基于业务互联的施工企业数字化转型升级研究

基于业务互联的施工企业数字化转型升级研究

随着中国经济进入新水平，建设项目的建设成本、质量和速度都有了更高的要求。施工企业对项目管理的需求是将现场管理的过程数字化，需全面推进施工技术的进步，在技术转型过程中积极走可持续发展路线，更新管理理念、创新技术，共同发展。1钢网架屋面结构柳州高级中学柳南校区1号体育馆及11号报告厅项目，结构形式为框架结构、钢网架屋面。由于项目工期紧，定位高，暖通工程与吸音吊顶及钢网架屋面工程位置关系上相互制约，空间结构复杂，而传统管理模式无法满足施工需求，需应用BIM技术解决施工难点。2传统火炬常见的产(1）项目钢网架屋面下设置阶梯型吸音吊顶，吊顶上部有限空间需完成暖通工程及2座钢构检修面光桥的隐蔽安装，结构间碰撞较多。(2）报告厅声光系统为甲指分包项目，而设计阶段未选定设备型号，无法确定吊顶底部预留空间是否满足声线分布要求及安装空间要求。(3）项目专业分包协作内容多，工期紧，传统管理模式难以实现高效协同管理。(4）项目板块装饰材料使用量大，建安费占比较高，控制不当极易造成经济损失。3物流技术的应用3.1治理问题的构建项目应用过程中，依托数字项目平台、局域网工作集实现协同管理。项目组建了由专业技术人员组织架构合理的BIM团队（图1），编制了完善的建模、碰撞检测、进度管理、模型维护等应用制度。管理过程中，使用BIM5D数字项目平台，搭建建设、设计、施工、监理、专业分包队组单位协同办公系统。3.2路线模拟布置运用BIM技术进行循环用水、雨水收集利用系统的布置、策划；针对施工大型车辆进行路线模拟，采用永临结合方式进行道路设计；施工场地布置紧凑、合理，降低场内硬化面积，降低不可循环利用材料的用量。3.3项目实施过程管理(1）资料协同。将施工交底、项目图纸实现网络云端管理，及时更新文件并推送至移动端，确保现场管理人员及时接收、实时更新，并对各参见单位实现资料共享。同时将施工到竣工阶段全程资料录入Web端，方便运维阶段查阅检索工程资料，避免遗失，确保资料的完整性。(2）质量安全管理。质量安全问题巡检模块，由建设、监理、施工单位管理人员通过移动端进行隐患收集，通过APP拍照、记录、定位，并将问题推送至相关负责人，由整改负责人督促现场整改完毕再将整改部位拍照定位发送至审核人，审核人员确认后形成闭环流程，实现管理过程质量安全隐患的实时传递，及时发现及消除隐患。(3）生产进度管控。生产进度管控过程中，项目负责人通过Web端平台进行周计划任务布置，明确施工任务的计划工期、开始时间、完成时间及相关责任人，对施工任务进行指派。同时，通过移动端“周跟踪”模块，进行施工任务的临时调整及协调安排。项目管理人员及分包单位在施工完成后通过移动端平台拍摄现场关键部位图片，及时向BIM5D管理负责人及项目经理反馈施工任务完成情况。BIM5D管理负责人每周通过Web端“数字周报”模块形成云端生产进度报告，为建设单位、施工单位掌握实时进度情况提供参考，出现进度偏差时及时采取纠偏措施，并实现有据可依，快速查找问题所在。(4）构件跟踪。根据项目模拟施工安装方式、构件安装顺序，在钢结构构件进场时，进行分类及二维码标识，管理人员通过移动端对构件进行跟踪管理，实现按需取料，避免构件丢失造成工期延误及钢网架装配错误进行返工。同时，施工单位根据构件安装完成情况，在平台内向建设、设计、监理单位提交验收申请，组织参验各方及时进行隐蔽工程验收，加快项目建设速度。3.4虚拟生产模拟及安全模拟项目建设过程中，采取以下技术措施，进行辅助管理。(1）复杂工序模拟。通过对体育专用木地板铺装、钢网架屋面安装、暖通工程安装及交叉作业工序进行施工模拟，指导现场施工，协调专业分包单位有序施工。(2）质量管理样板引路。结合项目施工内容，针对关键控制项目，如体育专用木地板、槽木吸音墙、吸声吊顶及设备用房等部位，建立虚拟工艺样板，与实体样板相结合指导施工。(3）虚拟灾难事件及疏散模拟。通过VR技术虚拟施工现场物体打击、火灾等事件，增强管理及作业人员的安全意识，并通过Lumion、PathFinder软件进行疏散模拟，根据不同专业分包单位作业区域划分及作业人员数量，计算施工现场疏散路线、高峰人流量及疏散时间，确认安全专项方案编制合理性。(4）板块材料策划、提量。主体结构分部工程施工完成后，复核、分析现场结构实体与模型数据偏差，进行槽木吸音墙工程预排版，并提取相同尺寸、规格板块材料的工程量，依据原材料的切割后的尺寸、规格进行编号、组合，确定板块材料的切割、组合方式，形成报告厅工程槽木吸音板切割组合方案。同时，提取工程量，为采购部门提供依据。3.5安装高度不达标为提高施工管理的精细化水平，避免沟通不畅导致成本浪费、进度停滞等问题，可运用施工过程的可视化仿真表达，实现协同管理。BIM工程师通过模型发现并整理形成综合报告，并进行在线协同会议。报告内容如下。(1）原设计吊顶底部安装高度影响音响系统设备选型，现阶段无法决策将影响后续施工造成工期延误。(2）原设计吊顶与(6)-(7)轴之间安装高度为10.515m的面光桥发生碰撞（图2）。(3）原设计暖通空调图纸中排烟风管底部高程为20.404m，而钢网架屋盖压型钢板屋脊处高程为20.207m，安装高度不符合要求，且面光桥次龙骨设计间距为500mm，间距设计无法移动和修改，排烟风管的垂直立管与面光桥次龙骨间距未垂直对正，无法从面光桥次龙骨间距穿过，其安装高度与立管的位置需重新优化。针对综合报告提出的问题，进行了创新应用。3.5.1优化调整方案(1）项目部及BIM工程师完成全专业模型建立，输出综合报告后，将报告厅模型移交声光系统分包单位，由其进行扬声器模拟分析，并将分析报告、选型方案通过BIM5D平台进行共享，为吊顶安装高度调整提供建议。(2）运用FUZOR平台提供的协同功能，组织参建各方召开在线多专业协同会议。会议中，施工单位依托全专业模型，向参建各方进行吊顶下部预留音响设备安装空间的展示，并根据声光系统分包单位提供的选型方案中音响设备的安装空间需求，在虚拟场景中，局部快速调整吊顶安装高度，展示原设计吊顶与面光桥及音响设备的碰撞，以及初步设想的调整方案，依托概念图，为建设、设计单位决策提供参考。(3）在全专业模型中，展示防排烟系统碰撞，并进行调整方案的逐项解析，会同设计单位进行风量分配均衡性、新风系统入口及轴流风机安装位置、潜在隐患排除等内容的协商与确认。(4）协同会议召开后，BIM工程师汇总建设单位、设计单位初步意见，会同项目技术部门对暖通专业制订多个不同的优化调整方案，并建立比选方案模型。同时，利用Revit模型进行工程量提取及成本分析、对比，将方案模型及可对比配套分析数据资料作为图纸会审阶段备选方案，加快项目施工进度。(5）现场动态跟踪。设计单位完成变更图纸的移交之后，项目BIM工程师在解读变更图纸的同时，按照图纸再次进行模型调整，以确认变更图纸的合理性，明确施工关键控制节点。施工过程中，BIM工程师在依据变更图纸进行模型调整的基础上，发现耳光室顶部与钢网架下弦杆间净空为1.055m，该处排烟风管截面尺寸为1250mm×800mm，安装空间局促，需将此类节点大样进行深化出图，进行现场指导施工。完成图纸深化后，BIM团队对施工队组与管理人员进行三维交底并跟踪现场安装情况，安装施工完成后效果如图3所示。4基于bim的深化节点设计本项目BIM技术应用过程中，共发现物理碰撞1266处，提出并解决问题84处，组织多方在线协同会议3次，辅助设计变更图纸11张，Revit出具深化节点图8张，运用BIM5D高效地协同管理项目的施工建设，形成会议报告、解决方案27份。BIM技术的应用不仅提高了企业管理人员的技术水平，还根据施工及验收规范将应用过程标准化，项目建模、管理等严格按照企业标准进行，确保模型精度统一。同时加强了综合管线深化设计的意识，能够辅助图审与施工，为设计变更提供建议，为业主提供选择方案，并实现项目全流程动态跟踪管理。BIM技术的应用使工期缩短了25d，节省建造费用总额10.42万元。5数字化应用过程中的困难和问题本项目通过推行BIM技术落地应用，将施工管理过程实现数字化。数据协作的应用实现了建筑监测的分析和决策，施工异常事件可快速发现，预防事故发生，实现更高效、更精细化的项目管控，在缩短项目建设周期的同时，取得较好的经济效益。但企业在转型过程中对BIM技术的引进和应用仍旧存在阻碍因素，且阻碍因素大部分来自项目在实施过程中面临的实际性问题。在本项目数字化的应用过程中，仍然存在一些问题，亟须改进。(1）由于扣减、计算规则差异原因，模型提量与预结算实际工程量之间存在一定程度的差异，导致成本核