基于施工單元數字孿生體的水泥工程建造可視化管理研究

夏 毅，陳作炳,包卿希，臧治年，毛 婭

(1.武漢理工大學 機電工程學院，湖北 武漢 4300070；2.蘇州中材建設有限公司，江蘇 昆山 215300)

水泥生產工藝過程可歸納為“兩磨一燒”，生產線包括原料配料、原料粉磨、生料均化、燒成系統、熟料儲存輸送、水泥粉磨、水泥包裝發送等。水泥工程建造中，工程構筑物結構形式多樣，不同的設備安裝采用的施工技術和規范各不相同，施工中需要使用大量的大型工程設備。由于工程構筑物排布密集、施工作業面小，工種交錯，交叉施工現象較多，因此需要進行細致的施工組織。數字孿生是以數字化方式創建物理實體的虛擬實體，借助歷史數據、實時數據以及算法模型等，模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程的技術手段[1-3]。將數字孿生技術應用到水泥工程建造過程中，實現施工過程可視化動態管理，有助于加快建設速度、降低生產成本、提高施工質量，提高工地現場的生產效率、管理效率和決策能力，實現精細化、智能化管理。

1 水泥工程層級分解

依據水泥工程施工操作規范，基于WBS(work breakdown structure)工作分解結構的思想，歸納和定義施工項目的整體工作范圍，采用分層的結構模式，對每層不同的施工等級進行詳細定義，通過層級關系展示整個項目工程從大到小的解析過程。對水泥工程進行層級分解，形成水泥工程多層次框架結構，如圖1所示。

圖1 水泥工程層級分解框架圖

在圖1所示的框架結構中，施工作業是項目施工的最小單元，是水泥工程層級分解中的最底層級。……