建筑工程管理在智慧装配式工厂 创新运用研究

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年第4月4卷10期   作者:梅雪
[导读] 作为我国经济发展的重要支柱,建筑业为人民日益增长
        梅雪
        安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥230088
        摘要:作为我国经济发展的重要支柱,建筑业为人民日益增长的美好生活需要做出了巨大贡献。以安徽省为例,2019年、2020年建筑业总产值分别为8503.3亿元、9365.1亿元,同比增长8.0%、10.1%,创造的建筑业增加值占国民经济的比重为10.5%、10.1%。然而随着时代的不断发展,建筑工程管理面临的问题也逐渐增多,极大地影响了建筑业向更高发展平台迈进。通过对建筑工程管理相关领域展开研究,分析存在的问题与运用价值,并作用于装配式建筑智慧装配式工厂内,可以丰富施工方法与管理策略。为我国建筑业发展贡献价值经验。
        关键词:建筑业;工程管理;装配式建筑;智慧工厂

        Research on the innovative application of engineering management
in intelligent assembly plant
        Abstract:As an important pillar industry of China's national economic development, the construction industry has made great contributions to the growing needs of the people for a better life.Taking Anhui Province as an example, the total output value of the construction industry in 2019 and 2020 was 850.33 billion yuan and 936.51 billion yuan respectively, with year-on-year growth of 8.0% and 10.1%, and the added value of the construction industry accounted for 10.5% and 10.1% of the national economy.However, with the continuous development of The Times, the problems exposed by the development of China's construction industry are gradually increasing, which greatly affects the construction industry to a higher development platform.Through the study of engineering management related fields, the analysis of the innovative application of prefabricated buildings and intelligent assembly factories can enrich the construction methods and management strategies.To contribute value experience to the development of China's construction industry.
        Key words: The construction industry; Project management; Prefabricated building; Wisdom factory
1 建筑工程管理概述
         建筑业在创造价值的同时为国民经济发展做出了巨大贡献。刚刚过去的2020年,面对严峻复杂的国内外环境冲击,我国全社会建筑业总产值达到263947亿元[1],与去年相比增长了6.24%[2]。建筑业中的工程管理是是解决建筑业面临问题的重要管理手段,分析来看,我国建筑工程管理具有如下特征:
         (1)管理方众多带来的管控复杂程度高。一个工程项目所牵扯到的管理方众多,各管理方的关系错综复杂,可谓牵一发动全身。工程项目也因此受到多方管控所造成的复杂性问题,管控复杂程度高。无论哪个环节出现问题,都会对全局产生影响。
         (2)管理因素复杂带来的资金材料压力大。工程项目动辄数年,管理因素的复杂性造成项目管理者难以对项目资金材料有效管控。越是到项目后期,越可能出现施工成本增加与项目资金缺乏的现象,导致项目的项目资金材料等失去控制,最终导致建筑工程管理目标无法实现。
         (3)新技术转化利用率较低。随着各项智能建造新技术的推广运用,无疑给我国建设项目的工程管理水平带来了极大的提升。但是受限于建筑业管理水平的现状,新技术成功运用的案例依然较少。也正因为此研究智慧装配式工厂,将新技术新理念创新运用于建筑工程管理具有实际价值。
2 装配式建筑与智慧装配式工厂
         装配式建筑是近年来我国数字建造领域着重突出的重点方向。伴随着信息技术飞速发展,建筑工程管理向“数字化”转型极为重要。通过推广装配式建筑,可以在工程建造中的应用助力提升工程项目管理的智能建造、智慧建造水平,有效实现科技节能环保目标,响应国家“碳中和”、“碳达峰”战略布局。
         智慧装配式工厂从过去传统的粗放式建筑管理模式转变为全产业链精细化的设计研发生产装配模式,提高建筑质量,压缩了施工工期,同时杜绝施工现场造成的粉尘、噪声污染,减少施工现场污水和固体废弃物排放,智慧装配式工厂将整合农民工进厂上班,从传统建筑农民工转变为具有专业技术的装配式产业技术工人。研究显示,装配式建筑比传统建筑节能70%、节水率达80%、节地20%、节材20%、节时70%左右[3],深刻影响和改变建筑行业的未来。通过对建筑工程管理展开研究,分析未来装配式建筑的发展趋势,可以将智慧装配式工厂未来发展归纳为三点:管理精细化、设备智能化、效果最优化。
         (1)管理精细化。管理精细化主要是指在智慧装配式工厂内将管理对象精细到每一个装配式构配件与每一道工序流程。通过管理的精细化摒弃以往建筑业粗放作风,真正做到精益建造,提升建筑工程管理水平。智慧装配式工厂产品的生产可以借鉴工业产品生产的材料表,如同制造工业产品一般根据材料表现场将生产出来的建筑构配件进行组装。
         (2)设备智能化。在智慧装配式工厂的管理过程中,主要通过智慧建造运用智能设备减少人力需求,降低人工成本。利用大数据、物联网、云计算等当代先进技术打通数据之间的数据鸿沟。依托智能管理平台,智慧装配式工厂的管理者可以利用实时监控、BIM技术、虚拟现实等技术实现对整个智慧装配式工厂项目的实时掌控,了解生产进度,合理安排建筑供应链上下游对接。从而达到利用设备的智能化实现管理智能化的目的。
         (4)效果最优化。在智慧装配式工厂中通过优化作业流程,对生产排班计划、构配件生产进行优化,简单来说就是运用最优化的设计方案、最优化的生产流程,利用新技术将智慧装配式工厂内各项设备相连接,从各种不同的角度获取管理点的相关数据,及时汲取厂区内所有资讯,实现生产过程的可视化,达到效果的最优化。
3 创新运用典型案例介绍
         装配式建筑的所需各种构配件的供应离不开智慧装配式工厂。伴随着物联网、大数据等技术的不断发展智慧装配式工厂的创新运用也产生了翻天覆地的变化,主要表现为智能化与信息化程度越来越高。在装配式建筑的智慧装配式工厂生产环节通过依托大数据管理平台,以信息为支撑覆盖工程项目管理全生命周期、按照物资运输业务逻辑,打通数据之间的数据鸿沟。利用大数据、物联网、云计算新技术可以把装配式建筑所需的智慧装配式工厂内所有设备按约定的协议,进行信息交互和通信,实时掌握了解智能装配式工厂内各类建筑产品的生产状况。

图1. 智慧装配式工厂简图
         以省内某大型装配式智慧工厂为例,该智慧工厂占地约130 亩,总建筑面积近9万平方。工厂可实现年产各类预制构件20万立方,年产值约4亿元。 产品涵盖外墙板、内墙板、叠合板、楼梯、阳台、空调板、电表箱、消防箱、道路板、场地板、路侧石、中央隔离带、地铁管片、管廊、箱涵等房建、市政、轨道交通领域,并可进行钢筋网片和桁架钢筋配送等。在把握合肥市场的同时,工厂产品可辐射150公里范围的周边市场。

图2. 智慧装配式工厂厂区监控图
         该智慧工厂的整体建设规模级与先进程度均处于国内领先水平。通过构建一体化的装配式智慧工厂,可以实时了解工厂的生产任务、实时进度情况、台座使用情况、工序对比情况。利用智慧工厂信息化管理软件,可以实现构件生产全过程动态管控,在装配式智慧工厂内,从项目需求计划到生产再到发货等各个维度对构件进行统计并形成数据报表进行分析并生成构件二维码,可供实时查询。同时利用手机APP端可对构件唯一对应的二维码进行信息查询、过程质检、成品检查、物流出货、项目验收安装等功能。智慧工厂内的信息化系统横向集设计、生产、采购、施工于一体,并融合设备、经营、成本和仓储管理,纵向从材料采购商,到生产班组各岗位人员,再到项目验收安装我们都可以实时监控。确保每块预制构件均可追根溯源。

图3. 智慧工厂信息化管理平台简图
         在智慧装配式工厂内,一个工程项目的开始时间、结束时间、生产情况都能清晰展示,便于项目管理者实时了解生产进度,合理安排建筑供应链上下游对接,从而使生产环节各项事宜得到保证。与传统的现浇施工方法相比,利用装配式工厂生产的预制件进行施工可以有效减少施工现场的粉尘和噪声污染,同时降低施工现场的废弃物排放,达到节约资源的目的。
4 结语
         总而言之,建筑业的快速发展使得行业市场竞争越来越激烈。随着我国建筑业的发展,智慧装配式工厂是未来重要的研究方向,通过对工程管理展开研究,分析未来装配式建筑的发展趋势,可以提升我国建筑业管理水平,促进建筑业长期稳定健康发展。

参考文献:
[1]安徽省统计局.安徽统计年鉴.[EB/OL]. [2021-04-10]. http://tjj.ah.gov.cn.
[2]国家统计局.中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计公报.(2021)[Z].北京:国家统计局,2021.
[3]李丽红, 耿博慧, 齐宝库,等. 装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比与实证研究[J]. 建筑经济, 2013(9):102-105.
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