经济百佳佳诚信企业，全全国建筑业诚诚信企业，全全球最大250家国际承包包商名录企业业。在“十三五”规规划中，住总总集团的定位位是建安施工工和房地产开开发双主业，作作为以建安施施工为基础的的企业，是典典型的项目驱驱动型组织，项项目管理是企企业管理的重重要基石，而施工工现场管理又又是项目管理理的核心内容容，是确保项项目和企业目目标实现的关关键所在。建筑施工现场管管理包括生产产、安全、技技术、质量、经经营以及其他他多项管理内内容，同时，建筑施工现现场管理还有如下诸多特点：第第一，随着国国内区域布局局和走向海外外，工程项目目越发远离总总部，获得企企业总部的支持时间滞后、方式有限；；第二，现场场管理的移动动性，导致多多是走动式管管理场景；第第三，管理的的综合性，同同一场景下既既有对人的管管理又有对物物的把控，既既要考虑工程程进度还要确确保质量安全全，既要满足足工期履约又又要兼顾财务务成本；第四四，人员的流流动性，特别别是劳务人员员，按工程进进度分专业分分批次分阶段段进场出场，尤尤其是进入装装修阶段后，专专业分包众多多，给总包管管理带来极大大难度；第五五，项目所在在地外部环境境与限制，如材料采购，需需要充分了解解当地市场，管管理标准，要要符合属地部部门规范要求求等；第六，现现场管理既有有有形的管理，如物资管理，设备管管理，工程实实体管理，又又包含无形的的管理，如体体系建设、培培训教育、品品牌维护等。基于以上特点，我我们认为：第一，项目成本本管理是难点点。为保证项目目利润，需要要依托于有效效的项目成本本管理体系、制制度、工具（如信息化系系统）和方法法，并贯彻项项目过程始终。在当下建筑市场充分分竞争的环境境下，特别是是建筑业“营改增”政策的实施，项目在承接阶阶段将难以预预测施工过程程的资源价格格、服务价格格等，但为承承揽到项目，施施工企业难免免承担更多的的资源价格变变动风险，这这就意味着项项目成本管理理将更具挑战性，是是现场管理的的难点。第二，生产要素素管理是要点点。施工现场中中，劳务队伍伍的选择及每天进出场等等细节管控，物资材料进出场及库房收发存存、机械设备备的进出场及及安全平稳运运行，施工环环境和作业条条件的具备与与创造等等，细细节决定成败败，如果某一一细节管控不不到位，都可能带来来最终成本浪费、质质量瑕疵、安安全隐患和工期拖延等风风险，因此，采取必要手段对关键环节进行精益管理。第三，安全质量量管理是痛点点。安全与质质量无小事。安全管理的的核心是“作业者”的安全，质量量管理的核心心是“建筑物”的品质。“安全第一，预预防为主”“安全生产，人人人有责”等口号彰显了了安全是“1”，其他才是后后面的“0”，没有安全就就没有一切；；“质量第一，顾顾客满意”、“质量是企业的的生命线”等同样彰显了了质量的重要要性和客户关关注的唯一性性。一旦现场场安全与质量量出问题就是是管理最大的的“痛”。解决施工现场的的难、关、痛痛，借助互联联网，运用信信息系统，实实施智能管理理势在必行。如如今互联网已已融入社会生生活的各个角角落，而互联联网+又充分发挥挥了在生产要要素配置中的的优化和集成成作用，这使使得基于互联联网+时代的施工工现场实现智智能管理，精精益建造成为为可能。智能管理与传统统模式相比，具具有如下特点点：首先，从施工现现场与外部的的联系看，实实现了全方位位、多层面的的信息互联互互通。现场与外部的的联系包括企企业总部、供供应商、建设设单位、设计计单位、监理理单位、政府府机构级其他他相关方，各各种信息沟通通可以在线化，实时时化。其次，从建筑施施工现场业务务管理过程看看，所需信息息来源更加及及时、真实和和广泛。现场场基于互联网和和智能硬件端端的业务数据据同步采集机机制，保证了了数据准确、快快速、有效，为迅速做出正确的管理决策奠定了基础。如工程进度部位、安全隐患排查、质量过程控制、绿色施工状况以及物资材料供应、成本费用情况、劳务作业资源等，这些信息均可通过互联网技术从现场设备或管理后台实时获取，为现场的科学管理提供了坚实依据，实现智能管理，精益建造的终极目的。最后，从施工现现场管理人员能力力建设方面看看，互联网提提供了一条更更加便捷高效效的成长通道道。借助互联联网，各种信信息越来越多多，了解行业业最新法律、法法规不再有时时间的滞后；；获取专家支支持，实时进行沟通通不再有空间间的障碍；工工作中的疑惑惑可随时与相相关人员进行行交流，消灭灭信息孤岛，打打通业务壁垒垒，随着信息息系统的应用用，管理人员员的素质也得得到快速提升升。二、开展精益管管理、智能建建造，打造智智慧工地的历历程基于以上对通过过互联网进行行智能管理的的认识，住总总集团也开启启了对智能管管理，精益建建造，打造智智慧工地的探探索和实践。1、智慧工地建建设的指导思想精益建设思想来来源于精益生生产，是对精精益生产的高高度概括，是是精益生产的的精华和灵魂魂所在。精益益思想绝不是是一句简单的的口号，它是是一种文化、一一种先进的管管理理念，具具有一整套系系统化的、被被诸多实践证证明行之有效效的理论和方方法体系。第第二次世界大大战后，日本本丰田汽车公公司由于实施施了新的生产产方式，在汽汽车制造领域域取得了巨大大成功。美国国麻省理工学学院的专家根根据对这生产产方式的分析析和总结，于于1990年提出精益益生产的概念念，专家称这这是继手工业业生产和大工工业生产后的的第3种生产方式式。概括地说说，精益生产产就是及时制制造、消灭故故障、消除一一切浪费，向向零缺陷、零零库存无限接接近。精益思思想之所以风风靡世界，主主要是其在改改善企业经营营状况，提高高竞争力方面面具有显著效效果。通过信息技术，将将工程项目的的各种数据有有效集成与应应用，开展智智慧建造，打打造智慧工地地，实现精益益增值，是使使精益建设思思想在建安施施工企业落地地的一种具体体体现。北京京住总集团在在领导团队指指导下，与时时俱进，实时时了解行业动动态，特别是是互联网技术工具的发发展变化，制定了了中长期的信信息化建设规规划和施工现现场智慧工地地建设计划。同时确确定了互联网技术的的应用是既往往信息化建设设的补充和延延伸，我们的的目标是把已已经应用的相相对成熟的管管理系统整合合到一个平台台上，打通壁壁垒，规范标标准，数据共共享，而不是是简单地推倒倒重来。施工现场管理理中引入互联联网应用最重重要的内容就就是要充分利利用大数据，加快业务和互联网的深度融合，实现内部岗位间的高效协同与配合，实现施工现场与外部的互联互通。目前，信息化已已经越来越成成为支撑企业业实现其战略略目标的重要要力量。既然然建筑施工企企业的核心业业务之一是项目管理，作为信息化实践落地的智智慧工地建设设也必将为了每个项目的的成功提供服服务。包括质量安全管理、节能环环保管理、工工期进度管理理、经营成本本管理等。而这些目目标的实现都都离不开BIIM、大数据据、物联网、移动互联网、人人工智能等科科学技术的应用。这就是是住总智慧工地建设设的指导思想。2、智慧工地建建设的基本理理念有了建设指导思思想，我们就就要与建筑施工工企业经营生生产实际紧密密结合，传统统的、常规的的施工企业的特点就是：第一，分离的机机构和项目部部：组织机构构和项目部在在空间是客观观分离的，项项目部正在发发生什么，未未来会发生什什么，企业不不能全部实时时掌握，都是是以填报方式式、检查方式式掌握既往信信息。第二，分散的项项目资源：项项目部既是法法人授权的主主体，同时也也是独立经营营的个体，如如何将资金、供供应商、成本本数据进行资资源整合，运运用大数据技技术分析后在在企业内部共共享，是信息息化应该解决决的重点问题题。第三，待整合的的供应链：传传统的管理模模式很难将同同一企业下的的不同项目进进行同维度比比价、比质、比比合同条款、比比特性，劳务务队伍比工效效，机械设备备比利用率。第四，大量的采采购需求：采采购数量的合合理性无法确确认、采购需需求广泛性无无法统筹。第五，松散的劳劳务管理：劳劳务队伍是工工程建设的主主体，现场操操作人员对工工程进度、质质量、安全、成成本的影响非非常大。充分分掌握劳务班班组人员的动动态变化、加加强班组建设设，实现用工工对比分析、工工种配比分析析、工时数量量分析、经营营成本分析是是劳务企业资资质标准发生生变化后，评评价劳务企业业的一个重要要内容。因此，必须“利利用互联网+”手段，实现现项目业务在在线化、数据据化、智能化化、实时化，达达到企业集约约经营、精益益管理、科学学决策的目的的，最终实现现转型升级。3、智慧工地建建设的实施路路径智慧工地建设一一个重要的方方面是还围绕绕项目管理相相关方展开PDCA循环管理。当前的住总集团的的相关业务部部门，二级单单位的管理层层和操作层，已经经建立很多管管理系统、应用很很多管理工具具，但如果不不实现数据集集成，大数据据就不能发挥挥作用，项目目和企业职能能条线的管理理决策层往往往了解不到想想要了解的信息，因因此住总集团团的智慧工地地建设秉承“以终为始”的理念，建立领领导决策门户户以形成管理闭环，发发挥智慧工地地真正的价值值！住总智慧工地建建设思路的实施路径是这这样，施工现现场管理范围围广，内容多多，不会也不不可能用单一的一个个系统来满足足所有需求，以以一个系统为为中心永远是是片面的，必必须树立协同同和共享的观观念意识，形形成协同应用用和共享应用用，找到吻合业务务场景的“碎片化”应用工具，建建立起岗位“协同化”平台，最终在“共享化”应用中实现施施工现场管理理价值最大化化目标，努力力做到提质增增效，精益增增值。4、智慧工地建建设的主要内内容几年前，住总集集团就与广联联达等优秀信信息化产品和和服务厂商合合作，持续开发和和推广施工现场场的信息化建设。到目前为止，已经初步建建设了以“智能管理，精益建设”为核心基础平平台，并为其其提供支持和和服务的多种种现场应用。在项目现场方面面，以精益建设+智慧建造为为主题，如劳务务人员管理系统、经营成本管理系统、安全隐患排查系统、质量管管理控制系统统以及BIMM5D工具等。在职能监管方面面，以精益建设+智能监控为主题，如施工工现场监控系系统、人员动动态监控系统统、、质量安安全监控系统统、设备运行监监控系统以及及绿色环境监监测系统等。在领导决策方面面，自然就是打造造精益建设，科科学决策的主主题，主要是是领导决策门门户。5、智慧工地建建设的案例分分析目前，住总集团团已经建立了了集团层和项项目层的两级级数据集成与与应用系统。以以下工程项目目管理的数据据集成与应用用为主题，以以住总集团负负责施工的北北京通州A3、A4办公楼为案案例，简单介绍北京京住总项目层级“智能管理，精益建设”信息系统，或者称称为管理驾驶驶舱。一级界面。此为为管理驾驶舱舱首页面，既是是管理入口，又是主主要指标集中中展示界面。左侧分别集成智能监控、精益管理和智慧建造的三个管理功能入口。中间区域则是此项目模拟建造过程，反映工程进展情况，小圈以合同工期倒计时形式出现，大圈以工程量完成情况展现，实时发生变动。右侧是项目概况以及环境指标，其中当前工期执行情况、当前作业人员情况以及环境指标数据，实时采集，实时发布。二级界面。点击击智能监控，智能监控系统总体呈现。包含了施工现场监控、人员动态监控、设备运行监控、商混运输监控以及绿色施工监控五部分。除五项功能外，画画面还展示施施工现场和设设备运行的便便捷监控。此此项目分为两两个标段，共共计有十四台台塔吊，随着着模拟塔吊画画面的切换，每每台塔吊的数数据即时呈现现，包括幅度度、高度、力力矩、吊重，这这些信息均是是通过设置在在塔吊上的仪仪器设备采集集数据后回传传终端。点击不同区域的的摄像头图标标，则可以切换至相应区域的现场监控画画面，以便于远程监控，针对对发现的问题题及时与现场场取得联系。点击施工现场按按钮，则施工工现场设置的的所有摄像头头全部呈现，可可随时调取换换面信息。点击人员动态监监控，可以掌掌握和理解所所有劳务作业业队伍实时进进场的劳动力力数量、工种种配置等信息息，通过工程程区域人员分分布热力图方方式，实现作作业面劳动力力数据可视化化，直观监测测各现场区域域劳动力分布布情况。点击设备运行监监控，可以呈呈现现场十四四台塔吊分布布状况和动态态运行（变化化时时发生），点点击每一台塔塔吊，该塔吊吊的信息即时时呈现，包括括塔司信息、设设备型号、建建委编号、产产权单位，相相对固定的塔塔吊高度。中中间是塔吊的的立面图和俯俯视图，立面面图可以看到到小车、吊钩钩的变化、俯俯视图可以看看到小车和塔塔臂的变化，这这些变化均是是与现场实际际保持同步，右右边显示塔吊吊的运行数据据，通过对起起重设备全过过程可视化的的安全监督管管理、数据分分析，实现安安全预警，有有效监管，平平稳运行。点击商混运输监监控，可以了了解车辆信息息，同时通过过GPS功能地图定定位，掌握到到场混凝土罐罐车、路上行行驶罐车、站站内罐车运行行情况，通过过实时监控和和调度，不压压车、不断车车，保障混凝凝土连续浇筑筑，为施工生生产的有序进进行创造条件件。点击绿色环境监监控，进入环环境保护监控控系统页面。当当前对于建筑筑施工企业来来讲，特别是是我国北方的的建筑施工企企业，绿色施施工、治理雾雾霾、空气重重污染应对是是非常非常重重要的管理工工作。我们通通过现场安放放设备，实时时对施工现场场空气质量，主主要是PM2.5进行监监测，达到预预警标准，即即时启动雾炮炮等降尘等措措施；采用LED灯，定时开开关；采用太太阳能热水器器，延时控制制，实现节能能环保，其他他还有温度、湿湿度、噪音、风风速的实时监监控。近期，住住总集团与北北京市欧禄森森环保科技公公司合作，成成为北京首家家开展环境保保护第三方治治理试点单位位，工作深入入开展以后，还还会有更多的的环保数据纳纳入的项目管管理内容中。二级页面。精益益建设部分包包括党群建设、PMSS项目管理、安安全隐患排查查管理、质量过过程控制管理理以及人员实实名制管理等等内容，该页页面通过数据据提取，展现现几个主要指指标，如，产产值完成情况况、成本费用用情况、开工工以来发生安安全隐患的趋趋势图、发生生隐患的等级级分布图、劳劳动力总人数数、工种分布布状况，所有有数据按不同同时段自动更更新。由于系系统较多，体体系庞大，数数据繁杂，仅仅做简单介绍绍。●PMS项目管管理系统是住住总集团与广广梦联合研发发，目前随着着营改增的实实施，近期在在进行平台升升级，升级以以后的功能将将更加强大。该该系统以经营营财务为主线线，辐射合同同管理、生产产管理、物资资管理、机械械管理、分包包管理、成本本管理、项目目验收和考核核管理等核心心业务，通过过实时数据录录入、归集、分分析，并与财财务NC系统对接，可可随时进行成成本分析和成成本追溯，实实现两算对比比、三算对比比甚至四算对对比，最终形形成项目施工工全过程的内内部成本控制制。●通过安全生产产隐患排查治治理系统，实实现安全生产产体系运转的的过程控制，突突出各级岗位位人员履职、隐隐患清单明晰晰、明确各类类各级隐患治治理流程、重重要工作任务务自动推送、精精准统计分析析不同时期隐隐患治理重点点。●人员实名制管管理，也是住住总集团与广广梦联合研发发，通过现场场数据实时监监测、人员身身份信息审核核、多维人员数据据分析、分包成本模模型建设、劳劳动用工效率率分析、实名名制一卡通应应用、移动端互联联网应用等方方式，实现人人员精细管理理。目前这个个系统的功能能也在根据管管理需要不断断完善。●质量过程管控控管理。一方方面要严格按按照国家、属属地质量的标标准、规范实实施，另一方方面，强化住住总集团八个个质量管理制制度的应用，即即实测实量、样样板引路、周周看图日、合合署办公、优优质优价、岗岗位绩效、劳劳务考核、看看房验收。最最终实现住总总集团的质量量管理目标，即即弘扬工匠精精神，铸就前前面丰碑。二级页面。在项项目智慧建造部分分，主要是BIM技术的深度应应用，这是工工程项目智能能管理，精益益建造的重要要组成部分。目目前住总集团团也在学习先先进单位的经经验，探索、建建立基于BIM的施工总承承包项目精益益建造的实现现机制与手段段。一是基于BIIM的3D模型的创建建。根据设计计院CAD图纸，及时时创建建筑、结结构、机电BIM3D模型，进行行钢结构、精精装修工程的的深化设计，以以及机电工程程的管线综合合。二是基于BIMM4D的工期控制制。利用BIM模型，时时时录入数据，实实现任意指定定时间下的工工程计划进度度与实际进度度的对比分析析，对施工流流水段的相关关工序进行分分析和优化调调整，直接掌掌控该任务现现状对总工期期的影响，确确保工程项目目按时完工。三是基于BIM5D的成本控制制。施工过程程中，将BIM模型与工程程量清单联动动，实现钢筋、混凝土土、模架体系系等材料用量量的自动统计计，在导入清清单计价数据据后，进行两两算对比分析析。四是基于BIM的质量安全全控制通过在现场摆放放触摸屏，将将重要的施工工项目进行动动态样板展示示，提高技术术交底的质量量，指导实时时施工；现场场施工、质量量、安全员通通过手机移动动端将问题具具体内容及发发生位置信息息以图片、语语音、文字等等形式直接记记录并上传至至云端，以协协同的方式来来沟通解决施施工中的各类类问题；重点点部位采用非非接触式实测测实量的三维维激光扫描技技术，对选定定的部位进行行扫描，生成成点云模型，与BIM模型进行对比与校核，对施工中的偏差作出及时的修订与调整，保证建筑实体与BIM模型的统一；通过标识BIM模型中的危险部位和危险源，建立起基于族技术的危险防护体系，借助仿真动画进行第三人漫游，论证安全防护部署的可靠性，确保项目处处安全。五是基于BIMM的模拟建造造。如施工场场地布置、工工程动态展示示、大体积混混凝土浇筑、设设备安装模拟拟仿真、模板板、脚手架、高高支模BIM辅助工艺展展示、砌体工工程深化、预预留孔洞校核核、管线碰撞撞综合等。六是基