施工企業(yè)智慧工地實(shí)施與運(yùn)營保障研究

孫永武

(中鐵建電氣化集團(tuán)南方工程有限公司 湖北武漢 430074)

1 引言

十三五期間，國家發(fā)布了《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，對施工行業(yè)信息化建設(shè)以及信息化管理提出了新的要求。在新的時(shí)代背景下，施工類企業(yè)若想在未來的發(fā)展中永立潮頭，就需要不斷加強(qiáng)信息化在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的發(fā)展力度，持續(xù)、加快推進(jìn)信息管理系統(tǒng)在施工企業(yè)中應(yīng)用、升級、換代的步伐。

基于智慧工地系統(tǒng)的信息化管理就是借助新一輪技術(shù)的發(fā)展契機(jī)，圍繞施工企業(yè)工程項(xiàng)目管理中幾個(gè)重點(diǎn)的環(huán)節(jié)“勞務(wù)、物資、機(jī)械、質(zhì)量、進(jìn)度、安全、培訓(xùn)”與傳統(tǒng)的管理流程相融合，將以往的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)、高效流程固化到智慧工地系統(tǒng)中，進(jìn)而在施工項(xiàng)目全生命周期中全面應(yīng)用，提高施工企業(yè)項(xiàng)目管理的信息化管理水平，持續(xù)推動施工企業(yè)項(xiàng)目信息化建設(shè)水平[1]。

2 施工企業(yè)痛點(diǎn)及智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀

長期以來，施工企業(yè)在工程項(xiàng)目管理上面臨諸多難題:項(xiàng)目多；監(jiān)管累；參建單位分布在不同的地域、不易管理；安全隱患管理難；管理成本壓力大；參建單位數(shù)量眾多，組織關(guān)系和合同關(guān)系復(fù)雜；工作流程不統(tǒng)一，文件傳遞及分發(fā)過程繁多；項(xiàng)目管理文檔多且復(fù)雜；各部門工作的相互關(guān)聯(lián)依賴性強(qiáng)；需要借助新的技術(shù)、新的思想、新的理念解決行業(yè)難題實(shí)現(xiàn)管理上的破局立新[2]。

當(dāng)前，智慧工地應(yīng)用在我國還處于初級應(yīng)用階段。據(jù)相關(guān)資料不完全統(tǒng)計(jì)，我國在2020年智慧工地應(yīng)用市場總體規(guī)模達(dá)120億之多，相較于之前的管理粗放、無序已經(jīng)有了很大提高。本文結(jié)合商合杭高鐵施工項(xiàng)目智慧工地應(yīng)用實(shí)際情況，就智慧工地應(yīng)用與系統(tǒng)實(shí)施保障闡明個(gè)人看法。

3 智慧工地設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工企業(yè)項(xiàng)目管理智慧工地系統(tǒng)，為施工企業(yè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)匯聚、各業(yè)務(wù)垂直管理和橫向數(shù)據(jù)流通提供基礎(chǔ)環(huán)境，同時(shí)具備服務(wù)項(xiàng)目和服務(wù)企業(yè)的能力。

3.2 必要性

施工企業(yè)在工程項(xiàng)目管理中面臨諸多難題:項(xiàng)目多；監(jiān)管應(yīng)對累；參建項(xiàng)目分布在不同的地域、不易管理；安全隱患管理難；管理成本壓力大；傳統(tǒng)施工管理模式無法解決行業(yè)難題，需要借助新的技術(shù)、新的思想、新理念實(shí)現(xiàn)探索行業(yè)難題的破局之道。為加快推進(jìn)施工企業(yè)管理上的難題，融合信息化建設(shè)和精細(xì)化管理的發(fā)展要求，促進(jìn)行業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級[3]。

智慧工地整體的設(shè)計(jì)思路，首先是要對施工企業(yè)項(xiàng)目管理的工作流程全面掌握，深度根植于施工企業(yè)的項(xiàng)目管理日常，對項(xiàng)目管理全過程進(jìn)行全面把控。其次，工作匯報(bào)實(shí)現(xiàn)一次收集、自動關(guān)聯(lián)；利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并對正在開展的項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)度分析和預(yù)測，預(yù)測結(jié)果作為工程項(xiàng)目管理的輔助決策手段。系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)并進(jìn)行分布式部署，可輕松實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)擴(kuò)展和項(xiàng)目信息復(fù)用，降低推廣和維護(hù)成本[4]。

3.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

商合杭高鐵智慧工地管理平臺基于施工現(xiàn)場的深入分析，旨在解決項(xiàng)目工地存在的實(shí)質(zhì)性問題，系統(tǒng)的核心優(yōu)勢在于將事務(wù)性管理數(shù)字化和智能化，為施工企業(yè)更快捷、更精準(zhǔn)、更專業(yè)地管理項(xiàng)目安全和項(xiàng)目質(zhì)量，巡檢效率和效果大幅提升，安全生產(chǎn)責(zé)任壓到實(shí)處。系統(tǒng)將工程管理要求、管理責(zé)任與履約保障合一，可有效提升企業(yè)的管理水平和管理效率，解決環(huán)境復(fù)雜、人員雜亂、缺乏有效管控等諸多問題。以大數(shù)據(jù)分析、人工智能等底層技術(shù)為依托，以提高施工項(xiàng)目管理能力為目的，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際需求深度定制工地智慧管理解決方案。解決方案以施工項(xiàng)目的人員管理為核心，采用最先進(jìn)的人工智能技術(shù)，對所有人員進(jìn)行精準(zhǔn)的身份識別，從源頭上杜絕勞務(wù)方虛報(bào)人數(shù)、冒名頂替、人浮于事等情形，減少安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)與項(xiàng)目進(jìn)度管理的難度。另一方面，將因替班行為帶來的勞務(wù)糾紛杜絕在行為發(fā)生之前，較傳統(tǒng)智慧工地的讀取身份證、指紋識別等舊方式采用更高效、可靠的人臉識別技術(shù)，并將人臉身份識別貫穿到項(xiàng)目管理的全過程，以加強(qiáng)項(xiàng)目管理，保障業(yè)主和施工單位的各項(xiàng)管理措施切實(shí)落實(shí)到位。

3.4 設(shè)計(jì)原則

(1)要求PC端和移動端協(xié)同工作，方便在各種情形下使用系統(tǒng)；崗位人員操作可用移動端代替?zhèn)鹘y(tǒng)PC端信息搜集方式，減少信息等待與資料收集的時(shí)間成本，提高工作效率[5]。

(2)系統(tǒng)內(nèi)的一切操作以人性化、減輕工作量、簡化工作流程為目的；一切功能設(shè)計(jì)以盡可能減少人工操作環(huán)節(jié)、充分利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，智能填充等技術(shù)手段，避免或盡可能減少重復(fù)勞動為主。

(3)系統(tǒng)在收集數(shù)據(jù)和形成報(bào)表的進(jìn)程中盡可能使用智能化、自動化的方式，避免因有意或無意的人為因素造成數(shù)據(jù)采集失真、工作效率低下等問題[6]。

(4)不斷改進(jìn)和完善管理流程，流程與實(shí)際業(yè)務(wù)要結(jié)合，流程體系的優(yōu)化要考慮整體流程的各個(gè)銜接點(diǎn)、流程點(diǎn)的配合，并對工作過程全程自動留痕，利用人工智能技術(shù)分析留痕數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，杜絕安全管理、質(zhì)量管理中的虛報(bào)瞞報(bào)、消極怠工等情況，確保項(xiàng)目管理措施貫徹到位。

(5)結(jié)合企業(yè)實(shí)際的項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)流程，設(shè)企業(yè)級和項(xiàng)目級兩層管理，實(shí)現(xiàn)打通各層級的項(xiàng)目運(yùn)營管控。項(xiàng)目級管理的重點(diǎn)為勞務(wù)實(shí)名制管理、物資管理、進(jìn)度管理、安全隱患管理、技術(shù)質(zhì)量管理、安全培訓(xùn)管理等，各層級各有側(cè)重。根據(jù)不同的管理需求，可選擇部署、自由組合，實(shí)現(xiàn)打通數(shù)據(jù)孤島、多維聯(lián)動協(xié)同的目的，為施工管理提供真實(shí)、全面、有力的決策依據(jù)。

(6)基于人工智能、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)手段貫穿工作全流程管理。采用人臉識別代替容易作假的身份驗(yàn)證方式，系統(tǒng)自動智能根據(jù)經(jīng)緯度識別打卡區(qū)域是否合法，超識別區(qū)域進(jìn)行智能報(bào)警。

(7)解決方案要求利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目施工既往知識、經(jīng)驗(yàn)和信息的沉淀，通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目施工人員的精準(zhǔn)識別和管理。

3.5 總體框架

系統(tǒng)總體框架主要包含8大模塊，系統(tǒng)管理模塊、消息管理模塊、物資管理模塊(接觸網(wǎng)預(yù)配)、安全教育培訓(xùn)模塊、勞務(wù)管理模塊、安全交底、安全檢查、工程進(jìn)度模塊等，總體功能架構(gòu)如圖1所示[7－9]。

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

4 系統(tǒng)實(shí)施與運(yùn)營保障

軟件系統(tǒng)實(shí)施應(yīng)用過程是復(fù)雜的迭代過程，不能建立在理想的狀態(tài)下考慮系統(tǒng)的一次開發(fā)成型，實(shí)施過程中要充分吸收最新的系統(tǒng)開發(fā)迭代思想，在系統(tǒng)實(shí)施的里程碑階段上，要重視開發(fā)的迭代過程[10]；系統(tǒng)實(shí)施要執(zhí)行迭代遞進(jìn)的開發(fā)策略，每一個(gè)迭代周期完成，都會形成一個(gè)產(chǎn)品原型，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際的需求不斷與用戶進(jìn)行交互、完善，直到原型設(shè)計(jì)發(fā)展成為可用的產(chǎn)品[11]。系統(tǒng)實(shí)施迭代過程如圖2所示。

圖2 實(shí)施流程

項(xiàng)目開發(fā)過程中，編制可行的系統(tǒng)實(shí)施質(zhì)量管理計(jì)劃，然后按計(jì)劃有序地執(zhí)行和控制這些活動以保證絕大多數(shù)的質(zhì)量缺陷可以在詳細(xì)設(shè)計(jì)、開發(fā)過程中被消除。在項(xiàng)目提交實(shí)施過程中，要組織專業(yè)和非專業(yè)用戶，積極參與評審和測試活動，在進(jìn)行功能流程測試時(shí)，依據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)已開發(fā)流程進(jìn)行比對消缺。通過執(zhí)行質(zhì)量管理計(jì)劃來識別缺陷、消除缺陷，通過質(zhì)量管理控制計(jì)劃確保系統(tǒng)實(shí)施質(zhì)量目標(biāo)得以完滿實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)實(shí)施質(zhì)量管理流程如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)實(shí)施質(zhì)量管理流程

為了保證系統(tǒng)實(shí)施，完成既定的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施目標(biāo)，便于實(shí)施階段管理人員更好地了解項(xiàng)目情況，使系統(tǒng)實(shí)施工作開展的各個(gè)過程合理有序，需要組建企業(yè)級運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，以文件化的形式，把對于在系統(tǒng)實(shí)施、運(yùn)營全過程的工作任務(wù)范圍、WBS、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)、各團(tuán)隊(duì)成員的工作責(zé)任、團(tuán)隊(duì)內(nèi)外溝通協(xié)作方式、開發(fā)進(jìn)度、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、項(xiàng)目內(nèi)外環(huán)境條件、風(fēng)險(xiǎn)對策等內(nèi)容以書面的方式描述出來，作為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員以及項(xiàng)目干系人之間的共識與約定，在各相關(guān)方明確系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)任務(wù)和范圍、建設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和進(jìn)度要求、項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)需求文件的要求和以往大型信息化平臺建設(shè)實(shí)施方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，更好地保障項(xiàng)目的整體進(jìn)度和整體質(zhì)量，更好地規(guī)避和解決系統(tǒng)實(shí)施建設(shè)過程中的可能風(fēng)險(xiǎn)，更好地達(dá)到系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，提出項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施整體階段過程的劃分、每個(gè)階段要達(dá)成的目標(biāo)、實(shí)施方法和實(shí)施計(jì)劃[12]。

5 結(jié)束語

智慧工地的規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)營全生命周期管理對施工類企業(yè)來說是又一次重要的創(chuàng)新，其深度應(yīng)用將有效提高企業(yè)決策層、管理層、操作層對工程項(xiàng)目的管理、分析、預(yù)測的能力。但是一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展永遠(yuǎn)不是一蹴而就的。本文主要結(jié)合商合杭高鐵電氣化施工項(xiàng)目智慧工地應(yīng)用以點(diǎn)蓋面地說明施工企業(yè)痛點(diǎn)及行業(yè)現(xiàn)狀、智慧工地的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)實(shí)施保障等管理方面分析，從而得出促進(jìn)智慧工地落地應(yīng)用的全周期舉措和相關(guān)思考，為相關(guān)人員提供參考，對促進(jìn)我國施工類企業(yè)智慧工地應(yīng)用的推廣和發(fā)展具有重要意義。

然而，現(xiàn)如今智慧工地發(fā)展的障礙遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，智慧工地系統(tǒng)實(shí)施也沒有固定的模式，需要施工類企業(yè)從項(xiàng)目管理實(shí)踐中不斷地總結(jié)、提升，同時(shí)還需要企業(yè)相應(yīng)的管理制度配合。需要我們從更多的維度進(jìn)行進(jìn)一步的探討分析，以便能夠獲得更多的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和參考價(jià)值，更好地提升施工類企業(yè)在項(xiàng)目管理及智慧工地信息化建設(shè)的能力。