探索建立裝配式建筑構(gòu)件信息化管理平臺

佘佳琤

【摘要】在全國范圍大力推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的背景下，裝配式產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)經(jīng)歷了井噴式的發(fā)展階段，期間也暴露出諸如產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)對行業(yè)政策、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)解讀不深刻，把握不準(zhǔn)確;生產(chǎn)企業(yè)管理體系不完善、管理標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位;產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)信息溝通不通暢，操作流程不規(guī)范;質(zhì)量追溯難度大;監(jiān)管層決策缺乏有力的數(shù)據(jù)支撐等問題。有必要通過信息化手段對行業(yè)進(jìn)行全過程監(jiān)管，建立并推廣裝配式構(gòu)件信息化管理平臺有助于裝配式產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲆?guī)范化。

【關(guān)鍵詞】裝配式;管理平臺

預(yù)制構(gòu)件信息化平臺的建立，是通過基于行業(yè)政策、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的梳理、總結(jié)，將產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)項(xiàng)目實(shí)施流程從底層邏輯上進(jìn)行規(guī)范化和信息化。其緊密圍繞項(xiàng)目準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、交付、施工、竣工驗(yàn)收六大環(huán)節(jié)設(shè)置信息管理節(jié)點(diǎn)，并依托芯片或二維碼技術(shù)、BIM技術(shù)等信息化手段，實(shí)時(shí)抓取核心數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)產(chǎn)品構(gòu)件庫及編碼規(guī)則，加強(qiáng)對行業(yè)政策標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識，規(guī)范相關(guān)管理制度和流程，督促企業(yè)精細(xì)化質(zhì)量管理，有效串聯(lián)并共享上下游關(guān)聯(lián)企業(yè)間信息，同時(shí)借助信息的匯總與管理，也為質(zhì)量追溯、評估決策提供支撐。

在宏觀層面及從行業(yè)全周期來分析，由于信息化協(xié)調(diào)、規(guī)范化操作帶來的效率提升和質(zhì)量穩(wěn)定，也將有助于產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)降低整體運(yùn)營成本，提升社會效益。

1、基于信息化技術(shù)建立預(yù)制構(gòu)件管理平臺

預(yù)制構(gòu)件信息化管理平臺的推廣應(yīng)用，有利于強(qiáng)化監(jiān)管能力，為各級主管部門與企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支撐，提高企業(yè)經(jīng)營管理效率、降低成本，提升裝配式建筑工程質(zhì)量安全水平，有利于解決當(dāng)前裝配式建筑行業(yè)信息不對稱、信息孤島和政府監(jiān)管難度大等障礙，促進(jìn)裝配式建筑健康可持續(xù)發(fā)展。

在設(shè)計(jì)中，采用BIM技術(shù)通過建立各專業(yè)模型對裝配式建筑結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，減小裝配式建筑在施工階段容易出現(xiàn)的裝配偏差問題，降低裝配式建筑的設(shè)計(jì)誤差;同時(shí)BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的開放與共享，有利于豐富裝配式建筑戶型規(guī)格，實(shí)現(xiàn)裝配式預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì);裝配式建筑設(shè)計(jì)中，由于需要對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行各類預(yù)埋和預(yù)留的設(shè)計(jì)，提高了裝配式建筑設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，有助于進(jìn)一步推進(jìn)BIM審圖。

在生產(chǎn)中，可采用BIM生成機(jī)床語言文件（如NC文件等），進(jìn)行數(shù)字制造，實(shí)現(xiàn)無紙化制造。

在施工中，裝配式建筑在施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、成本管理等全方面管理，管理人員在全過程中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化施工方案和順序、合理安排資源供應(yīng)、優(yōu)化現(xiàn)金流，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度計(jì)劃、成本等的動態(tài)管理。

在運(yùn)維管理中，借助BIM技術(shù)可以快速定位構(gòu)件的位置，獲得構(gòu)件及其它相關(guān)信息，信息獲取快且清晰可見。

2、平衡“放管服”與市場活動監(jiān)管

在推進(jìn)“放管服”改革中，除了大力簡政放權(quán)外，另一個(gè)反復(fù)提及的就是“優(yōu)化服務(wù)”。近年來各級政府和部門大力簡化審批程序，創(chuàng)新服務(wù)方式。通過大力推行的清單管理，從審批清單到權(quán)力清單、責(zé)任清單、負(fù)面清單，再到公共服務(wù)清單、職業(yè)資格清單、中介服務(wù)清單、各類行政事業(yè)性收費(fèi)清單等，為推進(jìn)改革提供了支撐和保障。

上述政府服務(wù)方式、服務(wù)舉措及其質(zhì)量的大幅度提升，為企業(yè)加快進(jìn)入市場創(chuàng)造了良好的政府管理環(huán)境，預(yù)制構(gòu)件企業(yè)的發(fā)展迅速。但這一系列舉措的著重點(diǎn)都在圍繞市場的準(zhǔn)入展開，缺少針對市場活動過程的服務(wù)和支持，尚未形成銜接放權(quán)、監(jiān)管和服務(wù)一體化的制度設(shè)計(jì)。其中對于監(jiān)管和服務(wù)的銜接認(rèn)識尤為不足，缺乏對市場活動監(jiān)管與優(yōu)化服務(wù)關(guān)系的深入思考。監(jiān)管方式方法基本上單純以管理為重點(diǎn)，包括降稅減負(fù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”政務(wù)服務(wù)、信用體系等方式仍遠(yuǎn)未滿足市場所需要的服務(wù)要求。

因此在實(shí)現(xiàn)市場監(jiān)管的同時(shí)，需做好預(yù)制構(gòu)件管理中“放管服”的平衡工作，需加強(qiáng)市場監(jiān)管、嚴(yán)罰違法違規(guī)行為、驅(qū)逐不良企業(yè)，需要認(rèn)識到政府的監(jiān)管行為不僅僅是針對監(jiān)管對象，更是為打造良好的市場秩序和健康的市場環(huán)境而服務(wù)，需在監(jiān)管機(jī)制的設(shè)計(jì)上既要針對具體對象具體行為，更需要充分融入服務(wù)整個(gè)市場環(huán)境的要求，形成市場監(jiān)管與優(yōu)化服務(wù)的有機(jī)銜接。

此外，支持行業(yè)協(xié)會進(jìn)一步發(fā)揮作用。尤其要在行業(yè)自律、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)工人培訓(xùn)、誠信體系建設(shè)等方面取得實(shí)際突破，促進(jìn)行業(yè)健康良性發(fā)展。

3、保證數(shù)據(jù)安全及未來開發(fā)需要

預(yù)制構(gòu)件管理平臺涉及互聯(lián)網(wǎng)和云儲存，需加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全管理，防止重要信息的泄漏。對不同功能，根據(jù)用戶分類設(shè)置權(quán)限，對重要信息，還需進(jìn)行加密操作，并記錄登入時(shí)間、時(shí)長等信息。

當(dāng)采用BIM技術(shù)時(shí)，還需考慮BIM模型使用的軟件、模型存放的位置的安全性，盡可能使用國內(nèi)自主研發(fā)的平臺。對于審圖BIM模型的備案，只需傳輸加密壓縮后的輕量化模型，無需源模型，保證數(shù)據(jù)安全。

對需從建材監(jiān)管信息系統(tǒng)、全國裝配式建筑產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)平臺等其它平臺對接導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，要做好充分溝通，對需要輸出的數(shù)據(jù)，預(yù)留開發(fā)端口。一些前期不考慮開發(fā)的功能，也需預(yù)留端口，應(yīng)對將來的需求。

對產(chǎn)能情況、項(xiàng)目完成情況等數(shù)據(jù)，除在線數(shù)據(jù)、圖表查看外，需可進(jìn)行多種常用格式數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，以便后續(xù)的處理分析。

4、簡化操作流程關(guān)注關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

對于信息化管理系統(tǒng)，操作過程較為繁瑣，當(dāng)節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，會大量增加掃碼錄入人員的工作量。建議著重對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行控制，如構(gòu)件開始生產(chǎn)、加工完成、合格情況、出廠時(shí)間、進(jìn)場時(shí)間、安裝完成等，增強(qiáng)操作便捷性。

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)牢固樹立“質(zhì)量是企業(yè)生存之本” 的理念。堅(jiān)持以質(zhì)量第一為價(jià)值導(dǎo)向，堅(jiān)持以企業(yè)為質(zhì)量提升主體，要以更嚴(yán)的要求、更高的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)把預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)。

5、建立統(tǒng)一構(gòu)件編碼規(guī)則

目前裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的編碼規(guī)則尚未統(tǒng)一，一般由設(shè)計(jì)院自行規(guī)定，增加了整個(gè)構(gòu)件管理過程的工作復(fù)雜性。

《上海市裝配式混凝土建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》中已有預(yù)制構(gòu)件代號的表示方法，與國標(biāo)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)表示方法及示例》（15G107-1）有所差異。相比而言，國標(biāo)規(guī)范表示方法可以從構(gòu)件編號了解構(gòu)件的類型、構(gòu)件所處位置或者構(gòu)件的形式，但是編號類型多較為繁瑣;上海規(guī)范表示方法僅從構(gòu)件編號無法獲取構(gòu)件的位置或者形式，但是構(gòu)件編號少，簡潔明了。比如疊合樓板，國標(biāo)規(guī)范分為三種類型，疊合樓面板、疊合屋面板和疊合懸挑板分別有不同的編號，通過編號可以看出樓板的類型，而上海規(guī)范統(tǒng)一編為PCB，比較簡便。

考慮到預(yù)制構(gòu)件信息化管理平臺，是對構(gòu)件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、交付、施工和驗(yàn)收的全建造流程管理，為了數(shù)據(jù)傳遞和追溯的簡便和有效性，建議加快建立統(tǒng)一的編碼規(guī)則。

6、綜合考量二維碼和RFID芯片的使用

二維碼是用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的矩形方陣記錄數(shù)據(jù)符號信息的條碼技術(shù)，由一個(gè)二維碼矩陣圖形和一個(gè)二維碼號，以及下方的說明文字組成，通過專用讀碼設(shè)備或者智能手機(jī)，就能讀取二維碼中的大量信息。具有信息量大，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，識讀速度快，全方位識讀，成本低廉等優(yōu)勢。

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可在各種惡劣的環(huán)境下工作。RFID系統(tǒng)主要是由電子標(biāo)簽、天線、讀寫器、中間件和主機(jī)組成。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動發(fā)送某一頻率的信號;讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。其有較高的防偽性和信息控制等優(yōu)勢，從工作頻段來分基本可分為，低頻（125Khz～134Khz），高頻（13.56Mhz），超高頻（860MHz～928Mhz全球各標(biāo)準(zhǔn)不一），微波（2.45Ghz、5.8Ghz）。頻率越高，傳播距離越遠(yuǎn)，但是繞射或穿透能力較弱。

目前RFID技術(shù)的產(chǎn)品有三大類：無源RFID標(biāo)簽、半有源RFID標(biāo)簽、有源RFID標(biāo)簽。無源RFID標(biāo)簽沒有內(nèi)部供電電源。其內(nèi)部集成電路通過接收到的電磁波進(jìn)行驅(qū)動，這些電磁波是由RFID讀取器發(fā)出的。當(dāng)標(biāo)簽接收到足夠強(qiáng)度的訊號時(shí)，可以向讀取器發(fā)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包括ID號（全球唯一標(biāo)示ID），還可以包括預(yù)先存在于標(biāo)簽EEPROM中的數(shù)據(jù)。由于無源RFID標(biāo)簽具有價(jià)格低廉，體積小巧，無需電源的優(yōu)點(diǎn)。市場RFID標(biāo)簽主要是被動式的。

半有源RFID標(biāo)簽，通過設(shè)置一個(gè)小型電源，驅(qū)動標(biāo)簽IC，負(fù)責(zé)接收電磁波。天線則單獨(dú)作為回傳信號之用。比起被動式，半主動式有更快的反應(yīng)速度，更好的效率。

有源RFID標(biāo)簽本身具有內(nèi)部電源供應(yīng)器，用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對外的訊號。一般來說，主動式標(biāo)簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。

結(jié)合行業(yè)特征以及從項(xiàng)目實(shí)踐來看，二維碼因其成本低廉，可由構(gòu)件生產(chǎn)單位、施工單位自行打印黏貼等特征，受到相關(guān)單位的認(rèn)可。但是二維碼缺陷也較為明顯：一方面其容易在過程中脫落或損毀，特別是考慮施工進(jìn)度的不確定性，導(dǎo)致構(gòu)件在堆場內(nèi)長時(shí)間堆放，期間極易發(fā)生二維碼破損，造成無法讀取，給過程中信息傳遞帶來困難。另一方面項(xiàng)目在交付驗(yàn)收后，因業(yè)主裝修等需求，二維碼標(biāo)簽一般不能得到保留。此為后期運(yùn)維階段信息追溯帶來較大困難。相比較而言，RFID標(biāo)簽可通過無源、有源間選擇，來控制應(yīng)用成本（通常無源RFID標(biāo)簽最為便宜），并通過頻率有針對性的設(shè)置，來滿足預(yù)埋于混凝土構(gòu)件內(nèi)的性能要求。結(jié)合其自身所具備抗污染能力和耐久性好的優(yōu)勢，除滿足過程中信息承載傳遞要求外，亦可為運(yùn)維階段的信息追溯和項(xiàng)目全生命周期管理提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]《上海市裝配式建筑2016-2020年發(fā)展規(guī)劃》

[2]《RFID原理及應(yīng)用試驗(yàn)報(bào)告》