裝配式建筑智能建造全過程管理分析

趙思棟

（甘肅省集成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，裝配式建筑工程項(xiàng)目受到了更多的關(guān)注，要結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況落實(shí)全過程管理機(jī)制，提高綜合管理效能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)可控化管理目標(biāo)。

1 裝配式建筑智能建造全過程管理整體框架

在裝配式建筑智能建造全過程管理體系中，要將精益價(jià)值鏈作為核心，配合使用BIM 技術(shù)、二維碼技術(shù)、CAM 技術(shù)等，更好地建立完整的全過程控制體系。如圖1 所示。

圖1 全過程管理模式

（1）打造大容量數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)模式，配合大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和反饋技術(shù)落實(shí)具體工作內(nèi)容。并配合多源異構(gòu)信息共享機(jī)制和交換模式，保證信息化平臺(tái)多源管理的可控性。

（2）要基于全過程管理要求，基于綜合管理的要求，將一體化設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)吊裝以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等環(huán)節(jié)整合在一起，更好地維持應(yīng)用控制的規(guī)范性。①構(gòu)件生產(chǎn)，構(gòu)件生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用管理環(huán)節(jié)，配合使用CAM 智能化加工，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)模式完成作業(yè)，就能打造可控化處理體系，并配合可追溯性質(zhì)量控制方案維持整體安全性。②一體化設(shè)計(jì)，處理預(yù)制構(gòu)件庫(kù)，在實(shí)際工作內(nèi)容中，多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、裝配件構(gòu)件智能拆分、自動(dòng)成圖計(jì)算工程量等環(huán)節(jié)可并行處理。③現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)，主要包括構(gòu)件預(yù)拼裝、構(gòu)件質(zhì)量管理、進(jìn)度成本管理等。④運(yùn)營(yíng)維護(hù)，完成能源監(jiān)控、設(shè)備管理維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理維護(hù)、垂直交通管理維護(hù)等工作。

綜上所述，在搭建可控化管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，配合裝配式智能建造全過程管理要求，維持?jǐn)?shù)據(jù)的管理效果，并且在數(shù)據(jù)積累到一定數(shù)量后完成數(shù)據(jù)挖掘，保證多項(xiàng)目成本、工期以及生產(chǎn)管理信息的分析匯總更加及時(shí)，從而促進(jìn)裝配式建筑工程項(xiàng)目精益建造和精細(xì)化管理順利開展。

2 裝配式建筑智能建造全過程管理模式

2.1 基于BIM 一體化設(shè)計(jì)管理模式

在裝配式施工作業(yè)環(huán)節(jié)中，為更好地滿足工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，要落實(shí)建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電管線以及內(nèi)部裝置等系統(tǒng)集成工作，配合BIM 技術(shù)就能建立更加可控的處理機(jī)制，確保能充分發(fā)揮BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)作用，為協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)工作的落實(shí)和開展予以保障。第一，方案設(shè)計(jì)，在提出裝配式施工項(xiàng)目整體作業(yè)方案的基礎(chǔ)上，落實(shí)基本應(yīng)用管理機(jī)制，并初步估算裝配率，從而確保施工作業(yè)部門能嚴(yán)格按照規(guī)范要求開展后續(xù)工作。第二，協(xié)同設(shè)計(jì)，主要是結(jié)合實(shí)際情況建立相應(yīng)的專業(yè)化模型，并綜合不同模型內(nèi)容的同時(shí)完成自動(dòng)碰撞檢查。第三，施工圖設(shè)計(jì)，主要是進(jìn)行構(gòu)件的智能化拆分，配合自動(dòng)統(tǒng)計(jì)預(yù)制率的方式，就能在綜合分析相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上更好地出具裝配式建筑相關(guān)計(jì)算分析書。第四，深化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容深化、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)深化，應(yīng)用BIM 技術(shù)完成碰撞分析環(huán)節(jié)，減少隱患問題，形成加工詳解設(shè)計(jì)圖。

2.2 基于BIM+CAM 構(gòu)件智能化生產(chǎn)管理模式

第一，建立信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，匯總生產(chǎn)信息和管理信息，作業(yè)環(huán)節(jié)中優(yōu)化執(zhí)行力，確保信息化控制模式符合要求，完善加工管理，保證生產(chǎn)計(jì)劃控制環(huán)節(jié)合理有效，發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，滿足綜合化發(fā)展的具體需求，并為階段性信息化管理統(tǒng)籌控制工作全面落實(shí)予以保障。如圖2 所示。第二，打造構(gòu)件CAM 智能加工生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)落實(shí)的基礎(chǔ)上，要結(jié)合深化設(shè)計(jì)處理要求，在建構(gòu)BIM 模型的同時(shí)，維持?jǐn)?shù)據(jù)和構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)控制平衡，突破傳統(tǒng)模型和工廠生產(chǎn)線運(yùn)行的瓶頸問題，最大程度上維持智能化加工和自動(dòng)化生產(chǎn)工作的效果。另外，要將數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)和工廠CAM 中央控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理，使用PKPM 裝配式智慧工廠管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能化管理，滿足數(shù)字化加工設(shè)備應(yīng)用需求。第三，基于“互聯(lián)網(wǎng)+北斗跟蹤技術(shù)”，能對(duì)構(gòu)件進(jìn)行全過程運(yùn)輸管理控制工作，將預(yù)制構(gòu)件二維碼和運(yùn)輸車輛內(nèi)置RFID 卡的處理方式，就能及時(shí)建立智能化運(yùn)輸管理全過程跟蹤模式，及時(shí)了解相應(yīng)參數(shù)信息。首先，構(gòu)件出廠關(guān)聯(lián)車輛和預(yù)制構(gòu)件信息，配合手持PDA 端進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的匯總，并及時(shí)完成運(yùn)輸車輛的掃描識(shí)別，更好地關(guān)聯(lián)車輛以及預(yù)制構(gòu)件的具體信息，完成出廠等級(jí)工作。其次，要在運(yùn)輸過程中將RFID 直接植入運(yùn)輸車輛內(nèi)，配合使用北斗系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸路徑的實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理，滿足綜合可控化發(fā)展的具體需求，合理安排相應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容，維持整體運(yùn)輸工作的質(zhì)量效果，也能減少運(yùn)輸成本，實(shí)現(xiàn)全過程管理的目標(biāo)。

圖2 裝配式構(gòu)件信息生產(chǎn)管理系統(tǒng)示意圖

2.3 基于BIM+移動(dòng)技術(shù)的信息化吊裝管理

一方面，借助BIM 技術(shù)可視化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，就能打造三維可視化模型，利用施工場(chǎng)地布置、吊裝方案以及可視化技術(shù)交底等工作共同維系整體工藝的科學(xué)性。比如，在施工場(chǎng)地布置環(huán)節(jié)中，利用BIM 軟件，就能對(duì)裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)、臨時(shí)性設(shè)施、大型設(shè)備以及預(yù)制構(gòu)件堆放區(qū)域的管理，共同維持可視化控制效果。另一方面，利用構(gòu)件質(zhì)量管理模式，在檢查階段著重完成BIM 技術(shù)和移動(dòng)技術(shù)的分析控制，利用手持終端設(shè)備就能完成設(shè)計(jì)模型的評(píng)估，在完成具體施工作業(yè)情況對(duì)比后就能實(shí)現(xiàn)快速查驗(yàn)和管理，為更好地維持質(zhì)量檢查。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制等工作提供保障。除此之外，進(jìn)度管理、成本管理工作也能逐步落實(shí)，結(jié)合具體計(jì)劃內(nèi)容，維持可控化應(yīng)用管理，搭載可視化4D/5D 模型，完成數(shù)據(jù)對(duì)接處理工作，更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性精細(xì)化管控目標(biāo)。

2.4 基于BIM+物聯(lián)網(wǎng)智能運(yùn)維管理模式

結(jié)合運(yùn)維管理要求，在應(yīng)用BIM+的過程中，就要整合三維定位處理模式，及時(shí)分析周邊環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)系統(tǒng)，有效建立感知力控制模式，更好地實(shí)現(xiàn)多元管理。第一，建立空間定位管理，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)+BIM 技術(shù)要求，按照設(shè)備安全管理需求落實(shí)相應(yīng)工作，配合空間定位以及信息查詢等工作更好地建立統(tǒng)籌管理模式。在協(xié)同管理模型中主要包括安防監(jiān)控管理、視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入管理等內(nèi)容，利用消防安全管理等工作板塊，就能及時(shí)進(jìn)行信息綜合監(jiān)督。第二，建立設(shè)備維護(hù)管理，主要是結(jié)合施工作業(yè)的過程，及時(shí)實(shí)現(xiàn)BIM 模型非幾何信息圖形的匯總，配合相應(yīng)作業(yè)內(nèi)容利用運(yùn)維管理平臺(tái)及時(shí)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的補(bǔ)足，確保能選取適當(dāng)?shù)膮?shù)打造更加全面的應(yīng)用模型，匯總設(shè)備BIM 模型參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)以及設(shè)備維修管理信息等，確保后續(xù)工作效率和信息完整度都能貼合實(shí)際要求。第三，建立能耗管理，隨著環(huán)保行業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑智能建造管理體系也要關(guān)注環(huán)保價(jià)值，因此，結(jié)合BIM+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)能耗的實(shí)時(shí)性分析管理，借助三維形式對(duì)空調(diào)通風(fēng)、消防排煙、廚房排煙等基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行綜合管理，為后續(xù)運(yùn)維管控工作的順利落實(shí)提供保障。

綜上所述，裝配式建筑智能建造全過程管理控制體系中，要從整體設(shè)計(jì)理念和信息化應(yīng)用要求入手，匯總相關(guān)數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，確保一體化設(shè)計(jì)管理以及智能化生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)緊密銜接，實(shí)現(xiàn)綜合管控的目標(biāo)，并為多元化智能運(yùn)維監(jiān)督控制工作的落實(shí)予以支持。

3 裝配式建筑智能建造全過程管理建議

結(jié)合裝配式建筑智能建造全過程管理的要求，在實(shí)際工作落實(shí)過程中要整合具體作業(yè)內(nèi)容，建立相應(yīng)的控制模式，確保管理過程、管理細(xì)節(jié)等都能符合標(biāo)準(zhǔn)，共同促進(jìn)管理工作的順利開展。

3.1 落實(shí)集成化體系

第一，在管理體系中要將標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫(kù)的處理作為關(guān)鍵，在強(qiáng)化裝配式建筑研究水平的同時(shí)，利用頂層設(shè)計(jì)處理模式更好地完善相應(yīng)工作，并且編制統(tǒng)一國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效實(shí)現(xiàn)構(gòu)件模數(shù)可控化處理目標(biāo)，打造預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化體系，最大程度上維護(hù)行業(yè)多元化管理目標(biāo)，并為通用化發(fā)展提供支持。與此同時(shí)，在建立標(biāo)準(zhǔn)化體系的同時(shí)，要依據(jù)裝配式建筑工程項(xiàng)目的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，確保能整合建筑特點(diǎn)和構(gòu)件目錄，實(shí)現(xiàn)配套體系多元化管理的目標(biāo)，真正意義上符合智能建造要求。第二，貼合個(gè)性化需求，建立定制規(guī)劃，確保價(jià)值鏈能發(fā)揮實(shí)際作用，將客戶的實(shí)際需求作為出發(fā)點(diǎn)，保證上游、下游并行管控規(guī)范。只有提升具體問題處理水平，才能符合精益化管理的具體需求。與此同時(shí)，要將業(yè)主的個(gè)性化需求和建筑特點(diǎn)予以融合，在完成市場(chǎng)調(diào)研以及信息采集工作后，配合虛擬建造的可視化模型，就能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌信息評(píng)估和產(chǎn)品分析，更好地評(píng)估市場(chǎng)環(huán)境，從而為裝配式建筑技術(shù)改良和創(chuàng)新予以支持。

3.2 整合實(shí)際資源

為更好地推動(dòng)裝配式建筑智能建造全過程進(jìn)程，就要積極整合資源信息，在系統(tǒng)分析市場(chǎng)因素的同時(shí)，更好地發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為市場(chǎng)綜合管理提供保障。一方面，要完善資源配置模式，按照設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)輸以及裝配運(yùn)維的流程，更好地搭建完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，并且在配套設(shè)施修建的同時(shí)，減少資源消耗和資本輸出，利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)共享、重組、更換配置等工作目標(biāo)，滿足綜合可控標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，利用市場(chǎng)化優(yōu)勢(shì)最大程度上解決成本過高的問題。另一方面，積極擴(kuò)大需求，更好地提升產(chǎn)能水平，利用擴(kuò)大裝配式建筑需求的方式，就能提高大規(guī)模產(chǎn)業(yè)運(yùn)行效能，更好地貼合建筑功能需求，為提升勞動(dòng)作業(yè)效率創(chuàng)設(shè)良好的技術(shù)平臺(tái)。并且，要充分踐行地方政府綠色發(fā)展的基本原則，實(shí)現(xiàn)因地制宜、便捷靈活的裝配式建筑應(yīng)用控制目標(biāo)。除此之外，要采取分步實(shí)施的方案，整合具體的施工作業(yè)要求和管控內(nèi)容，建立完整的應(yīng)用控制體系，實(shí)現(xiàn)綜合化管理目標(biāo)，并一定程度上結(jié)合政府相關(guān)政策優(yōu)勢(shì)，逐步推進(jìn)商業(yè)化建筑推廣拓展進(jìn)程，符合規(guī)模化發(fā)展和裝配率要求。

3.3 培養(yǎng)專業(yè)人才

為更好地推進(jìn)裝配式建筑智能建造全過程管理工作進(jìn)程，也要提高創(chuàng)新思想，要積極培養(yǎng)人才隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)綜合化發(fā)展目標(biāo)。一方面，要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地，融合實(shí)訓(xùn)資源的同時(shí)，積極落實(shí)線上線下并行服務(wù)機(jī)制，針對(duì)裝配式建筑教育建設(shè)工作予以優(yōu)化，從而落實(shí)綜合化人才管理模式，提高階段性管理水平，也為行業(yè)綜合化發(fā)展提供保障。另一方面，要建立“互聯(lián)網(wǎng)+教育”平臺(tái)應(yīng)用體系，配合產(chǎn)業(yè)鏈人才服務(wù)模式，配合使用建筑類云平臺(tái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，更好地推動(dòng)理論聯(lián)系實(shí)踐的管理進(jìn)程，保證資源監(jiān)督管理控制環(huán)節(jié)最優(yōu)化，為進(jìn)一步滿足全過程質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)提供支持。

4 結(jié)束語

總而言之，裝配式建筑智能建造全過程管理工作具有重要的意義，要結(jié)合管理標(biāo)準(zhǔn)和控制要求，整合BIM 技術(shù)內(nèi)容，維持資源管理控制的合理性，實(shí)現(xiàn)綜合化管理目標(biāo)，從人才培養(yǎng)、資源整合、集成化管理體系建立等方面落實(shí)具體工作，為裝配式建筑工程項(xiàng)目可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。