數(shù)字化在風(fēng)電工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究

朱春源

（中電投電力工程有限公司，上海200233）

0 引言

近幾年，我國(guó)風(fēng)電行業(yè)快速發(fā)展，截至2019年，新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)2 574萬(wàn)kW，累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)2.1億kW，占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)的10.4%。根據(jù)“2020中國(guó)電力規(guī)劃發(fā)展論壇”的數(shù)據(jù)信息，預(yù)計(jì)“十四五”期間風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)可達(dá)5.4億kW。當(dāng)前，國(guó)家正進(jìn)一步加快能源變革轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)煤電布局優(yōu)化，新增能源需求主要由清潔能源滿足。隨著風(fēng)電行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程技術(shù)及管理難度逐步提高，現(xiàn)有的項(xiàng)目管理方式已不能滿足大型項(xiàng)目管理對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度控制及安全管理的要求，因此工程建設(shè)管理企業(yè)正朝數(shù)字化、智能化方向迅速發(fā)展，數(shù)字化、智能化管理的重要性日益突顯。

本文以中電投工程公司承建的風(fēng)電工程總承包項(xiàng)目為例，研究數(shù)字化從項(xiàng)目施工組織策劃到移交生產(chǎn)階段在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，證明數(shù)字化在提高工程質(zhì)量、保障工程安全、推進(jìn)工程進(jìn)度、節(jié)約資源、提高管理水平方面的效果。

1 數(shù)字化在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究意義

當(dāng)下，數(shù)字化已滲透到工程建設(shè)的方方面面，并已悄然改變風(fēng)電行業(yè)的建設(shè)管理方式。集團(tuán)公司在“十四五”數(shù)字化規(guī)劃中，明確提出推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)集團(tuán)公司高質(zhì)量發(fā)展。為進(jìn)一步落實(shí)集團(tuán)公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)落實(shí)項(xiàng)目質(zhì)量控制和安全生產(chǎn)管理，提高管理人員對(duì)項(xiàng)目的管控能力，促進(jìn)項(xiàng)目管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和企業(yè)健康發(fā)展，對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)數(shù)字化管理平臺(tái)進(jìn)行研究十分必要。

2 風(fēng)電工程項(xiàng)目管理數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)的總體思路

數(shù)字化工程建設(shè)管理平臺(tái)的應(yīng)用要貫穿于工程的建設(shè)階段，具備設(shè)計(jì)、施工、安裝、調(diào)試工程的管理能力，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化建設(shè)和移交。風(fēng)電工程的數(shù)字化系統(tǒng)構(gòu)建主要從風(fēng)電建設(shè)管理的難點(diǎn)和質(zhì)量控制著手，根據(jù)風(fēng)電工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)電項(xiàng)目存在施工區(qū)域面積非常廣、道路及基礎(chǔ)土建工程量巨大、建設(shè)工期非常緊、地處偏遠(yuǎn)、信息傳遞困難、易發(fā)生質(zhì)量安全事故等難點(diǎn)，施工質(zhì)量控制、風(fēng)機(jī)吊裝重大作業(yè)安全管理、施工進(jìn)度的編排推進(jìn)等方面是項(xiàng)目管理的重點(diǎn)。數(shù)字化平臺(tái)的建立主要要從解決難點(diǎn)和重點(diǎn)工作入手。

總體而言，風(fēng)電工程項(xiàng)目管理數(shù)字化平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 數(shù)字化平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

3 風(fēng)電工程項(xiàng)目管理數(shù)字化應(yīng)用

3.1 協(xié)同、文檔一體化

建立工程項(xiàng)目多方協(xié)作云平臺(tái)，依托云計(jì)算，以“文檔圖紙管理”“任務(wù)流程審批”“工作協(xié)同”“項(xiàng)目溝通”“問(wèn)題追溯”為核心，建立虛擬的項(xiàng)目協(xié)作環(huán)境，連接工程項(xiàng)目中的人員、數(shù)據(jù)和流程，幫助工程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)工作協(xié)同和信息溝通、項(xiàng)目圖檔的集中存儲(chǔ)和高效分發(fā)共享、各種工作任務(wù)流程（如審批、變更、驗(yàn)收檢查等）的執(zhí)行協(xié)調(diào)和跟蹤，并針對(duì)項(xiàng)目各類(lèi)文件過(guò)程管理與文件組卷歸檔割裂、脫節(jié)現(xiàn)狀，將過(guò)程文件、記錄流程化、表單化，通過(guò)文件二維碼與竣工檔案鏈接，實(shí)現(xiàn)過(guò)程文件的“預(yù)組卷”，使工程建設(shè)與文檔工作同步，確保最終的竣工資料按時(shí)順利移交。

3.2 質(zhì)量管控過(guò)程創(chuàng)新

3.2.1 質(zhì)量管理支持系統(tǒng)

風(fēng)電項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理一流的關(guān)鍵點(diǎn)在于強(qiáng)化過(guò)程質(zhì)量管理。通過(guò)質(zhì)量管理過(guò)程的RCA分析，總結(jié)出以下在項(xiàng)目質(zhì)量管理過(guò)程中存在的突出問(wèn)題：質(zhì)量相關(guān)人員（特殊工種和特種作業(yè)人員）資質(zhì)不合格，方案管理缺失，砼澆筑、模板拆除等關(guān)鍵工序把關(guān)不嚴(yán)，驗(yàn)評(píng)記錄與驗(yàn)收不同步等。

為有效解決以上突出問(wèn)題，按照質(zhì)量管理PDCA的原則，建立質(zhì)量管理支持系統(tǒng)：

（1）施工過(guò)程專(zhuān)項(xiàng)管理鏈條化→線上和移動(dòng)APP固化施工過(guò)程控制流程；

（2）工程文件報(bào)審流程表單化→對(duì)質(zhì)量管理過(guò)程的流程進(jìn)行表單化；

（3）質(zhì)量驗(yàn)收管理同步化→檢驗(yàn)批線上報(bào)驗(yàn)，同步編制驗(yàn)評(píng)表，移動(dòng)端同步查詢(xún)；

（4）方案管理菜單化→方案清單及方案審查管理，實(shí)現(xiàn)施工方案的全過(guò)程流程化管理、跟蹤及查詢(xún)功能。

3.2.2 風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在山地風(fēng)電項(xiàng)目中，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土達(dá)600多m3?；炷翝仓笏嘣谒^(guò)程中會(huì)釋放出大量熱量，且主要集中在澆筑后的7天左右，混凝土中心溫度很高，形成的溫度梯度會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，溫控不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生裂縫，人工進(jìn)行質(zhì)量控制難度相當(dāng)大。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，建設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，在養(yǎng)護(hù)期間對(duì)混凝土溫度通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)了解混凝土溫度的實(shí)時(shí)變化情況，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提示和預(yù)警，以便采取合理的養(yǎng)護(hù)期溫度控制措施。

3.2.3 AR質(zhì)量樣板輔助質(zhì)量驗(yàn)收系統(tǒng)

建筑施工一線作業(yè)人員操作不規(guī)范，技能水平參差不齊，采取口頭、文字等方式進(jìn)行技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)往往不能達(dá)到應(yīng)有的效果，且技術(shù)交底、崗前培訓(xùn)、質(zhì)量檢查、質(zhì)量驗(yàn)收等方面都缺乏統(tǒng)一直觀的判定尺度。為解決這一問(wèn)題，可以推行工程質(zhì)量樣板引路+AR智能工藝培訓(xùn)、交底、管理的做法，使之成為工程施工質(zhì)量管理的一項(xiàng)措施，即根據(jù)工程實(shí)際情況樣板引路+AR智能工藝培訓(xùn)、交底，配上反映相應(yīng)工序等方面的科技手段，使技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)內(nèi)容更為直觀、清晰，易于了解掌握，同時(shí)也提供了直觀的質(zhì)量檢查和質(zhì)量驗(yàn)收的判定尺度，從而有利于消除工程質(zhì)量通病，有效促進(jìn)工程施工質(zhì)量整體水平的提高。

3.3 安全數(shù)字化應(yīng)用解決瓶頸難題

3.3.1 基于三維地圖的工程實(shí)時(shí)指揮系統(tǒng)

項(xiàng)目指揮系統(tǒng)是一套依托于風(fēng)機(jī)的視頻監(jiān)控設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，具有信息發(fā)布、多維地圖、人員調(diào)度、實(shí)時(shí)軌跡、遠(yuǎn)程指揮等功能，能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)人員、設(shè)備所產(chǎn)生的音視頻數(shù)據(jù)、即時(shí)通信信息、位置信息，實(shí)現(xiàn)可視化指揮調(diào)度及前后方高效互動(dòng)。

具體功能應(yīng)用有：

（1）3D電子沙盤(pán)模擬整個(gè)項(xiàng)目地形地貌，以3D電子地圖方式展示整個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目；

（2）沙盤(pán)動(dòng)態(tài)反映項(xiàng)目工程建設(shè)進(jìn)度；

（3）與施工現(xiàn)場(chǎng)視屏監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，將現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控畫(huà)面實(shí)時(shí)傳回，使管理人員及時(shí)、多角度、全方位了解現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工、質(zhì)量、進(jìn)度等情況，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)；

（4）以數(shù)字地圖為平臺(tái)，人員和機(jī)械配帶定制胸卡（或智能安全帽），通過(guò)LTE基站獲取現(xiàn)場(chǎng)定位，記錄人員、機(jī)械行經(jīng)路線，并同時(shí)傳回指揮中心大屏。

3.3.2 數(shù)字勞務(wù)信息管理

建立勞務(wù)實(shí)名制，實(shí)現(xiàn)用工實(shí)名制管理（含勞動(dòng)合同記錄、安全培訓(xùn)記錄、不良行為記錄）、入場(chǎng)安全考試、特殊工種持證管理，利用APP移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)人臉、指紋簽到，北斗/GPS移動(dòng)定位考勤，應(yīng)急安全教育短信發(fā)送等，針對(duì)不用智能手機(jī)的農(nóng)民工研發(fā)定制設(shè)備硬件。

能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電開(kāi)放式項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的建筑工人實(shí)名制管理，使得用工臺(tái)賬信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確，便于上傳政府相關(guān)部門(mén)實(shí)名制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分包單位勞動(dòng)用工實(shí)施監(jiān)督管理；能夠掌握施工現(xiàn)場(chǎng)用工、考勤，審核分包單位編制的農(nóng)民工工資支付表、考勤數(shù)據(jù)，審核情況可及時(shí)向農(nóng)民工反饋，防范項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的建筑工人勞資糾紛。

3.3.3 智能安全管理支持

通過(guò)勞務(wù)實(shí)名制，實(shí)現(xiàn)智能準(zhǔn)入控制，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)人員及機(jī)械的出入管理，強(qiáng)化安全管控手段；引入手持移動(dòng)終端，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)安全的動(dòng)態(tài)檢查，做到現(xiàn)場(chǎng)違章和隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)、跟蹤和整改，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理；通過(guò)過(guò)程安全管理，收集安全過(guò)程管控的相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行匯總、分析，查找各單位或各區(qū)域的薄弱環(huán)節(jié)和重點(diǎn)控制項(xiàng)目，有效控制現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)，提升管理績(jī)效。

3.4 工程進(jìn)度計(jì)劃管理與分析系統(tǒng)

工程進(jìn)度計(jì)劃管理系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)電項(xiàng)目關(guān)鍵線路條件，輔助項(xiàng)目從源頭快速有效制定合理的進(jìn)度計(jì)劃，快速計(jì)算最短工期、推演最優(yōu)施工方案，提前規(guī)避施工沖突；施工過(guò)程中輔助項(xiàng)目計(jì)算關(guān)鍵線路變化，及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)糾偏，提供索賠依據(jù)；最終達(dá)到有效縮短工期，節(jié)約成本，增強(qiáng)企業(yè)和項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)力，降低履約風(fēng)險(xiǎn)的目的。

進(jìn)度分析系統(tǒng)能為項(xiàng)目管理人員及公司領(lǐng)導(dǎo)和部門(mén)提供準(zhǔn)確的項(xiàng)目實(shí)時(shí)情況，可詳細(xì)查看各項(xiàng)目總工期、各關(guān)鍵里程碑節(jié)點(diǎn)提前/滯后情況，實(shí)時(shí)工期預(yù)警，提前掌控風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)實(shí)時(shí)進(jìn)度報(bào)表、圖表的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、分析，能直觀體現(xiàn)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)，便于及時(shí)采取糾偏措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)數(shù)字化與項(xiàng)目管理的結(jié)合應(yīng)用研究，數(shù)字化管理能夠?qū)崿F(xiàn)文件檔案一體化，提高資料與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體工程同步性，質(zhì)量控制得到了非常大的強(qiáng)化和提升；實(shí)現(xiàn)互動(dòng)性的安全管控和預(yù)警，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行編制分析和調(diào)控，提升進(jìn)度糾偏能力，使得風(fēng)電建設(shè)管理從過(guò)去的“粗放型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百|(zhì)量和效益”并重，提高管理的整體協(xié)調(diào)程度，可有效解決項(xiàng)目管理存在的問(wèn)題，提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和項(xiàng)目管理的效率和效益。